大连滨海大道同香山庄隧道段地质条件复杂,围岩软弱,节理发育,地表存在建筑物群,对施工的扰动控制要求很高,因此该段工程要求采用悬臂式掘进机进行开挖。悬臂式掘进机铣挖隧道施工法,对围岩扰动小,施工相对安全且铣挖面光滑平整,有利于施做支护。然而采用悬臂式掘进机铣挖法施工也存在着围岩强度适应性低,工艺流程不合理,配套工艺不完善等问题,难以发挥悬臂式掘进机的优势。为了解悬臂式掘进机铣挖法的隧道的适应性,本文结合大连滨海大道同香山庄隧道段工程实际,以控制隧道施工对围岩扰动为研究出发点,兼顾工程施工效率及工程造价,利用有限差分岩土计算软件FLAC3D,对本段隧道全断面施工的5种步序路径及另外3种工法进行模拟分析,研究不同工法及步序路径的围岩变形规律。主要研究工作及取得的成果有:(1)在国内外软弱围岩隧道施工技术以及铣挖法施工技术的研究成果上,对影响悬臂式掘进机铣挖隧道施工适应性的因素进行了讨论,提出适用于悬臂式掘进机铣挖法的围岩分级方法。(2)采用FLAC3D对隧道的铣挖施工进行仿真模拟,以梯度荷载释放法模拟悬臂式掘进机施工过程,分析比较不同步序路径对围岩的扰动,得出最佳步序路径为水平循环步序路径。(3)将铣挖步序路径与工法结合,对不同施工工法的围岩扰动响应进行比较分析,得出最佳掘进工法为交叉中隔壁法,并提出适用于悬臂式掘进机施工的辅助工艺体系及机械配套。(4)从工程技术、工程效率及工程经济角度,将悬臂式掘进机铣挖隧道工法与传统钻爆法进行比较,根据分析结果,得出悬臂式掘进机铣挖法的经济隧道长度。