以襄渝铁路二线炭质片岩隧道大变形为工程背景,在现场量测、室内试验、岩体力学理论分析的基础上,对炭质片岩性质、厚层炭质片岩力学特性、隧道变形特征、变形机理与变形影响因素等进行研究分析;基于剪切滑移破坏法对初期支护参数进行分析,提出合理的支护参数;并就炭质片岩隧道现场施工管理进行了研究。利用地下工程中根据现场监测数据,总结出了炭质片岩隧道变形的规律,即隧道变形持续时间很长,部分地段二衬之后还持续变形;变形存在不对称性;水平收敛明显大于拱顶下沉;变形速率较大;水平收敛变形量比较大;支护破坏形式多样。通过分析炭质片岩的矿物成分、断面形状、原设计支护参数、施工工法、施工单位管理模式等因素,查找主要因素。采用工程类比法确定支护参数,利用岩体力学中的弹塑性理论,采用剪切滑移破坏法检算了设计参数的合理性,确定了加固层的厚度,规避了工程类比法的局限性。并通过优化管理模式,进一步加强了现场管理,成功控制了炭质片岩隧道大变形。利用量测数据分析,确定了合理的施工步长、二次衬砌施工时机。结合炭质片岩大变形成功控制的工程实例,通过地质因素研究、量测数据分析、设计参数、施工工法、工程管理等方面的研究,成功制定了控制变形的技术和管理措施,为本工程的成功建设提供了重要技术支持,也对软岩大变形隧道的建设提供了一定的参考和借鉴。