渭武高速小山坪隧道为大断面浅埋公路隧道,主要穿越复杂的卵砾石地层,属于典型的软弱破碎岩土体结构,围岩整体自稳及成洞条件差,易坍塌,给施工带来很大的困难,开展卵砾石层隧道围岩稳定性分析及施共技术研究对同类型隧道建设具有一定的工程实践价值。本文采用理论分析、数值模拟、现场试验及监控量测等方法,开展卵砾石层隧道围岩稳定性分析及施工技术的研究,主要的工作和结论如下:(1)从勘察资料分析和围岩物理力学特性试验可以看出,小山坪隧道主要穿越地层岩性为第四系晚更新统冲洪积卵砾石土,平均厚度35m;卵砾石土体粘聚力C为0.01 1MPa,内摩擦角φ为42°,只在有约束的条件下,才具有一定的承载力;经综合分析,[BQ]值远远小于V级围岩综合分级标准250划定值。(2)首先,运用弹塑性理论模型和FLAC3D数值模型对未支护条件下不同埋深隧道围岩的塑性区半径和周边位移进行了系统分析,结果表明卵砾石层隧道开挖会发生大变形破坏和坍塌,据此提出超前预支护技术的采用和施工工法的选取是保证隧道开挖稳定的关键。其次,对小山坪隧道超前小导管、R32N自进式中空注浆锚杆等超前预加固技术的方法及作用机理进行了研究,并分析了不同施工工法、不同开挖进尺等工况下围岩拱顶下沉和周边收敛的变化规律。结果表明留核心土的三台阶七步开挖法、开挖进尺为1m时是该卵砾石层隧道最佳的施工工法。(3)通过小山坪隧道围岩变形现场监测和数据整理分析,得出了该卵砾石层隧道的围岩变形规律。数据分析表明,隧道拱顶最终沉降量在22mm至41.8mm之间,远远小于200mm的极限位移控制值,说明采取的超前预支护技术和施工工法是科学合理的。并通过隧道围岩稳定时间的统计分析得出了二次衬砌的最佳施作时间为36天左右。