近些年,随着我国经济的快速发展,公路及铁路等交通工程越来越多。由于西部地区的高海拔、多山川的地形特点,在交通建设过程中出现了大量的山岭隧道。由于西部地区的地质条件相对复杂,在采用常规支护技术时,出现了大量的软岩大变形隧道。岷县隧道是国家G75高速渭武段的控制性工程,采用传统的标准设计法进行围岩的支护设计,在隧道建设过程中出现了严重的软岩大变形灾害,为隧道的安全施工和建设成本造成了严重的影响。因此,针对岷县隧道在建设过程中所面临的复杂条件下软岩隧道大变形问题,本文综合运用现场调研和测试、理论分析、室内试验、物理模型实验、数值模拟及现场试验等多种方法,对岷县隧道的软岩类型、软岩大变形机理进行研究,在此基础上提出了新型的软岩大变形控制对策,并且在现场进行了成功应用,取得了一系列有意义的研究成果。（1）岷县隧道围岩在板理、节理及裂隙作用下,岩体十分破碎;根据岩体质量分级[BQ]系统和RMR岩体分级方法,强风化炭质板岩岩体均属于Ⅴ级围岩,即岩体极破碎。（2）基于弹塑性力学理论建立了简化后的均匀应力条件下考虑围岩应变软化特性的弹性-线性软化-理想塑性力学模型,得到了岷县隧道的围岩结构分区范围及应力分量的表达式;并且采用钻孔声波法对原支护下隧道的围岩结构进行实测。结果表明,岷县隧道大变形段的围岩主要分为破坏区-塑性区-弹性区三个区域,其中破坏区范围距围岩表面约0～4 m的浅部区域,塑性区的范围在距围岩表面约4～10m的区域,弹性区范围为距围岩表面大于10 m的深部区域。（3）采用相似有限单元板方法,对岷县隧道在开挖掘进过程中的围岩大变形特征及演化过程进行相似模拟研究。结果表明,层状岩体中应力的分布是不均匀的,导致作用于支护系统上的荷载也是不均匀的;围岩最大变形拱顶右肩处,最大位移量约为12 mm,对应的实际位移为480 mm,该位置为围岩的关键部位。岷县隧道围岩大变形失效主要经历“掌子面局部垮落、围岩变形、喷浆混凝土开裂掉块、钢拱架变形失效、初期支护失效及围岩大变形、二衬开裂”等六个渐进性发展阶段。（4）揭示了影响岷县隧道围岩稳定的主控因素为节理化的岩体结构,板理、节理及裂隙等软弱结构面发育导致层状板岩破碎节理化是岷县隧道发生软岩大变形的最主要原因,围岩表面的径向约束力过小导致松动破坏范围大于锚杆支护长度是原支护无法控制围岩稳定的直接原因。在常规支护技术下岷县隧道发生软岩大变形的机理为工程力驱动下的薄层岩板结构挠曲大变形及节理化破碎岩体的挤压大变形。（5）结合现场调研分析和室内试验,根据软岩工程力学理论,岷县隧道的软岩类型为节理化-高应力-膨胀性（JHS型）复合软岩,围岩发生显著大变形的力学机制是由多种机制共同作用的复合型变形机制驱动的,包括“层理走向斜交、构造应力-重力驱动、分子吸水膨胀-胶体膨胀”(ⅢCBⅡABⅠAB型复合机制)。（6）针对岷县隧道的变形力学机制,提出了针对不同力学机制的力学转化对策,引入在矿山及边破等岩石领域广泛应用的高预紧力恒阻大变形锚索,提出了“超前支护+NPR锚索支护技术+永久衬砌”的新型高预应力主被动联合支护技术。并且采用数值模拟手段对不同支护技术的控制效果进行模拟和对比,结果表明,原支护技术下,初期支护的最大变形量达到450 mm;更换重型钢拱架（HW175）后,由于钢拱架的承载能力提高,围岩最大变形量降低至400 mm,变形量仍然较大。将普通锚杆更换为7 m锚索后,锚索群对围岩的控制效果显著改善,隧道周围变形更加均匀,最大变形量降低至约300 mm左右。将全范围7m长的锚索更换成“7-12-7-12”布置结构,结果显示12 m的锚索可以显著改变围岩的位移场,隧道两侧拱肩的围岩变形量显著降低,隧道表面最大变形量降低至250 mm左右。将普通锚索全部更换成恒阻锚索后,形成新的“7-12-7-12”支护体系,在高预紧力、恒定的高工作阻力及滑移吸能特性作用下,围岩变形场的非均匀程度显著降低,围岩变形量也显著降低,最大变形量降至120 mm左右。（7）采用“超前导管+一次喷射混凝土+7m NPR短锚索+12m NPR长锚索+全断面I20a型钢拱架+二次喷射混凝土+C30钢筋混凝土永久衬砌”的支护方案,在隧道现场进现场试验。结果表明,采用新型支护技术后,最大初支压力比原支护下减小25%;衬砌浇筑后的60-70天,二衬压力趋于稳定,最大压力仅为0.226 MPa;围岩变形量显著降低,初期支护完成后30天、滞后掌子面33m时围岩变形趋于稳定,围岩最大变形量仅为73 mm,新型高预应力主被动联合支护技术有效地控制了岷县隧道的软岩大变形。