近年来，随着材料、工艺、设备的不断进步和对岩石力学机理的深入认识的不断提高，以及现实生活的迫切需求，修建大跨度隧道及地下工程逐渐增多，大跨度隧道施工技术也有了较大发展，但是仍然处于探索和尝试阶段。从严格意义上讲，现行的规范只能指导跨度不超过15m的隧道及地下工程的设计与施工，无法指导三车道公路隧道的设计与施工，因此，对三车道公路隧道的设计与施工问题进行系统深入的研究具有重要的意义。 本文以广东省惠州至深圳高速公路牛湖山隧道工程实例为背景，在岩石力学基本原理和新奥法基本思想的指导下，运用FLAC2D建立数值计算模型，对几种常用的施工方法在不同的围岩条件和不同的埋深条件下进行数值模拟，通过分析隧道开挖支护后最终的围岩位移、应力以及初期支护内力，得出在不同围岩条件下，不同的施工开挖方案对隧道结构及围岩稳定性及安全性的影响，并比较了相同围岩条件下各种施工方案的优劣，较好的解决了三车道公路隧道在开挖和支护过程中围岩与支护结构的稳定性问题，使隧道设计从理论上更为完善。同时，通过计算二次衬砌强度安全系数，研究了衬砌厚度变化对安全系数和结构稳定性的影响，探讨了最小衬砌的安全厚度，为大跨度公路隧道设计施工提供了科学依据。 论文所得有关结论可以为分析大跨度隧道与地下工程的施工力学效应及大跨度公路隧道施工方法优选、施工技术规范的修订提供参考。