涌水灾害是隧道修建过程中备受关注的问题之一，近年来，随着隧道设计水平、施工技术和机械设备的不断提高和更新，大量长大深埋越岭隧道修建在重峦叠嶂、交通极不发达的西部地区，水灾给隧道施工和运营造成极大的安全隐患和巨大的经济损失，使得这一问题变得尤为突出和迫切需要解决。本文以成武高速武都西隧道为依托，针对涌水问题采用理论研究与分析、现场监测、现场试验、数值模拟相结合的方法综合研究，提出隧道涌水的主要因素是围岩裂隙连通性好、隧道修建在常年地下水位以下、含水围岩富水性好、地表水和地下水水文网发达、隧道埋深大以及山体植被覆盖稀少；运用四种方法预测隧道涌水量，得出地下水动力学法预测结果最接近实际涌水量；应用MIDAS-GTS数值软件分析计算隧道孔隙水压力、渗流速度及开挖后和注浆后应力、位移与渗流量的变化，注浆后岩体的渗流速度比开挖后减小了两个数量级，应力场分析表明，注浆后隧道围岩应力状态有了质的改善，径向的最小主应力在隧道开挖时最小，注浆后明显增大；切向最大主应力相反，毛洞开挖时最大，注浆后减小，支护后的应力最小。这是由于隧道注浆之后，很好的改善了岩体的工程特性，提高了其抵抗变形的能力，降低了围岩应力释放。评价了注浆圈参数与渗流速度的关系并运用软件计算渗流量，采用参数厚度为5m、渗透系数为0.00232m/d的注浆圈时，不但能有效的控制渗流量，而且对于注浆材料和施工技术的要求也不高，较为经济合理；最后分析和提出了隧道防排水措施，武都西隧道采用超前帷幕注浆、初期支护、径向注浆、局部注浆、防水板、混凝土衬砌、中央排水管以及排水设施等控制措施，对隧道涌水、淋水、渗漏水和裂隙水综合治理，达到了预期的治理效果，整个隧道实现了不渗不漏，为今后类似地质条件的涌水隧道提供参考。