我国西南地区隧道建设经常面临软弱围岩穿越富水地质体的情况,其施工难度大、进度缓慢、工程造价高、事故频发已成为普遍问题。富水砂岩隧道开挖支护工程稍有不慎,便容易发生垮塌、突水、突泥,甚至初期支护脱落、支护结构侵限等工程事故。本文结合隧道设计勘察资料,针对砂岩隧道穿越富水地质带的支护措施进行了研究。论文围绕隧道围岩性质,通过采用理论分析、现场试验、数值模拟、现场监测等多种手段,研究了地下水渗流对围岩应力及稳定性影响,分析得出了不同支护措施对隧道稳定性影响的差异,最终确定了合理的支护方案。同时,利用现场拱顶沉降、周边收敛监测项目的实测数据,验证数值模拟在工程方案中运用的可靠度。结合论文研究成果,对现场施工中存在的问题提出合理建议,避免灾害事故的发生。主要研究内容如下:(1)从哨房丫口泥质砂岩本身出发,结合水文地质环境,研究其工程力学特性,通过理论计算进行岩石与岩体参数的转化,为本构模型参数赋值准备数据基础。现场采用超前地质预报、高密度电法阻率探测、实地勘探等手段,明确富水段围岩不良地质体范围及岩体类别,具体化富水区桩号里程及富水状态,为建立三维模型做出准备。(2)研究在软岩富水地质体中隧道开挖的变形特征及规律,理论分析软岩隧道支护原理,为隧道施工方案制定提供理论依据。(3)有限差分法分析渗流与原岩应力之间的流固耦合作用,分析对比有渗流及无渗流两种工况的隧道稳定性,模拟指出隧道开挖无支护条件下隧道渗水严重,围岩应力下降和开挖后孔隙水压力变化规律。(4)以新奥法支护原理为核心,参阅文献及类比相似工程施工经验,提出三种隧道支护方案,运用FLAC3D软件分别模拟三种自提方案及现场使用的方案,对比四种方案的塑性区、应力云图及位移大小。综合支护效果及工程造价因素,认为方案二为最优方案,既满足隧道安全性需求,又避免了过度支护和工程费用浪费。(5)将完善的监控信息反馈流程运用到现场监测中,比对得到的围岩变形的曲线数据,验证模拟与实际的一致性,分析想要达到的支护目标,提出更加合理的支护及施工方案。为实际生产提供科学实用的理论基础。