随着经济的快速发展和科学技术的进步，中国的隧道建设取得了举世瞩目的成就。目前，我国已经成为世界最大的地下空间和隧道市场国家，隧道设计和施工技术达到世界领先水平。在大规模建设隧道的同时，遇到的地质条件也越来越复杂。开挖过程当中，开挖面的稳定度和变形的控制效果，直接影响隧道的施工质量，处理不当会出现塌方、冒顶等工程事故，造成严重的损失。对于软岩大断面隧道掌子面稳定性问题，研究还处于一个较低的水平，因此有必要进一步研究隧道掌子面变形稳定性及其控制技术。本文在这种背景下，以贵阳市中山中路隧道工程实例为依托，以隧道掌子面稳定性及其变形控制技术为研究重点，在广泛调研、参阅国内外相关文献的基础上，综合采用理论分析、有限元软件数值模拟、现场地质预报分析和监控量测等多种研究手段，初步研究出一套系统的掌子面稳定性分析及变形控制理论，能有效预防掌子面失稳的发生。研究内容主要包括以下几个方面：①较全面的分析隧道掌子面围岩变形特征，揭示掌子面失稳的力学机理和影响其稳定性的因素。②系统研究了隧道围岩级别与掌子面稳定性的关系，探讨掌子面稳定性的判别方法。③在围岩级别判定的基础上，进行综合超前地质预报分析和监控量测的应用研究，探讨隧道掌子面稳定性的预报方法和掌子面变形的量测方法，制定其预报准则和控制标准。④全面综述了隧道掌子面超前核心土的作用，利用GTS有限元软件对不同的掌子面变形控制措施进行数值模拟，深入研究隧道掌子面变形控制技术的作用机理和作用效果。⑤结合工程实例，进一步分析软岩隧道掌子面的失稳机理，采取切实有效的变形控制措施，验证超前预支护和超前预加固对稳定隧道掌子面的合理性。