厦门隧道是我国大陆建造的首条海底隧道,与山岭隧道和地铁隧道相比,其设计、施工经验相对比较少,分析其稳定性,总结经验,对我国类似工程的兴建,具有重大的意义。厦门海底隧道海域风化深槽段,围岩及其软弱,海水和地下水压力大,稍有不甚,就会发生坍塌、突水、涌水的事故,因此对此段围岩稳定性的研究具有重要的理论和实践意义。　　 本文的研究内容主要包含三个方面:(1)分析研究风化深槽的地质资料,分析围岩的自稳定性；(2)进行初衬支护设计；(3)分析支护后,围岩的稳定性,并进一步分析初衬支护体系的的可行性。　　 在研究过程中用到的主要方法有三种:工程地质判别法、弹塑性力学理论分析法和数值分析法——FLAC3D。通过对厦门隧道的关键部位——海底风化深槽段的围岩稳定性进行分析,得出以下几点结论:　　 (1)通过对厦门海底隧道四个风化深槽段工程地质、水文地质特征的分析,得到围岩基本质量指标修正值[BQ],强风化段和微风化段的[BQ]值分别为60和398.9,其同岩级别分别为Ⅴ级和Ⅲ级,根据《公路隧道设计规范》中相关规定,Ⅴ级围岩自稳能力差,不能自稳,Ⅲ级围岩可以在短时间内自稳。　　 (2)运用弹塑性力学方法进行分析,得到在未进行任何加固措施的情况下,在风化深槽的强风化段,隧道的洞壁的切向应力为0.1015Mpa,径向位移最小值为1.6224m,位移过大,所以隧道围岩很不稳定,极易坍塌,建议在开挖之前采取必要的预加固措施,同时开挖后,还应及时施加支护措施；　　 (3)结合厦门海底沿线具体的同岩类别、工程地质水文地质条件、地形及埋置深度、结构跨度及施工方法、公路等级、设计原则和施工安全等,风化深槽段采用复合式衬砌较为合理,行车主洞初期支护:仰拱部分采用直径Φ32mm、长度L=350cm的中空注浆锚杆,锚杆间距为100cm(纵)×100cm(环),梅花形布置；其余部分采用直径中32mm、长度L=400cm的中空注浆锚杆,间距为100cm(纵)×75cm(环),梅花形布置。锚杆抗拉力大于150KN,锚杆体延伸率大于10％；为了使锚杆的耐久性达到要求,使用的所有锚杆均采用光亮型热浸锌进行表面防腐处理,厚度大于0.8mm。喷射混凝土层:采用30cm厚的C25喷射混凝土、Φ8mm钢筋网(间距20cm×20cm)、20b工字钢(间距50cm),预留变形量为12cm。　　 服务隧道初期支护:采用直径Φ25mm、长度L=300cm的中空注浆锚杆,锚杆间距为50cm(纵)×100cm(环),梅花形布置,锚杆抗拉力大于130KN,锚杆体延伸率大于10％,为了使锚杆的耐久性达到要求,使用的中空锚杆均采用光亮型热浸锌进行表面防腐处理,厚度大于0.8mm。喷射混凝土层:采用25cm厚的C25喷射混凝土、Φ6mm钢筋网(间距20cm×20cm)、Φ25格栅(间距50cm),预留变形量为8cm。　　 (4)利用弹塑性力学分析法,分析施加支护措施后围岩的稳定性。通过计算:在风化深槽的强风化段,隧道的洞肇的切向应力最大值不超过0.9Mpa,径向位移最大值为4.5cm。洞壁切向应力和径向位移均在允许的范围之内,所以围岩是稳定的,支护措施是有效的、可行的。　　 (5)利用FLAC3D软件建立F1处风化深槽段的数值模型,对隧道的开挖进行模拟、分析。在开挖未采取任何支护措施时,洞壁发生很人的变形,竖向位移达2182mm,水平位移达1869mm,这个说明洞已经发生坍塌事故,这些进一步证实风化深槽段围岩的自稳性能很差,在开挖前必须采取一定预加固措施。　　 通过对风化深槽段主洞进行10m步长的全断面和分步开挖的模拟,得到结论:在相同的步长情况下,采用相同的支护措施时,两种情况下的位移相差不大,都在容许的范围内,但是全断面开挖比分步开挖产生的应力大,对比来看,分步开挖更有利于集中应力地快速释放。　　 通过对风化深槽段主洞进行10m和5m步长的分步开挖模拟,得到结论:以5m分步开挖引起的应力集中相对较小,并且释放的比较迅速,塑性区范围较小,且变形较小。　　 通过前面的分析,对于风化深槽段的施工,建议进行注浆预加固后,服务隧道开挖施工可采用10m或更小的步长进行全断面开挖,而行车洞开挖施工则采取5m或更小的步长进行分步开挖。