对于软弱破碎矿体的开采,围岩发生大变形是主要的巷道和采场失效形式。随着采矿转入深部,在深部高地应力条件下,这种大变形会日趋明显。对于这类矿岩条件,若支护不恰当或不及时,极易诱致挤压大变形灾害。对该类巷道围岩变形机制及控制技术的研究需要采用大变形方法,目前尚缺乏深入的理论分析。本文基于有限变形次弹塑性理论,对深部软弱岩体圆形巷道开挖过程中的大变形行为、挤压围岩-支护相互作用过程、断面重塑扩挖、超前导洞施工以及支护时机和让压量计算等进行了系统的理论研究。本文开展了以下方面的研究工作:（1）针对仅考虑面内静水应力场的传统平面应变问题,根据围岩应力分量大小关系将塑性区类型拓展为三类,推导了考虑任意轴向原岩应力和轴向塑性流动影响的有限变形理想弹脆塑性解析解,探讨了基于传统平面应变小变形理论且忽略实际轴向原岩应力或轴向塑性流动对挤压围岩变形预计产生的计算偏差,并通过与数值模拟的对比,验证了理论公式的正确性;（2）提出了挤压大变形条件下的应变软化数值算法,同时,为了全面认识不同本构模型下轴向原岩应力或轴向塑性流动对围岩开挖响应的影响机理,对塑性内变量进行了修正,并讨论了巷道失稳与挤压大变形灾害之间的关系;此外,对小变形理论在不同岩体挤压条件下的适用性进行了探讨;（3）针对挤压大变形巷道变形侵限和重复返修扩挖维护的问题,建立和发展了考虑岩体峰后软化行为的严谨力学模型和数值算法,实现了深部大变形巷道重复返修引起围岩累积劣化的定量表征,依次调查分析了巷道返修施工中所需的刚性支护力和超挖量以及返修效率等问题;另外,研究了实际工程中超前导洞施工法在不同岩体挤压及巷道几何尺寸条件下用于释放围岩应力和变形的有效性;（4）建立了适用于挤压大变形条件下的无支护巷道真实纵向变形曲线表达式,利用数值模拟及解析解对其合理性进行了验证;基于此,发展了挤压围岩虚拟支护力计算分析方法,并建立了考虑掌子面空间效应和应变软化行为的挤压围岩-支护耦合作用力学模型,实现了巷道掌子面不断向前推进时挤压围岩-支护相互作用全过程的力学分析,并以矿山井巷工程广泛使用的U型钢可缩性金属支架为例,研究了工程案例中支护时机及支护结构参数等对巷道和钢支架变形和力学响应的影响,为挤压大变形岩体可缩性支护结构架设时机和让压量的选择和定量计算提供分析设计思路。