随着我国水利水电事业的发展，水工隧洞的埋深越来越大，在大中型水电站工程中，对深埋高压水工隧洞的衬砌结构采用有限元法进行隧洞衬砌结构和围岩应力分析，取得了较为满意的结果。但对小型引水式水电站低压深埋水工隧洞，由于内水压力较小，尤其是水工隧洞经常遇到承受低水头的情况，通常对隧洞因埋深大产生的外水压力对衬砌结构的不利影响认识不足。 本文针对小型水电站中的低压深埋水工隧洞，在衬砌结构分析时对外水压力对衬砌结构不利认识不足的问题，采用《水工隧洞设计规范》推荐的衬砌边值问题及数值解法和非线性有限元中的平面弹塑性有限元，结合青海大通河青岗峡水电站马蹄形水工隧洞，围绕低压深埋水工隧洞的围岩稳定及混凝土衬砌结构强度及需要采用的工程措施进行了研究，对隧洞固结灌浆前后围岩变形状况和断层固结灌浆前后围岩变形情况进行了计算分析。 根据边值法和有限元法的计算结果分析，可以得出：对低压深埋非圆形水工隧洞，因埋深较大，隧洞承受较大的外水压力，外水压力对围岩塑性变形区的影响比较明显，衬砌内力由外水压力控制，需采取措施降低外水压力，实施中应对典型断面在设置排水孔前后的衬砌应力进行监测；由外水压力控制的低压深埋隧洞，围岩固结灌浆对围岩变形变化影响很小，但固结灌浆对衬砌内力变化影响比较明显；断层区固结灌浆对围岩塑性区分布深度和范围、顶拱和底板向洞内的径向位移及衬砌内力变化比较明显。因此，隧洞固结灌浆和支护应根据工程地质条件和水文条件等因素确定。上述结论符合《水工隧洞设计规范》的要求，所得结果可供类似工程参考。