本文以合福客运专线白桦隧道为工程背景,利用数值模拟的研究手段,对软弱地层大断面隧道超前预加固措施的加固效果进行了全面系统的研究。为大断面隧道的全断面施工安全控制提供理论指导。本文主要完成了以下研究工作：1.针对软弱围岩的特点,阐述了超前预加固措施的适用条件和目标,为下文系统地研究不同超前预加固措施力学效应及加固效果奠定基础。2.对不同超前预加固措施的加固机理进行深入研究,进而提出适合不同加固措施的数值模拟方法,为下文加固效果分析提供理论基础。3.结合工程实际情况,选取常见超前预加固措施进行加固效果分析,分别研究不同加固措施支护参数变化对加固效果的影响,选取隧道开挖后掌子面临空阶段最大拱顶沉降、掌子面最大水平位移、支护参数变化引起的隧道变形等指标对加固效果进行评价。4.根据新意法的理念,研究三种不同新型超前支护组合方式,分别为超前小导管+掌子面锚杆、超前管棚+掌子面锚杆、水平旋喷桩+掌子面锚杆。研究关键支护参数变化对组合加固措施加固效果的影响,并与单独加固的加固效果进行对比,探讨组合加固措施的优势。5.针对实际工况,通过对实测数据和数值模拟结果的分析,探讨在采用组合加固措施的情况下,白桦隧道采用全断面法施工的可能性。本文研究成果对软弱围岩等不良地质条件下隧道安全快速施工的理论研究和工程实践具有一定指导意义。研究表明,在已有超前预加固措施的基础之上,为实现隧道安全快速施工,可以通过对掌子面前方核心土预加固以及核心土外预支护相结合的方式,大幅提高核心土的强度,同时改善其受力情况,显著减少掌子面的变形和隧道拱顶沉降,提高施工过程中掌子面的稳定性。