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本文在通过外业调查和工程勘查的基础上，结合亭子坝隧道的区域地质结构特征，开展了松散堆积体室内大型饱和固结排水剪等物理力学性质试验和现场监测工作，结合设计和监测资料，采用三维数值模拟方法对松散堆积体围岩隧道的施工方案进行了对比分析，研究了左洞浅埋偏压段堆积体围岩隧道的二衬开裂机理，分析了左洞偏压段洞口的管棚受力分布及动态变化规律，得到以下主要结论: (1)开展了包括比重、密度、含水量、液塑限及颗粒分析等五组堆积体室内物理性质试验，及两组大型室内高压三轴仪饱和固结排水剪试验，在试验成果基础上得到了堆积体计算基本参数，分析了亭子坝隧道施工监测成果。对实验结果和监测数据的分析表明:堆积体实验表现出的结构松散、强度低和力学性能差是导致该隧道施工期间拱顶沉降量过大、衬砌开裂及拱顶塌方等事故频发的一个重要原因。 (2)针对亭子坝隧道设计提供的上下台阶法、三台阶分部开挖法及单侧壁导坑法等施工方案，结合现场地质条件和监控量测，对适合该松散堆积体围岩隧道的施工方案进行了对比分析。结果表明:单侧壁导坑施工方案能有效减小拱顶沉降和塑性区的发展，二衬受力也相对合理，且导洞贯通减小了主洞开挖难度，超前导洞还可以起到地质预报的作用，能有效地保证松散堆积体围岩隧道的施工安全。 (3)对亭子坝隧道左洞洞口段二衬拱腰开裂进行定量力学分析，研究了偏压堆积体围岩隧道二衬开裂机理。数值分析发现:堆积体围岩本身强度低、变形量大是二衬开裂内在原因。挡墙和堆积体围岩刚度相差悬殊，二衬过挡墙后的水平位移及剪应力突然增大，在挡墙与堆积体相结合的拱腰处产生应力集中，导致二衬出现局部破坏，引发左侧二衬沿隧道纵深方向在拱腰处的破坏。随着隧道施工的进行，偏压效应导致的压应力在二衬拱腰与挡墙纵向内侧表现为持续增加，也加剧了左侧二衬沿隧道纵深方向在拱腰处的破坏。 (4)对亭子坝隧道施工过程中左洞洞口段管棚进行了定量力学分析，研究了偏压堆积体隧道洞口段管棚的受力分布及动态变化规律。数值分析发现:对严重偏压的松散堆积体围岩隧道，采用管棚进行超前预支护是很有必要的，能有效减小挡墙与堆积体分界面处对衬砌的应力集中，降低由于地形偏压引起的侧向压力对隧道洞口段安全施工的影响。受地形偏压影响，管棚的轴力、弯矩、水平力和竖向力的最大值主要分布在掌子面右上方，以及套拱、护拱和挡墙等与堆积体刚度相差悬殊的分界面处。在管棚中钢管的纵梁效应影响下，使得管棚在护拱与堆积体交界面及挡墙与堆积体交界面均出现力和弯矩沿隧道纵深方向的正负交替变化。受偏压效应的影响，施工过程中挡墙、护拱和套拱对管棚受力分布均有重要影响，套拱右侧承受较大的管棚轴力;护拱能有效减小管棚的受力;在挡墙与堆积体相结合的左侧二衬拱腰处，管棚的受力和弯矩均较大。