兰渝铁路木寨岭隧道位于甘肃省境内,是铁道部命名的“极高风险隧道”。木寨岭隧道进入岭脊段后,施工遭遇重重困难。论文以木寨岭岭脊段隧道为研究背景,结合现场施工方法、监测量控,运用数值模拟方法对高地应力软岩隧道的变形规律、衬砌-围岩结构体系受力特征及支护技术等方面进行分析研究。论文针对木寨岭岭脊段隧道初支变形、二衬开裂、开挖支护技术等问题展开了以下研究：(1)根据木寨岭岭脊段隧道地层岩性、地质构造与地应力情况,结合现场勘查资料、室内试验和理论计算,确定围岩的强度参数、变形参数及地应力值、侧压力系数。(2)通过监测数据和数值模拟计算,分析木寨岭岭脊段高地应力软岩隧道未施作衬砌段的大变形规律。(3)分析衬砌-围岩结构体系的受力特征。首先分析围岩结构体系中应力松弛区的作用,然后进一步分析应力松弛区弹性模量Er、厚度Lα、侧压力系数五及隧道形状对衬砌-围岩结构体系受力特征的影响,最后分析衬砌开裂原因。(4)从初支变形、围岩塑性区、围岩应力和初支应力等方面,对圆形断面导洞扩挖方案和马蹄形断面三台阶方案进行对比分析。最后,利用应力松弛区的理念,对导洞扩挖方案的衬砌结构安全性进行了初步评估。