深部隧道围岩呈现的许多超常响应现象，提出了大量迫切需要研究的新课题。本项目以揭示其中围岩分层断裂现象产生机理并构建相应支护方法为目的。在大型地下结构试验平台上建造基于岩体结构的深部地层模型并在其内部安装模拟隧道开挖的局部卸载装置。采用声发射检测定位与光纤光栅传感技术联合监测开挖导致的围岩分层断裂发生、扩展及停止的全过程。通过建立深部岩体力学的损伤突变破断分析方法，结合试验结果，导出表征分层断裂围岩分布形态、力学状态特征的解析公式，揭示围岩分层断裂现象的形成机理。研制基于分层断裂机理的数值功能模块，将该模块植入FLAC软件核心机构，改造并扩充其功能，构建深部隧道开挖数值模拟工具。基于断裂圈分布形态机制，利用数值模拟工具，提出主、次承载拱联合支护原理、设计方法及其构建技术。本项目将解决围岩分层断裂的有关问题，有效遏止深部隧道工程的相关灾害，为深部地下工程围岩各种超常破裂现象机理研究提拱借鉴。
