隧道底鼓是隧道建设和运营中常见的工程病害之一。隧道底鼓会引起隧道底板的局部上拱,破坏铁路轨道的平稳。严重的底鼓会破坏隧道的支护结构,对列车的安全运行造成巨大的威胁。此外,由隧道底鼓引发的列车限速,不仅会导致时间上的浪费,还会造成巨大的经济损失。查明隧道底鼓的成因机理对底鼓隧道的整治和相似隧道的设计都起着非常重要的作用。因此,研究隧道底鼓的成因机理具有极其重要的经济意义和工程实践意义。本文以西成高铁某隧道的底鼓病害为研究对象,通过现场调查、资料收集、理论分析、室内试验和数值模拟等方法,总结了隧道底鼓的常见影响因素和成因机理;结合研究区隧道的地质条件、病害段岩体的物理力学性质和隧道支护结构的施工质量,分析得到隧道底鼓病害的成因;并对底鼓病害的成因机理和发展过程进行了研究;根据现场岩体的应力变化,设计开展三轴卸轴压蠕变试验,研究了隧道底鼓蠕变的规律,验证岩体蠕变是隧道底鼓的主要成因;使用FLAC3D模拟西成高铁某隧道的底鼓蠕变,通过模拟结果和实测数据的对比,证明岩体蠕变是隧道底鼓的主要成因。主要工作和成果如下:（1）通过对29座底鼓隧道案例的统计分析,归纳了隧道底鼓的常见影响因素。根据西成高铁某隧道的地质条件、病害段岩体的物理力学性质和隧道支护结构施工质量,得到研究区隧道底鼓病害的成因为围岩破碎、隧道部分地段混凝土厚度及强度不足和岩体蠕变。（2）西成高铁某隧道的底鼓是软弱破碎岩体在局部应力集中和岩体蠕变作用下,向隧道临空面挤压而形成的具有明显时间效应的挤压流动型底鼓。隧道开挖后,围岩应力发生重分布,产生了局部的应力集中。局部的高应力会使软弱破碎岩体向隧道的内部空间挤压流动,形成初期的底鼓现象。而应力的重分布又会诱发隧道底部岩体的流变,流变变形经破碎岩体区放大,形成了具有时间效应的底鼓。底鼓在隧道部分地段混凝土强度和厚度不足的加剧下,最终形成了隧道的底鼓病害。（3）对底鼓病害段取得的岩样,进行长达9个月的三轴卸轴压蠕变试验,研究不同含水条件下,页岩、泥灰岩和泥质灰岩的蠕变特性。结果表明,当轴向应力卸除时,试样会产生瞬时变形和蠕变变形。试样的蠕变变形随着含水率的增加而增加,其中泥灰岩的增幅最为明显。不同岩性、不同应力条件下试样的变形趋势与现场隧道底鼓的趋势基本一致。由于现场隧道的蠕变还未完全稳定,导致计算的底鼓量大于实测底鼓量。通过试验结果与监测数据的对比,可以得到:岩体蠕变是研究区隧道底鼓病害的主要成因。（4）使用FLAC3D模拟了西成高铁某隧道的底鼓蠕变,结果表明,随着隧道开挖,隧道的顶板、底板以及拱腰处出现了明显的应力集中,致使该处岩体出现了显著的变形。在隧道断面上,隧道中心的底鼓位移量最大,并且底鼓位移量向着隧道两侧逐渐减小,呈现出对称性的变化。在隧道中心处,底鼓位移随着距底板深度的增加而减小。数值模拟结果与现场监测数据基本一致,证明岩体蠕变是研究区隧道底鼓的主要成因。