层状岩体是我国高速公路工程建设中常常遇到的典型复杂岩体之一,隧道工程建设穿越层状围岩的现象十分普遍,其中软硬互层状产出的层状围岩最为典型。近水平软硬互层岩体在西部地区分布广泛,水平岩层由于层理效应而导致较差的层间结合力,不利于隧道围岩在开挖过程中的稳定性;当层理存在时,采用锚杆支护技术难度大、安全可靠性低。本文以四面山隧道V级砂泥互层围岩为依托,首先,提出一种软硬互层隧道模拟方法,并据此展开四面山隧道变形及结构受力特征影响的研究,确定施工方法,提出初步施工建议;然后在此基础上,优化了四面山隧道施工的相关参数,最终提出适用于近水平软硬互层隧道的施工工法。主要研究内容及结论如下:1)结合四面山隧道工程概况,对比现有数值计算方法,提出采用基于接触分析的隧道开挖全过程模拟方法,得到了软硬互层隧道围岩变形特点、层理位移以及支护结构受力特征,对四面山隧道进行不同开挖方法模拟对比,并进行了现场施工方法验证,提出了施工方案初步建议。2)从经济费用角度,通过枚举法的形式,以5°为角度梯度,取消与岩层呈一定角度范围内的锚杆,并根据锚杆及初衬的受力变化情况,确定最佳锚杆支护数量,由此优化四面山隧道砂泥互层段的初期支护参数,进一步提出了软硬互层隧道初期支护设计建议及方案措施。3)从施工效益角度,结合四面山软硬互层围岩隧道台阶法开挖,进行施工工艺优化。采用智能优化方法,优化了其上下台阶错距、下台阶开挖时间以及二衬支护时机,并提出相应的施工工艺设计建议。4)对优化后的隧道施工参数,进行现场测试验证,根据现场监控量测时期的隧道变形实测值,提取数值计算方法实现的隧道现场监控量测时段的模拟值,并将二者进行对比分析,得出优化方案可行。5)结合隧道施工工艺流程,针对各工序环节提出具体改进技术,并从质量、安全、环保等多个方面,提出了相应建议措施,并分析了相关技术经济效益,提出了颇具针对性的近水平软硬互层隧道施工工法。