在当今这个地下空间大开发、大利用的时代,随着许多高速公路隧道工程的开工建设,越来越多的隧道施工面临浅埋、偏压等不良地质地形情况。偏压隧道开挖之后,作用在支护结构上的荷载呈不对称分布,常常容易导致初期支护变形和开裂,围岩压力较大时还会进一步导致二次衬砌开裂,因此研究偏压隧道变形特征有重大意义。本文以福建省浅埋偏压高山岩隧道为依托,采取现场隧道变形监测和围岩室内三轴率敏性试验结合的方式,建立隧道围岩的弹粘塑性本构模型。通过有限元软件ABAQUS的UMAT子程序开展了隧道变形三维弹粘塑性数值分析,为隧道稳定性及支护结构安全性评价提供参考,主要内容包括:(1)本文从隧道监控量测的必测项目着手,通过对开挖面地质素描、拱顶下沉、水平收敛以及地表沉降进行跟踪量测,及时将监测数据进行信息反馈,以了解隧道开挖后围岩的稳定情况,指导施工。(2)对花岗岩岩样进行三轴压缩试验,掌握其强度变形特性,重点研究加载速率对花岗岩力学特性的影响规律。试验表明加载速率对花岗岩的弹性模量、峰值应力等具有显著的硬化效应,而峰值应变随着加载速率的增加,呈现先增大后减小的规律,具有临界速率现象。(3)运用ABAQUS软件对隧道开挖过程进行数值模拟,通过工法比选得到了既可保证隧道施工安全,又能提高施工速度、降低施工成本的施工方案。在此基础上还探讨了不同偏压角度、埋深等影响因素下隧道围岩变形与支护结构中的内力变化情况,监测隧道开挖过程中围岩的稳定性。