兰渝铁路木寨岭隧道位于甘肃省境内,是铁道部命名的“极高风险隧道”。隧道进入岭脊段施工后,由于地应力高,实测区域最大主应力38.38MPa,加之围岩极为软弱,产生了极高的挤压性变形,使得施工的初期支护拆换不断、二次衬砌开裂频发,已严重威胁二衬结构安全。论文依托木寨岭隧道工程,结合现场设计施工情况,采用文献调研、现场实测数据分析、理论分析和数值分析等手段进行了高地应力软岩隧道受力特征、衬砌拆换技术和衬砌结构安全性评估等方面的研究。论文主要研究内容为:(1)通过文献调研和现场实测数据分析,在对前期曲墙段二衬开裂情况统计分析基础上,总结提出了木寨岭隧道岭脊段衬砌开裂特征,并通过数值模拟及理论分析探讨了衬砌开裂原因。(2)提出了前期曲墙段二衬开裂拆换整治技术,并通过现场监测、数值模拟等手段对衬砌拆换前后围岩和支护结构变形受力特征进行分析,进而对衬砌安全性进行了评估。(3)针对岭脊段前期施工段围岩及初支产生极大变形,隧道支护结构所受应力大的情况,对剩余未开挖地段提出了圆形导洞扩挖的施工方法。通过现场监测数据分析研究了扩挖段初期支护结构受力特征,得出围岩压力在支护结构中的分配比例。(4)通过对圆形导洞扩挖段初支与二衬接触压力实测数据的回归分析,得到二衬各位置接触压力回归方程,据此预测二衬接触压力发展趋势;并以此为边界条件通过有限元荷载-结构模型和地层-结构模型计算分析了二次衬砌服务期内受力特征和安全性。论文主要依托实际工程中存在的难题展开研究,研究成果已经在现场中得到应用,效果良好,可为今后类似工程提供借鉴参考。