随着我国高等级公路建设的快速发展，公路隧道特别是超大断面公路隧道工程越来越多。由于超大断面隧道与普通公路隧道相比跨度增大很多，隧道为了对隧道内空间有效利用，只能采取较小扁平率的结构形式，而降低隧道的扁平率就会不可避免的带来新的技术问题：如对于围岩开挖后拱部岩体在自重应力场作用下向洞内移动，并导致两侧岩体受压，反应在洞周位移上，拱顶下沉位移要远大于水平收敛，这些对围岩稳定及隧道结构的稳定性都会产生极大的影响。因此超大断面隧道的稳定性分析以及相关的开挖方法研究就显得日益重要。　　 论文选题依托深圳东部东部过境高速公路公路莲塘隧道工程，论述了大跨度隧道围岩失稳的力学原理。结合莲塘隧道地质、地形条件，对莲塘隧道的围岩分级情况进行了研究，详细讨论对莲塘隧道围岩稳定性影响的各方面因素。　　 论文研究了适合超大断面隧道的开挖和辅助施工方法，并结合莲塘隧道的实际情况分析了超大断面隧道的施工方案，研究得出适合莲塘超大断面隧道的开挖方法，并给出的结构支护参数。　　 论文通过建立隧道施工有限元力学模型，对超大断面隧道在三种开挖方法下的力学形态进行数值模拟。通过对隧道围岩应力、应变特征、围岩位移特征及支护结构受力情况等进行综合比较，给出了超大断面在一定埋深条件下隧道的合理施工方法。　　 结合超大断面隧道合理施工方法的分析结果，对采用合理施工方法时的超大断面隧道的二衬和明洞进行了安全性验算，结构强度满足规范要求，同时给出合理的衬砌结构参数。