目前的铁路隧道施工阶段围岩分级主要还是依据铁路隧道设计规范中施工阶段围岩分级表,此种分级方法对于地质条件简单的地层较为实用,但是对于复杂地层就显得捉襟见肘,因此有必要开展复杂地层铁路隧道施工阶段围岩分级研究。在复杂地质条件下,隧道围岩的稳定性及支护结构的受力较为复杂,目前尚缺乏足够的设计和施工经验,而不同的施工工法对隧道的影响大小是不同的,定程度上施工方案选择的正确与否可能决定隧道建设成败。因此建立施工方案比选体系,选择较优施工方案,是隧道工程的设计和施工的前提。为了进一步研究分析复杂地层中隧道施工引起的隧道变形、围岩受力变化和支护受力变化规律,依托八苏木隧道工程实例,采用数值分析的方法模拟隧道实际开挖过程,同时对施工参数进行了优化设计研究。本文主要研究内容有：1、分析和研究国内外隧道围岩分级的现状和发展趋势,运用铁路隧道设计规范中施工阶段围岩分级法对复杂地层下大断面隧道进行围岩分级,指出铁路隧道设计规范中施工阶段围岩分级法在复杂地层中使用的局限性。2、采用灰色系统理论灰色聚类法对复杂地层下大断面隧道进行围岩分级,对比和分析两种围岩分级的结果,指出灰色聚类法适用于复杂地层围岩分级时的优势,建议后续修订的铁路隧道设计规范可以引进此种分级法。3、建立了复杂地层大断面隧道最优施工方案的比选体系,并在八苏木隧道施工方案比选中成功运用。新建的比选体系为类似工程的施工方案比选提供了一定的借鉴意义。4、通过数值仿真模拟隧道开挖过程,分析了不同的上台阶开挖高度和初期支护厚度对隧道变形、围岩受力和支护受力的影响,结合现场监控量测数据进行分析研究,提出较为合理的上台阶开挖高度和初期支护厚度,优化了施工参数。