近年来,随着高速公路建设的发展,出现了越来越多的隧道工程问题,其中软弱围岩隧道施工发生大变形一直是困扰隧道建设者的难题,若未及时采取控制措施,则易发生围岩侵限、隧道坍塌等工程灾害,严重影响隧道建设工期,因此软弱围岩隧道的变形机理及其控制技术一直是隧道工程界的重要研究课题。本文以穿越强-中风化板岩地层的大断面公路隧道——各竜隧道工程为依托,在查阅大量相关规范和文献的基础上,采用理论分析、数值模拟和现场监测相结合的方法,对大断面公路板岩隧道围岩的变形特性及其控制技术进行综合研究。本文的主要工作和研究成果如下:(1)在查阅隧道围岩应力和围岩变形监测标准以及大量文献的基础之上,针对隧道开挖后围岩应力及其收敛变形问题,设计了隧道围岩的监测方案,结合现场监测,分析了隧道围岩应力和变形的时空分布规律。(2)利用MIDAS/GTS-NX有限元分析软件,分析了不同开挖工法和不同开挖步距下大断面公路板岩隧道围岩应力及其变形的分布规律,结果表明:台阶法和CD法开挖时隧道围岩的应力大小相当,模拟CD法开挖时,隧道围岩的拱顶沉降和水平收敛的稳定值分别为139.1mm、110.9mm,比模拟台阶法开挖分别降低了27.8%、34.0%;模拟不同开挖步距对隧道围岩变形的影响时,发现随着开挖步距的增大,隧道围岩的变形量逐渐增大、不稳定性不断加大、安全系数逐渐降低,因此在隧道的开挖过程中应采取小步距开挖。(3)通过数值模拟与现场监测数据结果对比分析可知,采用台阶法法开挖时隧道围岩拱顶沉降和水平收敛的稳定变形量均大于规范规定的变形值,而采用CD法开挖时隧道拱顶沉降和水平收敛的最终变形量小于规范规定的变形值,可见针对本试验段采用CD法开挖控制隧道围岩变形的能力较好。(4)通过对隧道拱顶沉降和水平收敛变形的实测数据进行回归分析,得出指数函数为其最佳拟合函数,并以此函数预测了围岩稳定后相应的围岩变形量。根据本隧道实际工况提出控制围岩变形的方法,并将“加强支护结构整体刚度”方法应用于该隧道工程中,验证了该控制围岩变形方法的合理性和可行性。