随着中国城市化进程的不断加快，中国交通建设朝着交通网络更高效的方向发展，越来越多的特大断面隧道工程得以修建。目前对于特大断面隧道多采用分部开挖，将大断面转化为小断面，全断面贯通后再二衬跟进。但实际施工中，更多考虑的是施工开挖方法和支护结构，仅要求二衬紧跟，具体的二衬跟进距离要求并不明确。因此，研究隧道不同开挖方式下空间效应的影响及二衬跟进距离对实际工程项目的设计和施工具有重大实际意义。
　　本文分析了空间效应的影响因素，提出了以同一位置的应力、变形或破坏接近度来评价空间效应的方法；依托重庆市渝北区火凤山2号隧道工程，以其左线分岔大跨度段为研究对象，利用FLAC3D有限差分软件建立隧道三维数值模型，结合实际监测数据，采用CD法、双侧壁法及先拱后墙法三种不同施工方式对浅埋特大断面隧道开挖，对大跨度段地表沉降、围岩变形和应力重分布进行了计算，分析了二衬跟进变化对地表沉降、围岩变形和应力重分布的影响；研究了不同开挖方式下隧道的应力分布和地表变形特征，分析评价了空间效应的影响及二衬跟进的意义及作用。对三种开挖方式的优劣进行了对比，提出了一些有益的施工建议。
　　本文主要工作和结论如下：
　　①对浅埋特大断面隧道施工开挖方式、力学特性和围岩变形特征及其影响因素总结，分析了空间效应的影响因素，提出了以同一位置的应力、变形或破坏接近度来评价空间效应的方法。
　　②为了使计算符合现场实际，建立了大跨段地层结构相似段的三维数值模型，应用位移反分析法对大跨段围岩变形参数弹性模量进行反算，并与实际监测数据对比，得到了大跨段弹性模量计算参数。
　　③建立了两种不同施工方式下三维数值模型，利用FLAC3D有限差分软件对三维模型进行全过程的施工动态数值模拟，结合实际监测数据，研究了施工方法（开挖跨度）和二衬紧跟对浅埋特大断面隧道空间效应的影响。研究表明：采用双侧壁导坑法+二衬紧跟方案，大跨段施工过程中围岩变形和应力均有明显的减少；二衬跟进和减少一次开挖跨度均可明显提高空间效应约束作用。
　　④建立了大跨段以“先拱后墙法”施工的三维数值模型，基于数值结果，结合破坏接近度分析研究了空间效应在“先拱后墙法”的应用。研究表明：施工中，“先拱后墙法”可充分利用空间效应，围岩变形和应力可得到有效控制。