由于隧道围岩具有蠕变特性,导致隧道支护结构的可靠性与稳定性有着显著的时效特性。很多塌方事故都是在隧道开挖且初期支护完成一段时间后才发生的,但目前对于此类事故的研究,即隧道围岩及支护结构的时效可靠性的研究很少。同时,目前国内没有系统的隧道工程风险评估体系,对于隧道工程的事故缺乏有效的管理与评估。为此,本文以岳家沟隧道工程为背景,选择RK75+880典型断面进行研究,重点研究隧道开挖支护完成一段时间之后发生塌方的情况。借助有限元分析软件ABAQUS,考虑隧道围岩的蠕变特性,研究隧道支护结构的时效可靠性,以及基于时效可靠性的隧道工程风险管理问题。主要内容如下:(1)分析围岩的蠕变特性以及在蠕变过程中围岩与支护结构的相互作用,对衰减蠕变与非衰减蠕变这两种蠕变变形形式进行介绍。由于洞周位移是隧道开挖及支护过程中,在各种因素的影响下隧道围岩与支护结构整体力学性质及稳定状态的客观且直接的外在表现,因此本文重点从位移的角度来研究隧道初期支护结构的时效可靠性。从位移的角度定义支护结构的时效破坏概率,同时介绍极限位移的计算方法。(2)选择岳家沟隧道右幅RK75+880断面,利用ABAQUS软件进行建模分析。在断面上选择拱顶、拱肩、拱腰和拱脚这几个观测点,分析各个观测点处支护结构的应力随时间变化情况以及支护结构的变形随时间变化情况,最后根据支护结构的位移时程曲线,计算各个观测点的时效破坏概率,进而得到该断面的时效破坏概率,以分析RK75+880断面的时效可靠性及稳定性。(3)在隧道工程风险管理研究环节,本文在时效可靠性研究的基础上,利用风险矩阵法对岳家沟隧道进行风险评估。风险矩阵法同时考虑了风险发生的概率和可能造成的损失,而时效破坏概率的加入使得风险矩阵法成为了一种动态的风险评估方法,能全面考虑隧道施工过程中各个时刻的风险,对于指导施工和降低施工风险具有很大的意义。