近些年来,水下隧道因其交通路程短、抗恶劣天气能力强、不影响水面的航运等特点在我国得到了长足的发展。然而有着诸多优点的水下隧道由于施工环境特殊,特别是采用矿山法施工的水下浅埋软岩隧道,在修建中面临着许多复杂的工程技术问题,其中最突出的便是开挖过程中的掌子面稳定性问题。本文以湘江大道浏阳河公路隧道工程作为研究背景,在现场应力、位移测试以及室内试验所得数据的基础上展开研究,采用有限元模拟分析作为辅助研究手段,着重分析了各种预支护手段对掌子面稳定的影响。(1)在浏阳河隧道选取四个典型断面进行了长期的现场测试。在实测数据基础上着重分析了典型断面在掌子面推进中以及之后较长时期内洞周位移与拱顶下沉的规律,以及围岩与初次衬砌间的接触压力的变化规律,锚杆轴力、钢拱架内力等随时间变化的规律。(2)通过一系列现场及室内试验,揭示了围岩注浆后的抗剪强度(c、φ值)、抗压强度等参数的变化情况,并开展了注浆参数、注浆工艺、注浆加固质量检测方法、注浆加固效果评价指标的研究。(3)采用MIDAS-GTS软件建立三维有限元模型进行了计算,对比了有无预支护(含预注浆)情况下掌子面处土体位移、初次衬砌受力的变化。(4)分析了各种预支护(含预注浆)对掌子面稳定性的影响,对于水下软岩浅埋暗挖隧道的设计施工提出了建议。