挤压性围岩(squeezing rocks)大变形问题作为世界难题,一直是隧道建设中相当棘手的工程难点。而在小间距隧道施工中,挤压性围岩的大变形问题会更加突出,其典型表现为“先挖先裂、左挖右裂”,即不仅先行隧道开挖产生大变形,而且后行隧道开挖还严重影响先行隧道支护结构的安全,施工相当棘手。作为工程的重难点,国内外在解决挤压性围岩的大变形问题上已积累了不少科研成果和工程经验。但在小间距问题的研究目前还仅限于一般围岩环境。因此,针对挤压性围岩小间距问题开展相关研究具有重要的现实意义和理论价值,尤其是依托典型挤压性围岩小间距大变形案例的工程背景。本文关于挤压性围岩小间距隧道支护结构力学特性及适用工法的研究,在这方面进行了有益的尝试。本研究依托新建兰渝铁路新城子隧道出口喇叭口段典型挤压大变形隧道案例,对出口喇叭口段F32-1断层碎裂岩采用超前导洞应力释放方法成功通过两单线隧道小间距段的工程试验,从支护结构力学特性的角度开展衬砌结构受力测试、初期支护变形量测及数值模拟分析。主要通过不同工况支护结构力学特性的对比分析,验证和论证超前导洞应力释放方法的效果。在此基础上,对试验工况进行总结提炼,分析工法的适用性,论证和完善超前导洞应力释放方法。超前导洞应力释放的作用机理是在隧道开挖过程中形成二次应力释放,使原本由初期支护承受的一次应力释放,通过超前导洞先期释放一部分压力,从而减轻支护结构压力,这对解决挤压性围岩中二次衬砌长期安全的风险尤为重要。研究结果表明,对于解决挤压性围岩小间距隧道的工程问题,超前导洞应力释放方法在理论和实践上不仅可行而且确实有效。测试显示,相对常规三台阶,采用超前导洞应力释放可使二次衬砌受力无论最大值、最大增长速率还是三年的长期增长趋势均明显减小,初期支护变形尤其是侧向变形也明显减小。数值模拟分析表明,相对一线采用超前导洞、邻线采用三台阶的试验工况,相邻两线隧道施工均采用超前导洞的应力释放效果将更显著而且均衡,对挤压性围岩小间距大变形问题比较严重的环境是比较完善的适用方法。针对超前导洞应力释放方法,本文还提出了施工技术关键。目前兰渝铁路新城子隧道采用超前导洞应力释放的小间距段二次衬砌,施做最长已有两年半时间,为考察长期效果,本研究的测试项目将继续跟踪进行下去。