黄土作为地质岩土体工程中的一种特殊土而被广泛研究。因其具有独特的垂直节理结构特性且因时代成因、形成区域以及含水量不同,实际工程上与普通岩石隧道差异性大,表现出不同的特性。利用黄土围岩工程特性,从含水率与液性指数出发去探讨处于不同性状的黄土隧道开挖过程围岩位移与力学形态变化。本文通过不同组室内模型试验和数值模拟结合的方法对不同特性浅埋黄土隧道开挖过程围岩变形特征进行了系统研究。室内进行相似材料正交配比试验,重塑成不同性状模型材料,利用相似地层材料进行室内地质力学模型试验,模拟开挖过程围岩位移和应力场变化情况。利用FLAC 3D数值模拟进一步分析开挖过程围岩变形规律,取得了重要成果。本文通过不同组模型试验研究了硬塑、软塑、流塑不同性状黄土隧道开挖过程洞室自稳性,空间变形形态。通过试验和数值模拟研究了隧洞边墙不同径向深度水平位移和拱部竖向位移的变形及衰减情况,并对三种特性黄土隧道径向位移衰减情况作了深入研究。研究了隧道不同部位围岩径向压力,研究了围岩随含水率与液限变化由硬塑过渡软塑继而过渡到流塑状时掌子面挤出变形发展速率、拱顶沉降与地表沉降速率以及水平收敛速率的比较。研究了三种性状黄土隧道开挖过程洞周先行位移情况。提出了用“坍落角”判定流塑状黄土隧道掌子面失稳极限状态。