由于隧道施工过程中的塌方现象与喷射混凝土的质量密切相关，但现阶段低性能、低强度的喷射混凝土仍在国内普遍使用，存在安全隐患甚重，故研究强度高、韧性好的高性能喷射混凝土是地下工程施工所亟需研究的内容之一。由于碳纳米管强度高、韧性好，因此本文对碳纳米管喷射混凝土的力学性能进行了试验研究，确定了碳纳米管喷射混凝土的最优配合比，并将其塌落度、强度、耐久性、单轴受压应力-应变曲线、回弹率、粉尘浓度与普通喷射混凝土、纤维喷射混凝土进行了比较分析，证实了碳纳米管喷射混凝土具有强度高、耐久性好、延性大、回弹率与粉尘浓度低的优良特性。具体研究内容如下：　　(1)通过研究单因素、多因素对高性能普通喷射混凝土强度的影响，确定高性能普通喷射混凝土的最优配合比；在此基础上研究了碳纳米管、纤维对普通喷射混凝土的影响，最终得到碳纳米管喷射混凝土、混掺纤维喷射混凝土最优配合比；　　(2)将碳纳米管喷射混凝土的力学性能与普通喷射混凝土、混掺纤维喷射混凝土进行了对比分析，证明了其具有较好的强度、耐久性指标；　　(3)研究了碳纳米管喷射混凝土的单轴受压应力-应变本构关系，并建立了相应的本构模型；　　(4)将碳纳米管喷射混凝土、普通喷射混凝土、混掺纤维喷射混凝土进行了现场喷射试验，其回弹率、粉尘浓度均较其他组优良。