秦巴山区是我国重要的工业与国防基地,同时也是国家几条高速公路的必经之地。由于秦巴山区地质结构复杂,在秦巴山区修建公路隧道,对隧道的质量控制水平提出了更高的要求,特别是在洞身开挖质量控制方面。本文依托典型的秦巴山区隧道——城开隧道为背景,采用理论分析、工程调研和数值模拟相结合的方法,对隧道洞身开挖质量变异与控制方法做了系统的研究。首先,以秦巴山区地理环境为研究背景,并结合勘测设计等技术资料,分析总结了秦巴山区复杂地质特征和隧道洞身开挖必然遇到的难点,并介绍了城开隧道工程项目的特点。其次,建立一套洞身开挖质量变异性评价的指标体系和指标评判机制。指标体系包括超欠挖系和轮廓规整系在内的平均线性超挖、最大线性超挖、最大线性欠挖、周边眼痕迹保存率、炮眼利用率、两茬炮衔接最大尺寸六个关键指标。以相关规范为指导,分别对各指标阶段测量结果进行变异性分析和过程质量保障能力分析,分析结果显示洞身开挖过程质量保障能力整体水平较低,超欠挖系是导致洞身开挖质量变异的主要指标,并对此进行目标设定。然后,建立超欠挖影响因素的层次结构模型,得到影响超欠挖变异性的主要因素排序,并确定了保证钻孔精度和爆破技术参数的质量保障方案。建立BP神经网络的超欠挖预测模型,依据正交试验设计原理对选定的9组爆破技术参数进行了预测,从而得到爆破技术参数的进一步质量改进方案。并在此基础上提出复杂地质条件下洞身开挖质量持续优化调整方案。最后,建立综合集成赋权法评价模型,对运用至城开隧道洞身开挖质量改进方案效果进行综合评价。评价结果显示质量保障能力提升明显,质量目标达成情况较好,验证了洞身开挖质量改进方案的可行性,也保证了评价结果的客观性与准确性。