土岩复合地层在山岭隧道浅埋段十分常见,土层和岩层围岩力学性质差异较大,隧道开挖和支护的变形受力与均质围岩大不相同。按照均质地层设计的支护参数和施工方法在这种土岩复合地层中还存在着较多的问题。为明确土岩复合地层中隧道变形受力的规律和解决施工中存在的问题,本文依托汕湛高速南昆山隧道,采用数值模拟、现场监测和室内试验的方法,对土岩复合地层隧道的支护受力和施工中存在的问题展开研究。主要工作和成果如下:(1)土岩复合地层隧道施工工法研究。阐述了原设计双侧壁导坑法和土岩复合地层常用施工方法在本工程中存在的问题,提出了双侧壁上导坑法的开挖方法。将其与设计方案进行对比分析,得出在控制围岩变形和围岩应力方面双侧壁导坑法较优;在初期支护受力大小均匀性、施工进度和施工成本方面,双侧壁上导坑较优。在实际工程中应根据现场情况综合比选选用。(2)土岩复合地层隧道支护受力特征研究。以南昆山隧道为工程依托,通过现场监测对土岩复合地层隧道在施工中的支护变形受力进行研究,结果表明卜质地层是隧道沉降和水平位移产的主要区域,拱肩土质地层的水平收敛大于拱脚岩质地层的水平收敛;围岩压力实测值约占理论值的25%～45%。钢拱架以受压为主呈现出上大下小的分布形式;系统锚杆在土质地层中的轴力较小,作用效果不明显。(3)土岩复合地层隧道二衬防脱空技术研究。讨论了目前衬砌防脱空技术的存在的问题,通过室内相容性试验、无压力在注浆时机试验、混凝土早期强度试验和有压力下注浆时机试验,得到了微膨胀水泥浆与南昆山二衬混凝土之间具有良好的相容性,可用做为注浆材料;注浆材料与混凝土之间的结合性受压力因素影响远大于时间因素;确定了二衬混凝土的早期强度曲线,不同注浆时间下所采用的注浆压力不能超过二衬混凝土的早期抗压强度。注浆材料与二衬混凝土间隔时间为4h和6h时所采用的最小注浆压力为0.2MPa,注浆材料与二衬混凝土间隔时间为8h时所采用的最小注浆压力为0.4MPa。