中国近些年大力发展基础建设，公路、铁路隧道里程不断增长，地质条件较差的软弱围岩在隧道修建过程中越来越常见，由于其具有强度低、易变形的特点，传统施工方法均采用分部开挖以保证围岩的稳定性，却大大降低了施工效率。随着隧道施工机械化水平的不断提高，极大缩短了钻爆、支护时间，这为高效率的全断面开挖能够应用于软弱围岩中提供了有利条件。同时，也需要采用具有针对性的、合理的爆破和开挖方式来保证围岩的安全与稳定。本文以礼悦路隧道V级软弱围岩段为工程依托，总结了软弱围岩的工程特性，确定了合理的爆破及开挖施工参数，将优化方案应用于现场并定性、定量评估了爆破效果，分析了各开挖施工参数对围岩变形的影响及权重相对大小，最终提出了适用于软弱围岩的全断面施工工法。主要研究内容和结论如下：
　　①针对软弱围岩的工程特性，设计了多水平爆破参数模拟试验，得到爆破参数取值微差设置为10ms、周边孔孔径设置为40mm、周边孔孔间距设为34cm、每循环总装药量为42.55kg时爆破效果最好；确定了合适的爆破效果评价指标以及指标的评分方法，通过层次分析法得到了各项指标在爆破效果评估中的权重大小，对爆破效果进行了定量化描述，建立了爆破效果评语集。
　　②通过正交实验设计得到了软弱围岩全断面开挖施工参数的最佳取值，获得了不同参数对围岩变形的影响规律，结果表明超前支护加强系数与围岩变形大小成负相关，仰拱跟进距离与围岩变形大小成正相关，二衬跟近距离对围岩变形大小的影响相对较小；通过极差分析得到各参数对围岩变形影响权重从大到小排序为：超前支护加强系数、二衬跟近距离、仰拱跟进距离；确定超前支护加强系数取值为1.6，仰拱跟进距离为20m，二次衬砌的跟进距离为70m为最佳施工参数组合。
　　③基于最小二乘法原理，通过智能优化设计对最佳施工参数组合进行了印证，两种优化方法结果一致；软弱围岩在最佳施工参数水平下进行全断面开挖，初衬的最大拉、压应力满足对应混凝土等级的设计强度；累积水平收敛量和累积拱顶沉降量均不超过根据设计规范计算的极限相对位移。
　　④提出了针对软弱围岩隧道全断面开挖的施工工艺流程，针对超前支护、光面爆破、初期支护以及仰拱施作等施工工序的质量控制提出操作要点，形成了软弱围岩隧道全断面施工工法。