随着我国经济的高速发展，公路交通也正在以前所未有的速度加快建设。进入21世纪以来，由于西部山区高等级公路的修建，公路隧道建设进入了飞速发展的阶段。与此同时，公路隧道修建技术也取得了很大进步。隧道断面和跨度逐渐增大，隧道长度越来越长，隧道所处地质环境越来越复杂，隧道形式也越来越多样化，由此导致了隧道设计和施工难度大大增加。由于受特殊地形、地质条件及路线平、纵、横指标等组合因素的制约，传统的单一的双洞分离式隧道形式已难以满足需求。连拱隧道和小净距隧道等特殊结构形式的隧道的出现成功的解决了这一问题。　　本文依托深圳市东部过境高速公路莲塘分岔隧道工程，该隧道建设环境之复杂、开挖跨度之大为国内公路隧道建设所罕见，可借鉴、类比的工程实例极少，技术难度较大。同时，现行规范和标准对四车道以上超大断面分岔隧道并无明确规定。　　本文对国内已建超大断面分岔隧道进行现场调研，搜集整理这些工程的项目概况、建设条件、设计参数以及施工方法等资料。采用工程类比的方法，结合莲塘隧道的实际情况，初步拟定隧道的设计参数和施工方法。　　论文通过计算对隧道超大断面处上覆围岩进行稳定性分析。然后通过建立有限元模型，对不同扁平率下的超大断面进行计算，对隧道拱顶沉降、塑性区范围、支护结构内力、隧道开挖空间利用率的综合比较，对超大断面进行断面优化，确定合理可行的扁平率。最后通过建立有限元模型，对超大断面隧道初期支护进行优化。　　论文通过建立隧道施工三维有限元模型，对超大断面采用双侧壁导坑法、连拱段采取中导洞全断面法、小净距段在三种开挖方法下的拱顶沉降、水平位移、关键点初支应力等进行综合比较，给出了适合本工程的合理施工方法。