近些年来,随着国家基础设施建设力度加大和西部大开发的持续投入,为适应不断增长的交通需求,越来越多穿越黄土地区的高等级公路被规划修建,黄土在较低含水率的状态下能维持较好的壁立性,但被水浸泡后强度骤减,围岩较长时间难以稳定,本文针对西会高速庞湾隧道富水浅埋段由于其开挖后崩解速度快,自承能力弱尤其拱脚承载力不足、初期支护变形速率大等特点,为实现快速安全施工的目的,进行富水浅埋隧道围岩变形规律及控制方法的相关研究。(1)基于相似理论,采用具有庞湾隧道现场工程性质相似土,依据相似比制作软塑状土质浅埋隧道模型,探究其在开挖过程硬塑状土质与软塑状土质围岩压力与变形的演化规律,对比出两种状态下隧道开挖净空位移特点。(2)以庞湾隧道现场测试基础上,选取典型断面进行分析,在中台阶开挖时,拱顶沉降达到34mm/d,上台阶拱脚承载力不足,常规拱脚支护的设计并不能控制拱脚稳定的特点,在采取一系列措施后,隧道净空位移得到控制,施工得以顺利进行。(3)采用FLAC3D软件建立三维模型进一步研究庞湾隧道典型软塑状黄土隧道开挖位移场及应力场的变化规律,并开展三维流固耦合数值计算,分析地下水作用下对浅埋黄土地层变形特点,并与仅考虑力学计算下的结果进行对比。(4)通过不同支护工况的数值分析,对比三台阶Φ89大锁脚锚管设置不同下斜角、扩大不同拱脚尺寸以及中管棚+小导管支护对浅埋富水隧道沉降变形控制效果,结果表明:1)不同台阶锁脚锚管的下斜角度对隧道净空位移的控制不一致,上台阶锚管在控制隧道净空位移的效果较中、下台阶的锚管显著,在上台阶可适当增长锚管长度;2)通过大拱脚支护,对浅埋富水黄土隧道的拱部沉降的控制有明显效果,沉降减小约10.9%,而对于边墙水平收敛控制作用有限,其中在上台阶设置60cm～80cm大拱脚对隧道沉降控制更为有利,3)中管棚+小导管支护较仅设置小导管工况地表沉降减小约10%,拱顶沉降减小约22.8%。