我国西部山区,山高坡陡、沟壑纵横,道路建设不可避免的要采用深埋特长隧道形式穿越高山峡谷地区。尤其是川藏铁路廊道区域,由于隧道埋深大,地应力级别高,岩爆潜在风险突出,给隧道选线、设计、施工带来诸多问题。近年来,对于岩爆的产生条件以及岩爆灾害的预测标准说法不一。因此,迫切需要对地应力及其岩爆灾害预测进行深入研究,以便为铁路选线和方案设计等提供科学依据。1、本文基于损伤的圆形洞室岩爆发生的解析解,以西南地区某隧道为应用对象,通过收集锦屏二级水电站引水隧道、二郎山公路隧道的岩爆案例资料,以修改后的谷-陶判据中应力强度比的阈值为岩爆分级标准,引入与岩石应力应变曲线峰前、峰后力学特性相关的修正系数a₁、a₂、a₃,研究了侧压力系数k与修正系数a₁、a₂、a₃之间的内在联系,最后综合侧压力系数和修正系数对基于损伤的圆形洞室的岩爆解析解进行了修正。2、修正后的基于损伤的圆形洞室岩爆解析解与应力强度比具有相同的物理意义,且考虑了隧址区地应力对岩爆的影响。在此基础上,以大相岭隧道岩爆为例进行了验证和校核,研究发现修正后的结果与大相岭隧道的实际发生岩爆区段、等级基本符合初步证明了其有效性。3、依据隧道前期勘察资料,结合水压致裂法得到隧址区的实测地应力值,利用有限元COMSOL Multiphysics数值分析软件,反演分析了西南地区某隧道的三维地应力场,得到了隧址区的地应力变化的趋势,同时也揭露了研究区域具有强烈构造活动这一典型特征,为后续岩爆预测提供了数据支持。4、利用修正后的基于损伤的圆形洞室的岩爆判据,结合岩石的脆性、完整性、力学特性、储能性条件,对西南地区某隧道的部分区段进行岩爆灾害等级预测。同时考虑了岩性差异、埋深、应力等各方面因素的影响,并分段对该隧道进行了岩爆分析预测。