本项目针对双向六车道特大断面深层变质软岩公路隧道设计与施工面临的关键技术问题，开展理论、方法、技术、工法的系统、深入研究，突破软岩大变形隧道建设技术瓶颈，形成企业核心技术，取得了如下主要创新性成果： 1. 理论创新：构建深层变质软岩本构模型和强度准则，深度揭示大变形及流变机理，发展了软岩大变形基础理论。

考虑在高地应力条件下软岩的峰后力学特性，提出了一种能反映围岩应变软化和剪胀特性的深层变质软岩本构模型和强度准则，并基于此研究了深层变质隧道大变形原因。

结果表明：在强度应力比较低的条件下，围岩发生应变软化是隧道发生大变形破坏的关键原因之一。

2. 方法创新：构建深层变质软岩大变形分级指标体系，建立多因子软岩大变形经验预测方法，基于大应变理论提出软岩隧道大变形理论预测方法，有效提升大变形预测精度。

创新性地提出了深层变质软岩的大变形分级标准，根据深层变质软弱围岩的相对变形量分为6个变形等级，并提出了相应的分级标准。

给出了综合考虑最大主应力、隧道埋深、围岩强度应力比、岩层构造特征以及围岩含水情况等多因子影响的特大断面软岩隧道大变形的大变形特性评价指标及标准，建立了软岩隧道大变形的经验预测预警方法。

同时，基于大应变理论，基于大应变计算理论提出了考虑应变软化的隧道大变形预测方法。

研究表明，当隧道收敛位移大于10%时，采用小应变理论计算变形误差将超过30%，必须采用本项目提出的方法来预测隧道变形。

3. 技术创新：构建多重协调变形支护体系，建立主动稳定控制施工方法，集成软岩大变形隧道"多阶段分等级协同控制"技术。

系统地提出了软岩隧道大变形的"多阶段分等级协同控制"技术。

设计阶段：优化布局、预留变形、合理洞型、表层加固与深层锚固相结合、多重支护、协调变形，构建多重协调变形支护体系。

施工阶段：主动锚固（开挖后及时用预应力锚杆支护主动加固围岩，使围岩由二向转变为三向受力状态）、边放边抗、刚柔并济、补偿加固、少扰动、快封闭，实现初支不开裂、二衬不侵限。

运营阶段：强二衬、防流变，实现结构长期稳定服役。

4. 工法创新：发明并工程验证软岩隧道"大断面三台阶双层初支分步施工工法"，丰富了软岩大变形控制的工程措施。

针对大断面开挖时初期支护结构难以快速封闭的情况，创造性提出有效的"大断面三台阶双层初支分步施工"的隧道稳定性控制技术。

现场试验证明该技术是成功的、有效的。

成果获授权实用新型专利15项；申报发明专利6项（2项已授权，4项已公开暂未授权）；发表论文15篇（SCI/EI收录4篇，中文核心7篇）；编制《特大断面软岩大变形公路隧道三台阶双层初期支护施工工法》施工工法1项；编制《特大断面软岩大变形公路隧道设计与施工技术指南》1部。

成果在陕西省宝汉高速连城山隧道、十堰市武十高铁十堰北站至武当山站城市快速路项目隧道工程、阿尔及利亚东西高速公路隧道工程大变形段成功应用，有效解决了大变形难题，取得了显著的经济和社会效益，对促进我国中西部地区类似复杂条件下特大断面软岩公路隧道的修建和大变形处治提供科学依据与工程经验，具有十分重要的意义。