黄土区隧道由于黄土本身特殊的工程性质较常规土质隧道的受力变形特点更为复杂。黄土区隧道施工断面较大时,由于围岩条件差,施工总是面临很多难题,常常发生失稳,尤其是在埋深较浅时,其建设难度更是不言而喻。为了研究黄土区浅埋大断面隧道的变形特性,以及不同因素影响下隧道开挖引起的围岩及支护结构的变形规律,本文通过建立三维的数值分析模型对隧道的施工进行了数值模拟,并结合现场监控量测对隧道施工进行研究。本文以陕西省合阳县的如意隧道为工程背景,基于隧道的工程地质情况及隧道的设计尺寸,首先运用有限元软件对试验段断面DK75+60~DK75+95建立3-D数值计算模型,对如意隧道采用三台阶七步开挖法施工进行了数值模拟。分析了在开挖过程中围岩与支护结构的应力应变形态,综合分析模拟结果得出如意隧道采用三台阶七步开挖法施工具有可行性;其次,对现场监控量测的数据进行了回归分析,并将拟合的结果与实测结果及数值模拟结果进行了对比分析,得出数值模拟结果能够反应围岩的变形趋势,隧道的实测数据作为判定围岩是否稳定的依据具有可靠性;最后,分别建立了有无系统锚杆时的数值模型,仰拱一次性进尺深度为1 m、2 m、3 m时的数值模型及隧道一次性开挖进尺为1 m、2 m、3 m时的数值模型。通过对上述情况进行数值模拟,分析了施工时锚杆、仰拱一次性进尺深度及隧道开挖进尺对围岩及支护结构变形的影响。