隧洞开挖过程中,应力重分布造成硐室周围岩体的刚度、强度参数发生变化,影响岩体变形和强度特征,直接关系到围岩体的稳定性。本文综合运用室内试验、理论分析、数值模拟及现场试验等方法,对围岩体力学参数的演化规律,进行了系统的研究,主要包括：(1)基于常规三轴压缩试验(围压：5-40MPa),研究了不同围压条件下砂岩、花岗岩变形、强度、破坏形式等特征。通过分析裂隙初始应力、裂隙贯通应力、峰值应力与围压的关系,得出砂岩、花岗岩特征应力对应的强度参数,研究了岩石压缩破坏前强度参数的变化规律。(2)在Mohr-Coulomb准则框架下,以塑性剪切应变为内变量,通过试验获取了砂岩、花岗岩强度参数的演化规律。Weibull函数和Lognormal函数可以较好地描述强度参数的初值、残值和演化规律。内摩擦角表现出先强化后弱化的特点。在FLAC3D内置应变软化模型中调用强度参数,模拟岩石三轴压缩过程,模拟的应力应变曲线表现出峰前硬化、峰后软化特征,峰值强度、残余强度与试验值平均相对误差分别为4.14%和11.42%。(3)工程开挖时,围岩体刚度会因为卸荷和冲击扰动而劣化。通过在扰动岩体中钻芯取样及试验测定,分析弹性模量值在围岩中的分布状态。基于扰动程度和扰动范围双重因素,提出孔深-弹性模量法,以归一化和积分形式给出围岩扰动系数的计算公式,评价扰动岩体弹性模量的劣化程度。将弹性模量法分析的扰动系数,与传统声波法测定值相比较,验证了弹性模量劣化评价方法的合理性,并对扰动岩体弹性模量进行修正(4)基于围岩体强度演化模型和刚度劣化研究,考虑围压和剪胀角等因素,对圆形隧洞平面问题的弹塑性解析解进行了修正。以集安引水隧洞圆形主洞为例,采用修正后的隧洞弹塑性解析程序,研究了支护力对围岩塑性区范围和变形的作用,得出塑性区半径和支护力呈指数关系。同时发现随着岩体弹性模量劣化程度加剧,塑性区范围近似线性扩大,围岩收敛位移近似指数型增长,弹性模量劣化是洞壁附近围岩变形大的重要原因。将修正前后的弹塑性解析值进行了对比。并将修正前后计算的位移值与实测值相比较,修正计算值与实测值更为接近,验证了围岩体刚度强度演化规律的合理性。(5)另外,基于围岩体刚度强度演化规律,数值模拟了集安引水隧洞城门形支洞掌子面推进过程中围岩位移场、应力场、塑性区和弹性应变能的演化规律。开挖全过程主应力改变、位移释放主要集中在掌子面前后[-D,D](D为隧洞直径)区间。模拟计算的位移值与后期监测数据相对误差8.63%,验证了围岩体力学参数演化规律的准确性。