目前,由于中国市场经济的迅速发展,西南地区的隧洞工程量日益增加。然而,岩溶地区地质结构复杂,隧洞难免穿越复杂岩溶地质。其中,其中,充水溶孔这一复杂岩溶地质条件将对隧洞施工的总体安全性产生重大威胁,同时由于充满溶洞的巨大水流压力,使隧洞施工过程中极易产生突水等自然灾害,将严重危害隧洞施工的安全和生产,是隧洞施工面临的主要挑战之一。本文以岩溶地区某引水隧洞工程为背景,在总结国外已有成果的基础上,结合理论研究与数值模拟,对岩溶隧洞突水机理及围岩稳定性进行深入研究分析,具体研究工作和主要成果如下:（1）根据岩溶地区引水隧洞工程概况,分别从地层岩性、地质构造、水文条件、围岩性质四方面对岩溶地区隧洞发育的基本特征和突水模式进行了研究。通过总结已有岩溶突水机理研究成果,指出目前研究存在的科学问题,并借此明确研究目的、内容和方法;依托某实际工程项目,基于岩溶地区地质特征建立了岩溶隧洞围岩结构概化数值模型,为研究岩溶隧洞突水机理和围岩稳定性奠定理论基础。（2）将围岩岩体分为较完整岩体、非完整岩体两大部分。对于较完整岩体在赖思纳理论基础上基于功的互等原理,建立了四边简支矩形厚板均布荷载作用下的微分方程,推导了厚板中弯矩和挠度的解析解表达式,给出了临界防突层厚度计算公式;对于非完整岩体,基于断裂力学理论,根据裂纹法向应力方向,推导出压剪断裂破坏和拉剪断裂破坏的临界防突层厚度公式。（3）基于ABAQUS有限元软件,分析了充水溶洞位于隧洞拱顶、拱腰不同位置工况下岩溶隧洞防突层突水破坏和围岩稳定性发展规律,给出了位于拱腰下岩层临界防突层厚度。分析结果表明:岩溶的发育规模、岩层厚度、溶洞位置、岩溶水压均为突水灾害发生的主要影响因素;溶洞位于拱腰时,塑性区最大变形发生在岩溶隧洞防突岩层中心,与理论计算结果接近;从位移、应力、孔隙水压变化规律可知,溶洞位于隧洞拱腰时对隧洞围岩稳定性影响较大;由数值模拟结果可知,溶洞距离隧洞拱顶处2m未产生塑性贯通区,临界防突层厚度为2m;溶洞距离隧洞拱腰处6m未产生塑性贯通区,临界防突层厚度在6m。