论文结合达成铁路宝石岩隧道和家乡沟隧道的工程实际,重点对浅埋大断面隧道在施工期间围岩和支护结构发生的力学行为进行研究,为浅埋大断面隧道的安全施工提供科学依据。通过理论分析、现场监控量测和数值模拟三种手段,研究达成高速铁路浅埋大断面隧道围岩压力与位移变化的特点、分析围岩因岩体开挖后而发生的松弛范围,对整个围岩在二次应力状态和三次应力状态下的应力应变进行了分析。得出围岩应力应变规律:拱顶和仰拱以x方向正应力为主,在侧壁以y方向正应力为主,最大剪应力产生在隧道45°角方向上,最大应变为0.0027。得出了这一隧址区侧压力系数值的范围为0.5～0.75,塑性区和应变极限可能发生侧壁,形状上以“耳形“或“X形”为主的结论。同时对隧道围岩稳定性作出评价,阐述了围岩在开挖后工作状态。掌握支护结构的受力状态特点,确定在特定地质条件下合理的隧道支护形式。论文通过围岩位移、锚杆轴力变化和衬砌内力的量测分析,得出大铁路大断面浅埋隧道的相对位移、收敛速率的规律;得出长度2.5m直径25mm间距100×100cm的锚杆可以满足支护要求,指出浅埋隧道锚杆轴力受埋深和地形偏压影响的规律;得出了初期支护在拱角处内力较大,可适当增大拱角处截面厚度;二次衬砌在浅埋条件下作为安全储备,设计厚度较保守,厚度为40cm的二次衬砌可以满足支护内力要求的结论。