随着我国高速公路建设向着纵深延伸,加上交通量的快速增长,复杂地形、地质条件下的隧道改扩建项目日益增多。与此同时,对节理岩体超大断面隧道的开挖方法、改扩建方案等问题也需进行研究。本文以金丽温高速公路与甬台温高速公路交叉的茶山枢纽大罗山隧道改扩建工程为背景,使用离散元软件和开展模型试验对节理岩体超大断面隧道的开挖进行研究分析,主要研究工作如下:（1）分析层状节理面不同倾角、不同间距下隧道开挖过程中围岩的变形,结果表明:层状节理面倾角增加时,围岩的变形和节理面的剪切滑移值变大,层状节理面间距增加时,围岩的变形和节理面的剪切滑移值变小;分析状节理面不同倾角、不同间距下隧道开挖过程中围岩的变形,结果表明:块状节理面的两组节理面倾角沿着模型中线对称时,此时围岩的整体稳定性较差,块状节理面间距增加时,围岩的塌落区域较小。（2）基于离散元法研究分析了不同开挖方法下围岩变形及其力学响应,结果表明:受到块状节理面的影响,隧道对称性和非对称性开挖方法对围岩的变形影响较大,隧道对称性开挖,围岩位移、节理面剪切位移、地表沉降、初期支护内力均呈对称性,反之呈非对称性。（3）结合依托工程开挖实例以及离散元分析结论,利用模型试验模拟了隧道的双侧壁导坑法开挖,对开挖阶段和加载阶段的围岩压力等进行分析,结果表明:隧道开挖阶段,越靠近隧道周边的围岩压力监测点,围岩压力变化率较大;隧道加载阶段,拱顶裂缝贯穿前,围岩压力随着附加荷载的增加,基本呈线性增长。（4）结合依托工程扩建实例,进行了原位扩建小净距隧道开挖方法和平行扩建小净距隧道开挖顺序合理研究,结果表明:隧道原位扩建施工时应先进行既有隧道的拆除,再进行其他导洞的开挖,其次应采用合理的中隔壁支撑形式,减小先行导洞开挖断面的面积;隧道平行扩建施工时应先进行新建隧道的施工,再进行既有隧道的原位扩建,减小新建隧道通过扩建隧道对老洞利用匝道的影响。通过本文研究表明,离散单元法可以有效的模拟节理裂隙岩体中超大断面隧道的开挖,模型试验可以进一步补充数值模拟的不足,根据本文分析结果可以为类似地质条件下超大断面公路隧道的开挖与设计提供参考。