如何更好地发挥隧道支护作用,进而释放围岩压力来控制围岩变形,这对于隧道工程的稳定性和安全性来说具有重要意义。本文以桐梓隧道支护工程为背景,通过室内轴压试验、相似材料模型试验与数值模拟相结合的方式,研究了设置泡沫混凝土变形层对隧道围岩的卸压规律。主要内容如下:（1）制备碳纳米管（Carbon nanotubes,CNTs）增强泡沫混凝土,使用响应面法优化实验方案配比,研究CNTs掺量、骨胶比和粉煤灰掺量等因素对试样抗压强度的影响。结果表明单因素中骨胶比对试样强度产生影响较大,CNTs掺量为0.10%时试样抗压强度最大。（2）借助SEM、EDS测试手段分析碳纳米管提高试样抗压强度的作用机理,利用数字散斑云图分析试件破坏规律,分析表明CNTs通过发挥桥联作用提高试件强度,试件的极限应变可达0.045,符合围岩卸压变形材料的要求。（3）采用对比相似模型试验的方法分析预留泡沫混凝土变形层对隧道围岩的卸压作用,分析围岩应变场与应力场的变化规律。结果说明预留变形层对隧道围岩有一定的卸压作用,提出“卸压效率”的概念来描述变形层材料的卸压效果,以二次函数拟合不同应力荷载与卸压效率的函数关系。（4）运用FLAC^3D软件进行数值模拟。结果表明设置预留泡沫混凝土变形层,可有效控制受载后隧道围岩发生的竖向位移和水平位移,所得到的卸压效率在整体上变化趋势与相似模拟试验结果一致,但在数值上整体偏低,并对在工程应用时变形层材料厚度的设定作出修正建议。该论文有图61幅,表12个,参考文献54篇。