本文以张家界至桑植二级公路上的小溪沟隧道工程为依托,针对软弱破碎围岩,采用现场测试、数值计算和反演分析的综合研究方法,对软弱破碎围岩隧道的稳定性以及支护结构的受力特性进行了详实的分析,得出了具有指导意义和实用价值的结论。主要包括以下几个方面:(1)结合实际施工,对隧道初期支护和二次衬砌结构上的内力,围岩压力等进行了现场测试和结果分析,对围岩稳定性作出了评判,初步探讨了软弱破碎围岩隧道支护结构受力特性。(2)采用平面有限元方法,对不同围岩类别及不同埋深时,衬砌结构的受力状态及对围岩稳定性的影响进行了具体分析,揭示了软弱破碎围岩隧道不同施工阶段支护结构的动态受力特征及围岩稳定性情况。(3)进一步建立三维仿真模型,针对小溪沟隧道不同埋深、不同围岩类别等工况进行了数值计算,比较了台阶法施工时台阶长短对隧道围岩稳定性的影响,给出了软弱破碎围岩隧道的合理台阶长度。(4)在现场测试结果的基础上,对作用于隧道衬砌结构上的围岩压力进行了反演分析,初步确定了浅埋软弱围岩隧道围岩压力的大小、分布特点及变化规律。