目前,在我国所有公路隧道中断面面积在150m2以上的特大扁平断面隧道还相当少见。由于断面超大,扁平率增加,围岩形成塌落拱所需的埋深增大,隧道对偏压问题逐渐敏感,所以对传统的施工力学理论提出了更高层次的要求。本论文以国内罕见的大跨度超大断面隧道——福泉高速扩建工程前鸥隧道为工程背景,结合现场试验和静力有限元分析等研究方法,对特大断面隧道在浅埋偏压段采用CRD工法开挖时,围岩、衬砌、临时支撑和锚杆的施工力学问题进行深入研究,得到的主要研究成果与结论如下:1、通过对大断面隧道施工力学理论发展历程的概括,系统地总结了大断面隧道在浅埋问题、偏压问题和施工工法问题上的研究现状,并提出了目前尚待研究的特大断面浅埋偏压隧道CRD工法施工力学问题。2、通过对平面应力状态下椭圆形洞室周边应力分布理论解的研究,得出了前鸥隧道采用变异CRD工法施工时,实际导坑形状与围岩原始应力状态下的最优形状之间的偏离程度的度量方法。3、通过制定合理的试验方案,对特大断面隧道——前鸥隧道进行现场试验,取得了试验研究的初步材料。在数据处理问题上引入了小波理论和速率上限截断方法。对试验成果的研究,得到了围岩位移变形的一般规律。4、根据前鸥隧道的实际情况建立了三维数值计算模型,验证了数值模型的适用性,模拟了隧道开挖过程,并总结了围岩、衬砌、临时支撑和锚杆的力学响应和位移变形规律。5、对特大断面隧道的浅埋问题进行专题研究,建立了浅埋问题的研究方法,并提出了等效半径的概念作为度量浅埋性质的指标。6、对特大断面隧道的偏压问题进行专题研究,建立了偏压问题的研究方法。7、对特大断面隧道的变形时变规律进行了专题研究,提出了计算桩号的概念,建立了隧道变形规律的数学模型。