狮子坪水电站地下厂房系统进厂交通洞、出线洞、排风洞及尾水洞地质力学环境复杂，各隧洞平均有约83m的洞段由松散的覆盖层组成，结构十分松散，无胶结，成洞条件极差，力学参数难以确定，施工临时支护措施的合理性也难以判定。不良地质洞段围岩稳定性评价是其工程设计中的主要技术难题，合理的初期支护措施是保证覆盖层洞段顺利施工的关键，合理的二次衬砌支护措施能为地下厂房的长期安全正常运行提供可靠的保证。因此，加强施工期监测，注意信息反馈分析工作，是保证施工期围岩稳定性和进行支护结构优化的基础。本论文针对狮子坪水电站不良地质隧洞的地质条件，运用不良地质隧洞灰色关联分析，新奥法施工中现场监控量测技术以及开挖施工有限元分析，研究不良地质隧洞围岩的开挖方式及优化支护方案，优化工程处理措施。总体研究内容及思路为：(1)根据不良地质隧洞的工程特点及地质特性，运用水电围岩分类方法确定围岩类别，确定不良地质隧洞的支护类型和施工原则。(2)根据不良地质隧洞的施工原则，结合隧道的主要开挖方法，由灰色关联分析评价各种支护方案的实际效果，确定最优的开挖方式，拟定不良地质隧洞开挖及支护具体施工措施。(3)开展不良地质隧洞的现场监控量测研究，对围岩稳定性作出评价，探讨拟定开挖及支护施工措施的合理性，提出相应的改进措施。(4)运用大型有限元分析软件ANSYS模拟隧洞施工开挖及支护过程，选取出线洞不良地质隧洞V类围岩的典型地质剖面，建立地质概化模型，采用二维弹塑性Mohr-Coulomb模型对围岩的变形、稳定性及支护措施的效果作出了较准确的评价。从数值分析的结果看，修正后的隧道施工选用的开挖支护方式是合理的。(5)根据对二次衬砌原型观测数据的分析，对永久衬砌结构优化进行了初步探讨。