本文以凤咀江隧道为依托,采用有限元计算结合现场施工监测的方法,对隧道围岩及初支结构的力学行为进行了研究。具体研究了隧道不同开挖进尺下、隧道开挖过程、隧道施工稳定后围岩以及初期支护的力学行为规律。这对类似渣体(渣体不可以承受拉应力)地层隧道的设计与施工具有一定的指导意义。对于开挖进尺的研究,首先分析了洞壁收敛以及洞壁应力随开挖进尺的变化规律,然后综合D-P准则、施工技术条件和施工安全因素等得出隧道开挖进尺宜小于等于4.0m。对于隧道施工过程的研究,主要研究了隧道围岩变形以及应力随隧道施工的动态变化规律,分析了初期支护混凝土随隧道开挖的变形、受力的动态变化机理,分析了拱架应力重分布规律与隧道开挖之间的关系。对于隧道施工稳定后力学行为的研究,得出稳定后隧道围岩及初支力学行为的预测模型,预测模型包括了围岩位移(地表沉降、洞壁收敛)、围岩应力(第一第三主应力)以及初支拱架应力与拱顶沉降的关系。借助于预测模型,根据实际监测到的拱顶沉降,可以对围岩及初支的变形和受力进行预测。此外,本文还介绍了拱架应力监测所用仪器、所采用的方法以及传感器的布置方式等。通过对监测结果进行分析,并与理论值进行了比对,理论值与实测值有较好的吻合。