现有的能够计算软岩流变的商业软件如FLAC3D和ABAQUS提供的流变本构模型较少,而且都是线性的。但实际上,岩石受地质构造、地下水渗流、软弱夹层和人工扰动等诸多因素的干扰,其弹性模量、强度和粘滞系数是随时间逐渐劣化的。因此,本文通过在传统的线性流变本构模型中引入损伤因子来表征岩石力学性状的劣化,采用非线性损伤流变模型能够更准确的预测实际岩体工程中软岩的时效非线性变形特征。因此本文的主要研究内容有:(1)将Kelvin体与西原模型串联,建立一个改进的西原流变本构模型。根据滇中红层软岩的蠕变变形特征,采用传统的西原流变本构模型不能很好的描述软岩在减速蠕变和等速蠕变阶段的变形特征,遂尝试将Kelvin体与西原模型串联,改进后的西原流变本构模型能够较好的描述滇中红层软岩第一、第二阶段的蠕变变形特性。(2)在改进的西原流变本构模型中,引入与时间相关的损伤因子。由于改进的西原流变本构模型不能描述软岩的加速蠕变特征,遂通过在岩石材料的变形模量和粘滞系数中引入与时间相关的损伤因子,考虑岩石材料力学特性的劣化,可以很好的描述软岩的加速蠕变变形和破坏特征。(3)对考虑损伤后的流变模型的本构方程及其基本变量的有限元格式进行了详细的推导,在Microsoft Visual Studio工作环境下,使用Fortran语言编制了软岩隧洞损伤—粘弹塑性流变有限元程序,并采用考虑损伤的变刚度增量迭代法和常α矩阵加速收敛算法提高程序算法的计算精度和计算速度。(4)根据滇中红层软岩单轴压缩蠕变试验,利用本文建立的考虑损伤的流变本构模型,采用数值模拟的方法,反演得到软岩试件在不同轴压应力情况下的流变力学参数,研究发现考虑岩石的损伤后,软岩的变形和破坏特征更符合实际情况,另外流变参数受所处应力水平的影响,应力水平越大,各流变参数也越大,各流变参数与应力水平之间呈指数或对数关系。(5)以滇中引水隧洞为研究对象,对隧洞进行开挖和支护下洞周围岩流变稳定性分析,给出洞周围岩的变形规律,应力分布和塑性区分布演化规律。研究表明通过对隧洞进行合理的预加固和一次支护,可以明显抑制洞周围岩的变形,减小破坏区的深度和分布范围,改善洞周围岩的应力大小和分布情况。计算结果为实际隧洞开挖和支护下洞周围岩的稳定性,以及二次衬砌时间和隧洞超挖预留变形量提供了理论依据和实际指导意义。