在小断面长距离深埋引水隧洞的修建过程中,通常采用施工支洞辅助施工。在施工支洞与主隧洞的交叉处,主隧洞的开挖致使交叉处围岩应力重分布,交叉段稳定性受到影响。该部位围岩应力及支护结构应力、变形复杂。本文依托日照市沭水东调引水隧洞工程,采用数值模拟的方法,结合实际工程监测资料,对小断面深埋引水隧洞与施工支洞交叉段稳定性进行了研究:(1)分析了几种常用岩体强度准则在隧洞工程数值计算中的适用性,并对有限元分析软件MIDAS/GTS计算原理及使用范围等方面进行了详细阐述。(2)采用MIDAS/GTS对隧洞开挖过程进行了三维动态仿真模拟,分析了主隧洞开挖对交叉段围岩应力、位移以及支护结构受力特征的影响。分析得出:主隧洞左右两侧开挖5m范围内,对交叉口锐角侧边墙、拱脚围岩应力影响较大,且主隧洞的开挖对施工支洞围岩主要的影响范围为施工支洞远离交叉口5m的范围。(3)在实际工程数值计算的基础上,通过改变主隧洞与施工支洞的相交角度,主要研究60°斜交与90°正交两种情况下,交叉处围岩应力、位移以及支护结构受力的变化特点。计算结果表明,相交角度的增大使交叉处围岩应力、位移以及支护结构受力均有所减小,且相交角度对交叉口边墙最大主应力影响较大。(4)对实际工程隧洞内空收敛、围岩内部位移、锚杆轴力的监测数据进行了分析,通过非线性回归方法对内空收敛监测数据进行了拟合,并对隧洞收敛变形规律进行了预测。