论文针对鄂西北页岩隧道开挖卸荷过程中存在的地下水加剧围岩大变形问题，以湖北省麻竹高速公路黄家寨隧道页岩为研究对象，通过开展不同饱水时间页岩试样的单轴压缩试验，研究了水对页岩力学性质的饱水软化效应;通过开展相应的X射线衍射、SEM电镜扫描和自然吸水实验，探讨了页岩饱水软化效应的微观机理;通过开展不同饱水时间页岩试样的峰前卸围压试验，分析了饱水软化效应对页岩卸荷力学性质的影响规律;基于页岩的卸荷扩容特性研究，并引入饱水损伤因子，建立了考虑饱水软化效应的页岩卸荷本构模型;通过黄家寨隧道开挖支护过程的数值模拟，研究了饱水软化效应对页岩卸荷开挖稳定性的影响。主要研究工作及成果如下:　　(1)开展了不同饱水时间下页岩试样的单轴压缩试验，分析了页岩在单向加载条件下的应力-应变关系、抗压强度、弹性模量与破坏特征，及其随饱水时间的变化规律;开展了页岩自然吸水实验，分析了页岩的吸水率随时间的演化规律;并结合单轴压缩试验，探讨了页岩的抗压强度和弹性模量随含水率的演化规律。　　(2)开展了X射线衍射实验，分析了鄂西北页岩的主要矿物成分及含量，探讨了其主要矿物特别是绿泥石、白云母等黏土矿物的水理特性;通过页岩在天然及不同饱水时间下的SEM电镜扫描实验，研究了页岩的微观结构特征，及其随饱水时间的演化规律;结合以上成果，探讨了鄂西北页岩饱水软化效应的微观机理。　　(3)开展了不同饱水时间下页岩试样的三轴卸荷试验，分析了页岩在恒轴压卸围压条件下的应力-应变关系、抗压强度、弹性模量、泊松比和破坏特征，及其随饱水时间的变化规律;分析了页岩的黏聚力与内摩擦角随饱水时间的变化规律;并对页岩在加载与卸载条件下的黏聚力与内摩擦角进行了对比分析。　　(4)根据饱水页岩在加、卸载阶段的应力-应变曲线特征，将页岩的卸荷过程分为线弹性段、卸荷屈服段、脆性跌落段和理想塑性段;根据页岩的卸荷扩容特征，构建了不同初始围压下页岩的相差变形模量与相对扩容应变的关系表达式;进而分段建立了页岩的卸荷扩容本构模型;基于饱水软化效应对页岩弹性模量的影响，定义了饱水损伤因子，引入到卸荷本构模型中，建立了考虑饱水软化效应的页岩卸荷本构模型;基于卸荷实验数据对模型进行了验证分析。　　(5)根据现场监测数据分析了黄家寨隧道的围岩变形特征;采用FLAC3D软件模拟了黄家寨隧道的开挖支护过程，根据隧道开挖后应力重分布情况划分加载区与卸荷区，基于试验成果，通过参数折减，分别得到加载区与卸荷区围岩在不同饱水软化时间下的力学参数;通过数值模拟，对不同力学参数下围岩的塑性区与位移进行了对比分析，探讨了页岩的饱水软化效应对隧道开挖围岩稳定性的影响规律。