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岩溶是隧道建设中常见的地质灾害,由于岩溶的复杂性、发育的不规律性,容易导致隧道在开挖过程中发生突水突泥、围岩变形、地表下沉等灾害,尤其当掌子面前方存在承压溶洞,极大增加了掌子面发生突变失稳的风险,处理不当往往会造成巨大的经济损失和人身安全事故,严重影响了隧道在岩溶地区的建设。因此,加强大断面隧道临近溶洞开挖稳定性及突变失稳特征的研究并为实际工程提供理论支撑显得尤为迫切。基于此,本文依托李洞隧道,综合采用文献调研、模型试验、数值模拟、理论分析等方法,全面系统的研究了大断面公路隧道临近溶洞的开挖稳定性及突变失稳特征,主要的研究内容与结论如下:（1）调研相关文献,根据溶洞与隧道的空间关系将溶洞分为三种类型:隐伏溶洞、全揭露溶洞、半揭露溶洞,在此基础上统计了李洞隧道的溶洞分布特征,并将隧道临近承压溶洞发生突变失稳破坏的演化过程分为三个阶段:发育阶段、发展阶段、突变失稳阶段。（2）采用室内相似模型试验,研究大断面公路隧道临近不同位置、不同尺寸溶洞（半揭露类型）的开挖稳定性,分析监测断面洞周围移、掌子面挤出、围岩压力、初期支护内力的变化规律。（3）在隧道开挖稳定性的基础上研制气压加载与稳压控制系统,通过控制溶洞内压的方式模拟承压溶洞,逐级增加溶洞内压直至隧道出现突变失稳破坏,分析隧道在失稳过程中的洞周位移、掌子面挤出、围岩压力、初期支护内力及掌子面突变失稳特征。（4）利用数值模拟软件FLAC3D建立隧道临近承压溶洞（全揭露类型）的三维模型,得到不同围岩级别、溶洞尺寸、岩墙厚度下掌子面发生突变失稳的临界内压。计算结果表明:随着围岩级别的降低、溶洞尺寸的增大、岩墙厚度的减小,掌子面发生突变失稳破坏的临界内压随之减小。（5）根据掌子面的突变失稳特征引入扩散角的概念,运用突变理论建立隧道临近承压溶洞的尖点突变模型。研究结果表明:岩墙厚度越薄、溶洞尺寸越大、内外气压差越大、土体弹模越小、泊松比越小,越容易引起掌子面的突变失稳破坏,并提出释能降压、超前支护、控制爆破等具体措施降低施工风险。