近年来,我国高速铁路的发展已趋于世界前列,当列车在隧道中高速运行时,增加隧道断面面积不仅可以使得列车的舒适性得到提升,还能够降低洞口所受到的阻塞比与微压波,从而减小空气压力对四周结构物的影响,因此,大断面隧道在高速铁路隧道中被逐渐广泛运用。但由于地形地貌多种多样,地质条件复杂多变,隧道开挖断面的增加无异于加大了施工难度,导致隧道很容易出现坍塌、涌水等事故。此时,确定合适的开挖方式、开挖进尺与支护参数变得尤为重要。本文以某隧道为工程背景,运用MIDAS有限元软件进行模拟,使用某一标段处的实际参数,分析不同开挖方式与不同开挖进尺下隧道的变化特征,确定合理的开挖方式与开挖进尺,并利用现场实测数据验证模型的合理性,再对支护参数进行优化。其主要研究成果如下:（1）对三种大断面隧道常见的开挖方式进行有限元模拟,对开挖完成后洞室周边的位移、应力、塑性区域等特征进行分析。结果表明,相比于其他两种方法,IV级围岩大断面隧道宜采用三台阶七步法施工。（2）基于三台阶七步法开挖,针对不同的开挖进尺进行模拟分析,结果表明,减小开挖进尺能有效减小拱顶的沉降与围岩所受到的压应力,但开挖后的塑性区域却大致相同。开挖进尺为1.5m时,隧道的拱顶沉降比开挖进尺为2m减少了7.32%,比2.5m的开挖进尺减小了29.80%。（3）对模拟结果与现场实际结果进行比较,优化后的模拟值略小于实际监控测量的结果,但总体趋势大致相同,证明了模型的合理性。同时对隧道现场实测的监测数据进行分析得出:在隧道开挖23天左右时,围岩速率稳定在0.1mm/d左右,隧道围岩基本达到稳定状态,此时拱顶最大沉降值为14.65mm。（4）对隧道的初期支护进行优化,其主要针对锚杆长度、锚杆直径、锚杆间距、喷射混凝土厚度与喷射混凝土等级,设计正交试验。建立了三种评价指标,通过极差与方差对三项指标进行分析。结论表明,最佳初期支护参数为:使用3m长Φ22@1200的锚杆与强度为C25、厚度为150mm的喷射混凝土。