新奥法施工的软弱围岩深埋隧道初期支护结构的可靠性是保证后续施工安全顺利进行的关键。初期支护结构的可靠性受到多种不确定因素的影响,如围岩的力学参数、施工方法、支护时机、初期支护结构的材料性能等。在新奥法施工的隧道中,目前主要根据现场监控量测信息判断围岩的稳定性,根据围岩的变形动态调整预设计方案,根据围岩的后续变形信息判断已经施作的初期支护是否可靠。围岩材料参数的不确定性是导致不能有效判断深埋隧道预设计初期支护的结构形式是否正确合理的主要原因。本文结合国家自然科学基金重点项目“隧道与地下空间工程结构物的稳定性与可靠性(50334060)”,采用蒙特卡罗法研究深埋隧道初期支护的可靠度,模拟材料参数的不确定性对初期支护可靠性的影响。论文的主要研究内容如下:①系统论述了当前结构可靠度分析中的各种方法,并对各种方法在深埋隧道初期支护可靠度分析中应用的可行性进行了分析。②分析了蒙特卡罗模拟中各种产生随机数的方法,重点研究了乘同余法产生的伪随机数的检验方法;分析了蒙特卡罗模拟中的对偶抽样技巧,与直接蒙特卡罗法对比分析了其计算结构可靠度的效率问题。③采用直接模拟法和提高锚固体参数的间接模拟法,分析了初期支护锚杆作用对计算结果的影响;采用ANSYS的APDL编程语言,编制了在开挖界面施加反向节点力模拟荷载释放率的子程序,分析模拟隧道开挖后荷载释放率的模拟问题。④基于有限元模拟中隧道初期支护极限状态的功能函数的分析,依据公路隧道设计规范,确定了初期支护可靠度分析的极限位移的功能函数。⑤利用APDL语言,编制了调用ANSYS建模求解模块分析隧道可靠度的程序DBTRA,基于对偶抽样蒙特卡罗有限元模拟分析了深埋隧道初期支护的可靠性。