关垭子隧道围岩岩性较差,风化及岩石破碎程度随里程变化无明显规律,围岩层间夹杂大量弱胶结矿物,节理发育,开挖后基本无自稳能力,且围岩暴露后强度衰减较快,遇空气具有膨胀、疏松的特点,遇水软化,具有明显的软岩持续变形特征。因此,为保证隧道施工的安全进行,针对前述问题展开研究,相关研究成果可为该隧道施工提供指导,也可为类似隧道设计和施工提供参考。主要的研究工作和成果如下:(1)通过对围岩岩样微观结构的观察,对岩样进行了岩相鉴定,确定为绢云母千枚岩。岩石力学特性试验测试了岩石的物理、水理性质及岩石的强度指标。(2)根据现场取样所获得岩石力学特性测试试验数据,结合现场实际对关垭子隧道大变形机理进行分析发现,隧道开挖后短期内变形主要由围岩塑性流动造成,而过一段时间后膨胀变形则开始产生作用。隧道围岩压力同时包括围岩塑性流动和膨胀作用围岩压力。(3)在试验结果的基础上利用岩土工程软件FLAC3D对隧道施工进行数值模拟,计算内容包括实际施工中采用的三台阶法、CRD法、提高支护参数的CRD法和双侧壁导坑法。依据计算结果和实际监控量测数据,建议合理的支护参数和施工方法。