本文以六沾复线三联隧道凝灰岩地段为依托,基于现场调研、室内试验、现场监测和数值分析四种手段,研究了凝灰岩地层的物理力学特性,探讨了凝灰岩地层大断面隧道的大变形机理、大变形分级以及大变形控制技术。本文主要内容和研究成果如下：(1)基于现场监测与测试,探讨了凝灰岩地层的大变形机理,得出三联隧道凝灰岩地段变形的最大特点在于变形持续时间长、变形量大,且水平收敛比拱顶沉降大；(2)通过物理性质试验、三轴压缩试验和三轴流变试验,获得了凝灰岩的物理力学特性参数。室内试验结果表明,三联隧道凝灰岩具有明显的流变性,采用H-K模型可较好地描述其流变特性；(3)采用“考虑流变”和“不考虑流变”两种思路对凝灰岩地层大变形进行了数值模拟,“考虑流变”情形的模拟结果更接近实际情况,验证了H-K模型的适用性；(4)研究了围岩与支护结构的共同作用机理,确定了不同岩性组合情况的预留变形量,并制定了其控制标准；采用综合系数法对隧道围岩大变形进行等级划分,并给出了相应大变形等级的防治措施。以上研究成果在三联隧道凝灰岩地段施工中获得了应用。实践表明,该成果有效地确保了凝灰岩地层隧道的施工安全和质量,并可为后续类似工程提供一定的参考。本文有图41幅,表31个,参考文献100篇。