膨胀土具有特殊的工程力学特性,隧道穿越膨胀土围岩与非膨胀土围岩时衬砌的受力有明显差异,故针对非膨胀土围岩压力计算方法并不适合膨胀土的隧道设计,然而目前关于膨胀土隧道设计方法的研究十分有限。荷载结构法是隧道工程中计算松动围岩压力最常见的方法,确定荷载的准确与否决定着隧道衬砌设计的合理性,因此本文将针对软弱膨胀性围岩隧道松动围岩压力的确定方法进行研究,主要研究工作包括:(1)基于数值仿真平台FLAC3D,分别利用材料强度指标的折减与热胀性模拟膨胀土围岩的遇水软化与膨胀特性,研究隧道衬砌在相关过程中的受力规律。结果表明:围岩的遇水软化效应和膨胀力的存在使得支护结构的受力形式有较大的改变,安全系数也有所下降。(2)论述了现有松动围岩压力的求解方法。并利用数值模拟手段在太沙基理论基础上提出了“极限平衡数值法”,该法可以综合考虑围岩的软化与膨胀效应对松动围岩压力的影响。结果表明:在求解非膨胀性围岩的松动围岩压力时,该法与太沙基法计算得到的结果较为吻合,从而验证了该法合理性。(3)采用数值模拟分析了围岩在不同软化条件与膨胀特性下松动围岩压力的变化规律。结果表明:围岩的遇水软化与膨胀特性对松动围岩压力影响十分显著,最不利条件下,松动围岩压力增加了48%,且以围岩发生膨胀的早期影响为主。