近年来,高速公路逐年增多,它穿山越岭、行河跨湖,线路追求顺直、平缓,为了满足这些要求,使得行车更加方便,我们常常会用到隧道方案。浅埋偏压隧道是隧道工程中较常存在的一种形式,多出现在线路与地形等高线平行的地方,尤其在山岭河畔边,此时的地质环境一般比较差,围岩强度低,稳定性差,岩层节理裂隙较发育,还存在有一定程度的地表渗水。本文以龙山至永顺高速公路工程中的砂子坡隧道为依托工程,对隧道地处强风化页岩的洞口浅埋偏压段的支护结构进行优化设计和数值模拟分析,主要包括:(1)根据砂子坡隧道相关地质勘察报告和风险评估报告,阐述砂子坡隧道所处的地质地貌环境和软弱围岩区段,表明合理运用支护结构体系保障施工安全顺利的重要性,且在整体支护体系初步设计中选取相应的支护形式和支护参数对隧道进行支护。(2)收集概括不同支护结构在隧道围岩中的作用机理,分别概述超前支护、初期支护、二次衬砌在围岩中的支护效果并以此为基础对洞口段的支护做优化设计。(3)采用FLAC3D有限差分软件对强风化页岩洞口浅埋偏压段进行数值模拟验算,分别从围岩的应力场、位移场,支护结构的受力特点进行分析,并对比分析了天然状态和降雨状态隧道无支护措施的稳定性情况;全断面开挖法和CRD开挖法隧道支护措施的适用性情况。最后进行总结,所选用的支护措施在两种开挖方法中都有良好的适用性,能满足保证隧道稳定的要求。