小净距隧道的特点是中岩墙的厚度较小,它是双洞分离式隧道和连拱隧道之间的一种结构型式。由于中岩墙厚度较小,所以容易发生破坏,因此保证中岩墙的完整性至关重要。但小净距隧道具有展线容易、施工难度较低,以及可以缩短工期等优点。因此,在受地形限制的城市地区可以采用小净距隧道施工。但在建设过程中还存在较多关键技术有待解决,国内主要采用工程类比进行设计,国内外隧道结构力学和围岩弹塑性基本理论还不成熟,所以对小净距隧道加强研究是十分必要的。本文首先对小净距隧道洞周全断面注浆浆液扩散特性进行理论研究。再通过分别研究小净距隧道径向锚杆注浆加固和超前小导管注浆加固前后洞周特征点位移、应力以及塑性区的变化,探讨注浆加固对洞周围岩的保护作用。通过系统的理论和数值研究,进一步分析理解小净距隧道注浆加固的作用机理和提高隧道稳定性的效果。本文主要研究内容如下:(1)揭示了单根注浆管浆液在不同注浆压力和不同注浆时间下的扩散规律,进一步研究了洞周全断面注浆时浆液在围岩内的扩散特征。通过数值模拟的研究方法,探讨在不同注浆时间下的小净距隧道洞周全断面浆液扩散效果。(2)小净距隧道开挖力学行为特征研究应该注意双洞隧道开挖的相互影响。同时,小净距隧道力学行为特征与很多因素有关。因此本文研究了埋深、净距、岩性等对小净距隧道开挖力学行为的影响。(3)建立了小净距隧道径向系统锚杆注浆加固分析模型,计算了径向系统锚杆注浆前后的位移与力学变化,主要分析了隧道洞周特征点水平、竖向位移以及应力变化特征,同时分析了洞周注浆对地表沉降的保护作用。通过小净距隧道径向锚杆注浆加固前后洞周塑性区的变化,探讨注浆加固对洞周围岩的保护作用。(4)基于隧道围岩注浆浆液扩散控制微分方程,采用数值模拟开展三维模型超前小导管注浆浆液扩散特性研究,包括注浆圈形成厚度与注浆时间的关系等。然后建立了小净距隧道超前小导管注浆加固分析模型,通过分析小净距隧道超前小导管注浆加固前后洞周位移、力学以及塑性区的变化,探讨注浆加固对洞周围岩的影响。