彪水岩隧道是香丽高速关键控制工程之一,为国内目前规模最大的山区地下立交隧道。特别是K76+235~YK76+290段和YK75+322~YK75+427段的浅埋软岩隧道、开挖跨度最大的ZK75+990~ZK76+060段超大断面隧道、结构最为复杂的无中墙连拱隧道。浅埋软岩段存在岩质较软的强风化破碎板岩等不良地质;超大断面隧道中间外凸处最大开挖跨度达28.96m,拱顶呈扁平状,施工时易引起围岩松弛失稳、拱顶坍塌;无中墙连拱隧道结构复杂且受偏压影响较大,施工时易引起初支开裂。因此,为确保隧道施工安全,需对其施工方法进行研究。本文依此为切入点,对彪水岩隧道的浅埋软岩段、超大断隧道、无中墙连拱隧道的施工方法进行了重点研究。主要研究内容如下:1、简述浅埋隧道和超大断面隧道判定标准、三种特殊隧道的施工力学特性、隧道围岩压力计算方法及研究现状。2、根据浅埋段软岩隧道地形地质情况,为控制隧道开挖引起的变形,提出了用预制素混凝土短桩加固掌子面超前核心土的方法,单根短桩长度与开挖进尺等长,以便回收利用;对掌子面超前核心土加固,采用了玻璃纤维锚杆和提出的预制素混凝土短桩加固方法,采用数值模拟,从掌子面挤出变形、预收敛变形角度分析其加固效果。3、针对浅埋段软岩隧道,通过对双侧壁导坑法、单侧壁导坑法、二台阶预留核心土法、新意法、掌子面超前加固后的二台阶法进行了隧道施工过程模拟;分析不同施工方法对隧道围岩和初支的受力及变形影响,通过受力及变形特性,对比确定此段隧道的合理施工方法。4、对于超大断面隧道,采用有限差分法对二台阶预留核心土法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法、新意法进行了数值模拟;分析了各工法施工时的围岩和初支受力特性及变形规律,对比分析最适合超大断面段隧道的施工方法。5、关于无中墙连拱隧道,采用有限差分法对其实际施工过程进行了模拟,分析初支及围岩的受力特点及变形规律,通过工序对比分析此隧道的施工特点。6、隧道施工过程中,对围岩压力、拱顶及地表沉降展开了现场监测,并对监测结果与数值模拟进行了对比分析。