中国是一个快速发展中的大国,经济的高速增长离不开交通畅通的支撑。且中国的地形走势并不统一,东部以丘陵、平原为主,西部以高原、山脉为主,所以东西部的连通就深系于公路和铁路的发展与建设。交通网路的完善必然要修建大量的隧道,对于特长隧道,为了缩短工期,往往要增设一座甚至多座横洞来提高整体工程的施工效率,三岔口在这种情况下应运而生。隧道辅助横洞进入正洞三岔口处,由于开挖断面较大、围岩应力释放比较复杂、施工工序较为繁琐,所以在实际施工过程中有较大的难度。如何在经济、安全、保证施工质量的前提下高效通过三岔口段施工,便成了当今隧道工程领域内的研究难点。针对于这些工程难题,本文以某山岭隧道4号横洞进入正洞三岔口段为工程背景,对大断面隧道三岔口段的施工优化和围岩变形规律研究作出了探讨,论文主要研究内容如下:（1）采用MIDAS GTS NX三维数值模拟软件进行三岔口段模型建立,并对三岔口的开挖方法和台阶开挖长度进行对比优化,通过数值模拟结果给出了三岔口薄弱段的优化建议,并应用到实际的现场施工中。（2）通过数值软件模拟分步开挖过程,针对某特定节点进行位移变化值的统计分析,得出模拟段的围岩变形结果。再结合实际施工过程中的监控量测数据处理,与模拟值和回归值进行对比分析,探究了三岔口段围岩的变形规律。（3）对优化后的方案进行现场监控量测数据采集,结合三岔口典型段,对实测数据进行指数函数回归处理分析,从而验证优化方案的合理适用性,为类似工程提供科学参考。