以新建铁路宁西线西安至南阳段石窑沟一号隧道为工程背景，根据作者已经研究发表的相关论文成果，并结合查阅相关资料及研究文献，对相关成果进行归纳总结，先以工程类比的手法，列出可供选择的施工方案，并参考作者已经发表并研究成型的深埋偏压隧道的相关设计经验和方法理念与借鉴地下工程中的施工及应用，参考其研究结论及研究成果，详细分析浅埋隧道的的施工工艺及受力特性。在此基础上，对该段复杂的软弱围岩段展开超前地质预报工作，探明地质情况。施工现场对石窑沟一号隧道进行超前地质预报，探明该段地层岩性分布、围岩性质及埋深情况。结合：新建铁路宁西线西安至南阳段隧道专项地质勘察报告就超前地质预报结果给出了工程处理建议及处理措施。从而为隧道安全稳定施工、设计提供了水文地质与工程地质依据，并为引入数值模拟研究及现场监控量测作为研究手段作出铺垫。隧道穿越坡积层粉质黏土Q₄^al1。为更好的研究坡积层原状土Q₄^al1的力学特性，通过现场取样再以室内三轴剪切试验为基础，以土的应力-应变关系特点和摩尔库伦理论模型的基本方程，考虑了土的弹塑性力学性能，引入以原状土Q₄^al1三轴压缩实验为基础的条件下得出的内摩擦角、土体粘聚力表示的岩土本构方程表达式，并通过实验结果明确了弹性常数与强度参数，并以此为理论基础为展开下一步数值模拟分析研究的围岩本构模型及计算参数的取值提供了依据。运用有限元软件为手段进行数值模拟分析，引入隧道地形图的相关资料建立三维分析模型，定量地分析了隧道合理工法开挖情况下隧道围岩和支护结构的稳定性。先提出该工程地质条件下合理的施工方法，以留核心土法和台阶法进行数值模拟对比出合适的工法。确定留核心土工法后再以围岩稳定为前提针对隧道上覆坡积层黏土和浅埋偏压的受力特征模拟确定合理的上台阶开挖高度和左右断面掘进顺序。比选3.5m、4.5m、5.5m的上台阶开挖高度确定出合理的开挖高度。在确定的开挖高度后对比左右断面掘进顺序，确定出合理的左右断面掘进顺序。在此基础上，以此优化后的开挖方法做为主要研究对象，通过与之前未做优化的核心土法对比围岩应力场和位移场证明优化后的核心土法的稳定性和适用性。结果表明：优化后的留核心土法在位移控制上有较大优势，且围岩应力和稳定性较未优化前有较明显提高。通过模拟应力场和位移场为明确该工法施工时的薄弱面和控制的开挖步骤提供了理论依据，为施工和注浆加固提供参考。并将此方案应用于石窑沟一号隧道安全稳定研究方案之中。通过石窑沟隧道的实际工程运用，对现场的实际监测数据进行了分析，并与数值模拟结果做对比。同时，对于浅埋偏压段区的第四系全新统粉质黏土(Q₄^al1)围岩，参考铁路隧道监控测技术规程根据隧道实际工程地质特点，考虑安全稳定的原则后提出“超前加固支护、合理的开挖方法、重点控制拱部变形”的理念进行隧道的监控。并以工程实际施工及现场监控量测数据等信息“反馈”到施工过程中，数值模拟沉降的数据结果和现场监测数据的基本一致，说明了研究成果的正确性，进而合理的指导设计优化与现场施工。在监测数据验证数值模拟数据后的基础之上提出锚杆的优化方案：取消拱部锚杆，节约成本、降低造价。并进行数值模拟，通过对比研究锚杆力学特性和有无锚杆的力学效果，得出锚杆受力的力学特性。以工程类比的方法，对同类地质条件下锚杆的受力规律作出对比，说明优化方案的可行性。根据监测数据反馈指导隧道现场施工。对现场施工采取两项加固措施：两边墙拱腰处注浆加固和对两拱脚处加施“锁脚锚杆”加固的方案。后期现场监测的结果表明：此方案对控制位移及变形取得了较好效果，同时也说明控制变形的重要性，与实施加固的及时、合理性。根据所得出的研究结论及研究成果，对数值模拟的浅埋偏压软岩隧道的关键技术开挖方法与初期支护作出主要总结：开挖方法对沉降有重要影响，隧道初期支护支护时机与支护参数对控制沉降也有影响，拱顶锚杆的力学效果不是特别明显。此些结论可对石窑沟隧道工程的后续施工过程提供理论指导，并通过现场监测“反馈”应用到石窑沟一号隧道现场施工方案之中。在此基础上，对石窑沟隧道工程的后续施工过程所遇到的问题得出优化施工方案对策。总结石窑沟一号隧道的工程经验，对类似工程及相关的施工提供理论依据。