当前,我国西南地区的城市交通基础设施建设进入蓬勃开发阶段,为保证城市空间得到有效利用,各种类型的小净距隧道被设计和建设,为补充特殊偏压小净距隧道的理论研究,本文基于大断面浅埋复杂偏压小净距隧道的特殊偏压模式,依托实际隧道工程,综合运用理论分析、现场监测、数值模拟等研究手段,对大断面浅埋复杂偏压小净距隧道的围岩应力计算方法、净距优化、施工力学时空效应及施工方案优化等方面进行研究,主要内容如下:(1)在已有隧道围岩应力计算理论的基础上,针对大断面浅埋复杂偏压小净距隧道的结构受力特点,分析了大断面浅埋复杂偏压小净距隧道的围岩受力模式,推导出大断面浅埋复杂偏压小净距隧道的围岩应力计算公式,结合数值模拟并比较模拟值与理论计算值,验证了理论计算公式的可靠性。(2)借助数值模拟方法针对隧道不同净距、围岩级别、最小隧道埋深及地表坡度等不同工况建立二维数值模型,并结合理论计算方法对大断面浅埋复杂偏压小净距隧道的围岩应力演变规律及支护结构受力状态进行深入剖析;在公路隧道设计规范中规定的合理净距标准下,分析了不同围岩级别下不同净距时隧道的施工力学效应,比较各项力学指标,优化得到不同围岩级别下大断面浅埋复杂偏压小净距隧道的双线合理净距。(3)结合隧道实际工程,分析隧道的现场监测位移变形(拱顶沉降位移、水平收敛位移)的变化规律,利用弹塑性理论和有限元软件,根据实际开挖方案建立有限元三维数值模型,分析隧道开挖施工的时空力学效应,比较模拟数据与实测数据,验证了模型的可行性,并研究了大断面浅埋复杂偏压小净距隧道的开挖施工力学效应。(4)结合大断面浅埋复杂偏压小净距隧道的三维数值模型,通过模拟隧道先行洞和后行洞的开挖顺序,以及先行洞和后行洞的二衬施作工况,研究了此隧道在不同施工开挖顺序下的时空力学效应,并利用模糊灰色理论建立关联矩阵并展开方案优化分析,得到大断面复杂偏压小净距隧道的最优施工方案,为相似地形地质条件的隧道工程提供有价值的借鉴。