以在建穿越特提斯-喜马拉雅断裂体系的丽香单线铁路隧道为工程依托,该区域内地质构造复杂,新构造运动强烈,活动断裂规模大,分布密集,地震活动频繁,震级大,地震破裂带长,错位量大,地震动峰值加速度0.2g,为高烈度地震区。隧道具有高烈度区隧道围岩破碎、围岩强度低、透水性强、地应力高和节理裂隙发育的破坏特征。高烈度区隧道软岩大变形初期不仅绝对量值较大,位移的速度也很快。为了能有效的控制高烈度区软岩隧道大变形问题,预防隧道施工过程中发生安全事故。本文采用现场调查、开展现场试验与数值模拟的方法,对隧道断面型式进行了优化、研究总结了高烈度区单线软弱隧道铁路稳定性的影响因素及控制技术,主要工作如下:(1)从二次衬砌安全性与初支结构受力变形的角度对原设计断面和优化设计后的3种大变形断面进行对比分析,单线铁路隧道以水平变形为主,墙腰水平收敛随着断面曲率的增大而减小。(2)从侧压力系数、围岩强度应力比、最大主应力与隧道轴线夹角的角度研究了对单线铁路软岩隧道稳定性的影响。隧道变形随着侧压力系数的增大而增大;随着围岩强度应力比的减小而增大;最大主应力应尽量与隧道轴线小角度相交。(3)在软弱围岩隧道中进行锚杆支护时,如果锚杆支护设计不当,不仅会造成时间与资金的浪费,而且还会对隧道的稳定性产生不利的影响。以大变形ⅡA型断面、侧压力系数λ=1.5建模,从锚杆的设计长度与布设位置的角度提出了单线铁路软岩隧道锚杆支护的优化方案。上台阶施作4.5 m锚杆,中台阶施作6.5 m锚杆,下台阶不施作锚杆。(4)建立三维数值模型模拟施工过程,验证台阶法施工的安全性。通过下台阶单独开挖与下台阶与仰拱一次开挖、下台阶与仰拱一次开挖上台阶、中台阶长度的不同、封闭距离相同时上台阶长度的不同、上台阶长度相同封闭距离的不同之间的对比分析,研究了单线铁路软岩隧道合理的施工方法。上台阶、中台阶长度较短情况下下台阶与仰拱一次开挖、同样的封闭距离上台阶长度比较长、封闭距离较短的台阶法施工更有利于控制隧道的变形。(5)为了验证数值模拟结果的可靠性与安全性,通过对现场资料的收集和仪器的安装,对试验段相应的断面的进行监控量测,验证数值模拟得出结论的安全性与可靠性,确保工程的安全施工。