1、隨著國家交通建設事業(yè)的快速發(fā)展，由于受到地質及地形條件、總體路線規(guī)劃等因素影響，下穿既有公路的新建隧道也日益增多。由于下穿隧道大多呈現出大斷面、淺埋、軟弱圍巖等特點，在施工過程中稍有不慎就容易引發(fā)塌方、冒頂等事故。面對這樣復雜的工程地質情況和施工工序，在施工中為了控制圍巖變形與既有公路路面沉降，對傳統(tǒng)的開挖工法有了更高層次的要求。因此，研究淺埋大斷面下穿隧道軟弱圍巖力學特性與施工工法，這有助于為以后類似復雜條件的隧道工程設計與施工提供具

2、有價值的參考。
　　本文以下穿既有高速公路淺埋大斷面下沙溪隧道為工程背景，從現場試驗、數值模擬方面入手，基于試驗設計、智能分析方法及有限元法等手段對圍巖變形規(guī)律與路面沉降規(guī)律、圍巖參數反演、圍巖與支護的力學響應特性以及施工工法優(yōu)化進行了深入的研究，主要的研究工作與成果如下：
　　1、根據下沙溪隧道的現場情況制定相應的試驗方案，通過獲得的現場監(jiān)測數據對隧道圍巖變形規(guī)律和既有高速路面沉降變形規(guī)律進行分析，同時得到了施工過程中斷面

3、在不同開挖步序下的圍巖位移值。
　　2、基于遺傳支持向量機和有限元方法建立隧道圍巖參數反演模型，對圍巖參數進行辨識。通過不同開挖步序下的圍巖位移反演得到圍巖力學參數，并對其進行對比分析，得到了隧道開挖過程中圍巖力學參數變化規(guī)律。
　　3、基于求得的圍巖力學參數，采用有限元軟件建立淺埋大斷面下穿隧道三維數值模型，并驗證模型的正確性。同時，總結了公路路面沉降、圍巖、初襯、臨時支護和錨桿的變形規(guī)律及力學響應，為隧道安全施工提供理論