随着一带一路战略的实施,大量隧道工程在我国西部的岩溶地区施工。当拟建隧道与溶洞距离过近时,溶洞与隧道之间的中夹岩层在爆破冲击波的作用下,极易发生垮塌,给隧道施工人员的生命安全带来巨大威胁。针对这一现象,本文基于Hoek-Brown破坏准则和极限分析上限定理,对顶部存在隐伏溶洞的深埋公路隧道围岩的塌方破坏模式和溶洞与隧道之间的最小安全距离开展了研究。主要研究内容如下:(1)根据顶部存在隐伏溶洞的深埋公路隧道围岩塌方破坏特征,构建了针对这一破坏形式的上限破坏机制,基于Hoek-Brown破坏准则和极限分析上限定理,推导了深埋公路隧道顶部围岩塌落面的解析表达式;(2)根据顶部溶洞诱发公路隧道围岩塌落面的解析方程,绘制了公路隧道顶部围岩塌落面的形状,并分析了不同参数对塌落面形状和塌落范围的影响;(3)根据深埋公路隧道顶部围岩塌落面形状随溶洞与隧道之间距离变化的规律,定义了溶洞与隧道之间的最小安全距离,并给出了该安全距离的计算公式;(4)构建了深埋公路隧道上方存在隐伏溶洞的数值计算模型,利用有限差分软件FLAC3D模拟隧道的开挖过程,得到了顶部存在隐伏溶洞的隧道围岩塌落面的数值解,并与上限法得到的理论解进行对比,验证了上限计算结果的有效性;(5)依托某顶部存在隐伏溶洞的公路隧道,采用本文方法对该隧道顶部围岩塌方破坏过程进行了计算,得到了隧道顶部围岩塌落面的解析方程并与数值模拟结果进行了对比,结果表明本文方法可以用于实际工程中隐伏溶洞诱发公路隧道顶部围岩塌落破坏的计算。