根据云南海巴洛隧道的开挖方法及支护方式,采用MIDAS GTS/NX建立三维数值模型,模拟台阶法与三台阶预留核心土法的施工过程,对比分析2种开挖方法下围岩位移、塑性区及隧道衬砌结构内力,并采用MATLAB编写蒙特卡洛直接抽样法程序,计算在抗压、受拉开裂条件下结构可靠度。结果表明,围岩位移变化模拟结果与现场监控量测结果较吻合;三台阶预留核心土法施工对围岩的扰动更小,能更好地控制围岩位移,更适合炭质板岩隧道施工,该施工方法下隧道衬砌结构的可靠度指标大于目标可靠度指标,可获得较稳定的隧道整体结构。