在西部第二轮大开发和交通强国战略的指引下,近年来西南地区已经成为隧道建设的重点地区。然而,西南地区地质条件复杂多变,存在着大量不同情况的软弱复杂地质地段。作为一种典型的软弱地层,粉细砂地层广泛分布于云南、四川等西南地区,有着相对特殊的工程性质,且粉细砂地层土体粘聚力极低,稳定性较差,在富水条件下会出现遇水即化的问题,容易造成掌子面坍塌、隧道变形过大等问题。综合来看,富水粉细砂地层不仅给隧道设计带来很大的不确定性,同时也对隧道工程的施工带来了极大的挑战。论文基于流固耦合原理,以玉磨铁路太达村隧道为研究背景,综合采用室内试验、数值模拟和理论分析等多种研究手段,对富水粉细砂地层隧道施工及对应的注浆加固措施和效果进行了系统研究,取得的研究成果如下:（1）通过室内试验确定了富水粉细砂土体的各项物理力学特性参数。富水粉细砂的力学性质的特点主要表现在其压缩模量与含水率基本呈线性关系,且试验结果表明富水状态的粉细砂土体具有较低的粘聚力和渗透性;（2）采用自行设计的试验模拟平台,开展了富水粉细砂地层注浆加固效果模型试验。研究了地层注浆在不同水灰比、注浆压力和土体孔隙率条件下,浆液扩散范围、被注土体强度和抗渗性能的变化规律,并根据极差分析法确定了影响富水粉细砂地层注浆加固效果的主控因素分别为注浆压力、水灰比和孔隙率。（3）提出了针对富水粉细砂地层的超前预加固措施;基于围岩稳定性数值模拟的失稳条件和流固耦合原理,探明了不同地下水位、不同超前预加固条件下富水粉细砂地层隧道开挖对隧道围岩的稳定性影响规律,验证了工程中采用全断面帷幕注浆的合理性,并确定了富水粉细砂地层全断面帷幕注浆的合理加固圈厚度为5m。（4）基于太达村隧道的地质条件及相关设计资料,对不同环向盲管间距、不同地下水位对二次衬砌背后水压力的分布影响进行研究,引入衬砌外水压力折减系数,针对环向盲管间距和地下水位对防排水体系对衬砌背后水压力的卸荷能力的影响进行评价。基于不同地下水位对应的衬砌外水压力折减系数,确定了隧道排水盲管的合理布置间距为8m。（5）基于钢筋混凝土梁的截面特性,采用C语言编写弯矩-曲率计算程序,确立不同轴力条件下弯矩与曲率的对应关系;基于钢筋混凝土衬砌的弯矩-曲率关系建立材料本构,对支护结构的受力情况进行数值模拟,根据弹性梁和弯矩-曲率梁的计算结果研究衬砌结构的受力情况,确定了二次衬砌结构的安全性。