围岩松动圈是隧道开挖后，隧道周边客观存在着的物理状态，其对应于岩石全应力-应变曲线峰值强度后的岩石状态，其主要影响因素包括地质因素、隧道结构、支护作用和扰动影响几个方面。支护荷载是指围岩产生较大变形后作用于支护体上的应力，国内外有关支护荷载的主要理论有普氏冒落拱理论、弹塑性支护理论、最大水平主应力理论以及松动圈支护理论等。本论文研究内容主要包括以下几点:　　 ①松动圈力学性质，主要是岩石在峰值强度后的本构关系，利用归一化的方式对峰后变形曲线进行归一化处理，得到峰后岩体本构关系的回归表达式;采用支持向量机回归模型对岩石全应力-应变曲线进行拟合和预测。　　 ②提出松动圈系数和等效松动圈的概念，分析各影响因素对松动圈的作用，通过正交试验设计和层次分析法确定了各影响因素的重要性排序及其权值大小。　　 ③针对深埋偏压隧道，分析其主要的影响因素，通过正交试验和数值模拟方法，建立了相应的偏压隧道松动圈预测模型，将预测结果与工程实例进行对比。　　 ④提出基于松动圈的隧道围岩分类和隧道开挖、支护设计参数，将基于松动圈的隧道支护设计流程分成准备、预设计和设计修正三个阶段。　　 ⑤在共和隧道应用本文提出的松动圈支护设计理论，进行支护设计参数设计，对比修正支护方案前后的量测数据和松动圈现场测试结果，表明利用松动圈进行支护设计和修正具有较高的应用价值。