当前，我国将加大力度完善综合运输大通道的建设，加强建设沿江沿海沿边、进藏离疆、中西部地区战略骨干通道。我国高速公路建设是源于改革开放初期我国国民经济的快速发展，历经了稳定发展、加快发展、跨越式发展、全面规范和高质量发展等阶段，才取得了如今举世瞩目的成就。截至二〇二〇年底，高速公路总里程已经超过15.5万公里。尽管总里程相当可观，但是地区发展不均衡。目前中西部地区的高速公路建设正如火如荼，作为高速公路的重要组成部分的山岭隧道的建设数量也随之大幅增加。当今，我国综合国力发生质的飞跃，山岭隧道的建设将向全工序机械化施工发展，但是目前钻爆法山岭隧道在施行全工序机械化施工的道路上急需解决各种层出不穷的难题，相关隧道设计理论研究需要早于工程实践、便于实际工程参考。
　　对钻爆法山岭隧道机械化施工与围岩变形性状认识的深度直接决定了机械化施工的和合理性、安全性及经济性。因此，本文在横向课题“公路特长隧道机械化快速施工方案与智能化监测预警技术研究”（ZX[2020]YLGS04）的支撑下，作者通过理论分析、有限元数值模拟、现场试验和统计分析等方法对钻爆法山岭隧道机械化大断面长进尺施工中围岩变形特征律、支护结构受力以及机械化施工效率进行了研究，研究表明：
　　(1)钻爆法山岭隧道机械化大断面长进尺开挖对围岩产生扰动，使得每个断面的围岩均会依次经历“预变形期-加速变形期-缓慢变形期-稳定变形期”等四个变形时期。其中大断面长进尺开挖效应对快速变形期的影响尤为显著，这是机械化大断面长进尺施工与传统施工工法的区别所在。
　　(2)钻爆法山岭隧道机械化施工是秉承“快开挖-快支护”的理念，传统常规的支护方式不能更好的匹配。根据机械化大断面开挖效应引起的围岩变形规律提出了以“预应力注浆锚杆+C30早高强喷射混凝土+超前注浆小导管（中管棚）”等为主的主动支护结构，并基于此分析了山岭隧道大断面长进尺施工阶段预应力锚杆和超前管棚的支护作用机理。
　　(3)建立了考虑主动支护的山岭隧道大断面开挖进尺极限平衡计算模型，计算结果表明，主动支护在一定范围内能提高山岭隧道大断面开挖进尺，但是开挖进尺超过一定限值，主动支护将不能继续有效的发挥作用，所以主动支护对增加山岭隧道大断面开挖进尺具有临界性。
　　(4)建立了钻爆法山岭隧道机械化大断面施工合理进尺有限元数值模型，分析了不同开挖进尺下Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩山岭隧道在进行大断面施工时围岩和主动支护结构的受力和变形状态。结果表明：Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩隧道采用钻爆法大断面开挖的进尺分在4.0m、3.6m和2.4m时，围岩变形较为稳定和支护结构受力较为合理。
　　(5)在考虑主动支护的大断面开挖进尺极限平衡理论分析和机械化开挖进尺有限元数值模拟的基础上，依托帮福隧道、雪邦山隧道等工程选定了不同围岩等级试验段进行了现场试验。采用振弦式土压力盒、混凝土应变计、钢架应力计、锚杆应力计、多点位移计等传感器，量测Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩试验段在不同开挖进尺下初期支护、二次衬砌的结构内力和围岩变形。现场试验的结论与理论分析、有限元数值模拟均具有一定的吻合度，验证了钻爆法山岭隧道机械化大断面施工存在一个合理的开挖进尺，并且主动支护有助于增加开挖进尺，但是主动支护对增加开挖进尺具有临界性。
　　(6)当前隧道机械化施工“效率低”、建设“成本高”，是阻碍山岭隧道机械化全面推行的一个重要因素。通过数学统计和全局敏感度分析方法，发现除人为因素外，山岭隧道钻孔开挖进尺是影响山岭隧道施工效率的主要因素。再次证明，钻爆法山岭隧道机械化施工不宜采取传统钻爆法的开挖进尺，否则难以发挥其高效施工效率。