随着交通需求的急剧增加,国内外修建的大跨度隧道的数量越来越多。因隧道跨度较大,引起了许多相关的工程问题,如支护形式、施工方法、围岩稳定等。目前对大跨度隧道相关的研究还比较少,特别是大跨度粘性土质隧道的工程经验更少,因此在施工中,对受力比较复杂的土质隧道进行围岩受力分析和监控量测显得特别重要。本文结合天恒山公路隧道工程,通过理论分析、现场试验和数值模拟,对其紧急停车带段围岩和支护结构的受力与变形状态进行分析,并对监控量测数据进行分析。主要研究内容如下:首先,对隧道结构力学状态和稳定性进行了现场测试。量测内容包括围岩压力、围岩内部位移、初期支护净空收敛、型钢钢架应力、喷射混凝土应力、锚杆轴力、初期支护与二次衬砌间的接触压力、二次衬砌混凝土应力及二次衬砌净空收敛等;同时对量测布置与实施过程中碰到的几个问题进行了思考和探讨。其次,应用有限元分析软件(MIDAS/GTS)对施工过程进行了数值模拟,分析了初期支护及二次衬砌变形和受力的特点。最后,通过现场监测数据和有限元数值模拟计算结果进行分析对比,对隧道围岩的稳定性与支护衬砌结构的安全性进行了分析。监测及计算结果表明,浅埋土质隧道中,型钢钢架和喷射混凝土为主要受力结构,尤其是型钢钢架受力较大,作用显著;二次衬砌受力安全,工作状态良好,有足够的安全储备。