随着修建隧道数量的日益增多,隧道穿越软弱围岩地层时遇到的大变形灾害问题日益突出,经常有初支变形过大、开裂,甚至二衬开裂掉块的现象发生。本文以关垭子隧道工程为背景,采用现场调查、室内试验、理论分析、监控量测和数值模拟的手段,研究了极高地应力下软弱绢云母千枚岩大变形的机理,并确定了关垭子隧道的最优施工方法。主要结论如下：1、分析了关垭子隧道围岩的矿物成分,并确定了围岩的力学参数,以此判定关垭子隧道围岩属于极高地应力状态下的软弱围岩。2、结合关垭子隧道现场监控量测数据,对隧道大变形段的变形规律进行了总结分析,该隧道具有径向变形明显,变形的不对称性,变形时间长、收敛慢,变形量大、变形速度快、变形范围广的特征。并从地质构造、围岩岩性、地应力、地下水及施工方法等方面探讨了该隧道发生大变形的机理。3、采用数值模拟的方法,从变形控制、支护结构受力等方面对三台阶七步法、预留核心土台阶法、CRD法、双侧壁导坑法和新意法进行了对比分析,确定了新意法是最适合关垭子隧道的施工方法,并从变形控制、支护结构受力及其安全系数几个方面对新意法进行了改进优化,得出了对掌子面进行全断面超前加固分台阶开挖,加固区长15m、一次开挖进尺1 m为最适合关垭子隧道的施工方法。