论文的核心内容是初期支护作为主要承载结构的复合式衬砌适用性研究，即不同围岩条件下何种形式的初期支护设计可以满足其作为主要承载结构的要求，因此需要研究不同围岩环境对初期支护结构性能的影响。初期支护主要由钢架、钢筋网、喷射混凝土等组成，喷射混凝土是这一系统的薄弱环节，所以本论文主要总结和研究了各种围岩环境对喷射混凝土力学性能、抗渗性能和耐久性能的影响。适用性研究是一个系统的课题，通过广泛查阅国内外相关文献，论文总结了喷射混凝土支护的作用机理及破坏形式、喷射混凝土对不同类型土壤和岩石的适用性、喷射混凝土可能遭受的侵蚀类型及各种侵蚀对其性能的影响等方面的内容。目前对喷射混凝土早期性能的研究还比较欠缺。喷射混凝土喷作初期，结构尚未形成，很容易受到围岩环境的破坏，影响喷射混凝土结构的耐久性。因此对喷射混凝土早期性能的研究是初期支护作为主要承载结构适用性研究的重要内容。论文通过室内和现场试验主要研究了不同水压力对喷射混凝土早期强度的影响、喷射混凝土的早期抗渗性能、不同厚度不同龄期喷射混凝土构件的抗渗性能等三方面内容，分别得到了不同水压力下喷射混凝土抗压强度增长曲线、渗透系数增长曲线及构件的抗渗特点。论文第四章运用有限元软件Flac3D，结合试验所得数据，考虑喷射混凝土各项性能参数的时效性，对试验现场的桦皮岭隧道施工过程进行数值模拟。最后对初期支护结构质量保证措施及施工工艺进行研究总结。