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随着交通运输需求的增加,中国的隧道工程区域分布越来越广泛,数量亦随之增加。在隧道开挖过程中,复杂的地质和地下水情况严重影响了隧道围岩的稳定性,同时,增加了现场施工难度,提高了工程成本。然而现阶段围岩稳定性评价指标尚不完善,对其进行深入研究具有重要意义。本文针对富水区隧道围岩稳定性从以下几个方面进行研究:(1)在现有的屈服、破坏接近度的基础上,通过单元应力应变状态表征单元安全程度,推导出基于遍布节理模型的改进单元安全度(ZSIsu)公式,通过FISH语言编制ZSIsu程序,并在FLAC3D有限元软件中进行验证,进而对节理分布较均匀岩体的安全性进行评价,同时研究了节理倾角对ZSIsu的影响规律。(2)针对破碎程度不同的节理岩体,推导了 Hoek-Brown准则和Mohr-Coulomb准则的参数等效关系式,推导并编写了基于Hoek-Brown准则的改进单元安全度(ZSIhb)程序。在有限元软件FLAC3D和MIDAS中运行程序,对比说明程序的正确性,并分析了 Hoek-Brown准则强度参数对ZSIhb的影响。(3)将ZSIsu程序与岩体渗透系数结合,推导出单元渗透系数随单元屈服破坏程度变化的公式,并通过FISH语言在FLAC3D中进行实现。对南昌某地铁盾构隧道进行流-固耦合模拟,将ZSIsu应用于掌子面安全性评价中,得到了合理的掌子面支护压力。(4)建立ZSIhb与单元渗透系数的关系,实现渗透系数随单元状态进行变化。,对吉林某公路隧道局部软岩区进行数值模拟分析,研究开挖过程中围岩的空间效应,通过ZSIhb分析围岩稳定性及渗透系数变化,综合洞周位移和围岩安全性对大变形段的锚固方案进行比选,为现场施工提供了理论指导。通过理论推导和数值分析的方法提出了基于遍布节理模型的改进单元安全度(ZSIsu)和基于Hoek-Brown准则的改进单元安全度(ZSIhb),弥补了围岩安全性评价方面的不足,进行了实际工程支护方案的比选,为相似工程提供了参考,研究内容具有理论意义和工程价值。