随着西部大开发的进行,黄土地区的隧道施工越来越多。由于国内对大断面黄土隧道围岩与初期支护、形变规律、理论基础和其他一些工程特性还未能完全掌握,现阶段大部分黄土隧道仍采用传统的施工方法,施工工序繁杂,工程进度缓慢,特别是深埋、富水、软弱地段黄土隧道施工更是隧道施工中的一大技术难题。本文分析比较了国内黄土隧道采取的一般施工方法及郑州—西安客运专线黄土隧道施工的常用方法,结合该客运专线上张茅隧道的具体施工情况,介绍了短台阶“七步开挖作业法”开挖施工技术及使用该方法后的施工力学效果,主要研究成果如下:(1)通过分析国内外对富水黄土土质的研究现状及一般黄土隧道的围岩受力机理和规律,结合郑州—西安的具体地质条件和常用施工方法的比较,并通过数值模拟比较分析各种短台阶法的优劣,确定富水黄土张茅隧道的施工方法;(2)对该方法的施工工艺、施工要点及施工优点等进行了总结,初步肯定了该方法可以降低成本,缩短掘进时间,提高工作效率,确定了该法的可行性;(3)利用常规围岩变形监控量测和跟踪监测系统,测试出在利用该法进行施工后,拱顶沉降及边墙收敛效果,并从隧道具体受力角度来进行分析解释。这些受力包括围岩与初支和初支钢拱架的具体受力。这些具体受力反映了在利用该法施工后初衬结构的受力情况。通过对这些受力情况的分析,也可以看出初支的薄弱地方及需要改进的环节,提出初支改进及建议意见;(4)本文对富水黄土隧道的受力变形特性做出了较全面的分析和研究,提出了在铁路客运专线大断面富水黄土隧道施工中,短台阶七步开挖法的适用要求和具体施工要点及技术优点,给出用该法施工的具体监控方案、监控内容及监控效果分析,使施工顺利成功的通过了深埋、富水、软弱地段,达到了国内富水黄土隧道施工的先进水平,有力的指导了现场施工,解决了大断面黄土隧道施工中诸多技术难题,为今后类似工程施工提供了宝贵经验。