山岭隧道进出口段多处于岩层交汇、土石交界的复杂地质条件下，同一断面将穿越不同岩层，并且岩层交接面处往往伴随软弱夹层的存在。同时，进出口段一般埋深较浅，不同岩性围岩适应的开挖方式不同，种种不利因素给岩层交汇区段内隧道开挖与支护带来诸多困难。如何选择合理的施工方式，了解隧道岩层交汇处围岩失稳变形规律，保证施工安全、经济、合理地进行是一个值得深入探究的问题。　　 本文以张承高速公路隧道群中草帽山土石交界段的隧道施工为工程背景和研究对象，主要开展了以下研究工作：　　 (1)进行了大量文献调研和实地考察研究，对岩层交汇处围岩特点及其施工问题进行了分析总结。综合运用地质素描和地质雷达超前预报方法，对隧道岩层交汇处复杂的地质空间关系进行剖面构析，进而根据隧道围岩情况进行现场监控量测布置和隧道信息化施工设计；　　 (2)运用人工神经网络的力学参数反演方法，以实际工程中隧道周边围岩位移的监测数据为基准，考虑到现场监测数据受空间效应影响有所损失的因素，对其监测数据进行分析，通过MADIS/GTS软件对其进行反演，以将所得参数用于变形预测，以便进一步指导隧道支护时机及支护方案的选择；　　 (3)在实际工程岩层交汇区段内软弱围岩开挖方法优化过程中，重点考虑正台阶留核心土法和双侧导坑法，并分别进行了三维有限元模拟，分析了各种施工工法引起的围岩应力应变变化规律。经分析论证后，认为正台阶留核心土法是草帽山隧道岩层交汇处较优的施工方法；　　 (4)借助DPS(Data Processing System)数据处理系统对现场大量量测数据进行拟合整理分析，系统全面地揭示了隧道岩层交汇处各项稳定性指标随时间变化的发展规律。并建立三维模型对隧道进行施工仿真模拟，从整体上把握隧道施工的效果。通过对随时间变化的监测数据和随施工工序变化的模拟结果进行综合分析，将时间效应和空间效应统一，进而研究围岩应力、位移、变形和支护结构的变化特点和规律。