在几千年的历史长河中，华夏子孙们曾创造出了无数举世瞩目的成就，其中佛教文化的传播和盛行是重要的方面之一，而由西向东串联起来的新疆库木吐喇石窟、克孜尔石窟，甘肃敦煌莫高窟，河南龙门石窟等著名石窟则构成了佛教由外界传向中国的路线图，其中新疆的库木吐喇石窟、克孜尔石窟等石窟，特别是库木吐喇五连洞作为小乘佛教的代表，对于研究丝绸之路中的龟兹文化具有重要的意义。因此，加强库木吐喇石窟等文化遗产的保护，对于研究中华历史文化的进程，佛教文化的传播发展以及龟兹文化等具有重要的意义。　　 库木吐喇石窟群开凿一千多年来，遭受了风蚀、暴雨及地表径流冲刷、中强度地震以及人类的活动等多种自然营力的影响和破坏，出现了诸如崖壁垮塌、岩体开裂、风化剥落、淘蚀等各种各样的工程地质病害。其中，危岩体就是其中最严重的岩土工程问题之一。对于石窟群8处危岩体的保护及治理，前人已经分别做了二维稳定性分析和危岩体加固和灌注试验的研究，然而，二维的分析因其局限性并不能准确反映危岩体的应力状态及真实稳定性。　　 因此，本文运用ANSYS通用有限元软件，对库木吐喇石窟区危岩体(以1-3＃为例)进行三维有限元仿真模拟分析，以求对危岩体整体的应力、应变、位移等有一个直观的认识，并运用强度折减系数法，求取危岩体的稳定性系数，从而对其稳定性有一个全面的把握。经过三维模拟计算总结得出以下结论：　　 1)在初始状态下，1-3＃危岩体极其所依附岩体内部的应力、应变及位移符合典型的自重应力场特征。σ1方向接近竖直，σ2和σ3方向近于水平，σx、σy和σz轴三个方向的应力值都随深度的增加而增大，模型坡脚处为最大值。在σy上，1-3＃危岩体沿裂隙面差异的应力状态分布，是造成裂隙在此处发育并贯通的原因之一。　　 在坡体自重应力的作用下，位移以竖直向下为主，靠近坡面有一定的向外的水平分量存在，特别在坡体中部以下，水平分量比较明显，但仍小于竖直向的分量，坡脚处达到最大值。位移矢量在山体内部垂直向下，在崖壁底部向外偏转。　　 整个模型区内除危岩体坡脚处有少量变形外，基本未出现塑性变形，整体是稳定的。1-3＃危岩体的内部应力状态特征是造成其沿现有裂隙面产生破坏的主要因素。　　 2)岩体开挖出洞窟后，洞窟附近岩体的应力场及位移场发生了十分明显的变化，应力改变较大之处主要集中在石窟附近，而1-3＃危岩体内部的变化相对不是很明显。　　 洞窟的开挖对于危岩体部分塑性区的影响较小，基本未发生变化。　　 3)由于裂隙的发育，裂隙面上岩体属性相对变差，1-3＃危岩体周围的应力场发生了较大的变化，最主要的变化就是各应力分量的压应力和拉应力最大值都增大了，且其在裂隙面上的分布极不均匀。这就说明裂隙的发育对1-3＃危岩体的稳定性产生了极大的影响。　　 整个模型区内除洞窟立柱及危岩体坡脚处有少量变形外，裂隙面处也产生了塑性变形，主要分布在裂隙面上下两端，因此可知1-3＃危岩体的整体稳定性受到了极大的影响，危岩体很有可能沿裂隙面产生崩塌脱落。而此时裂隙面上塑性区并未完全贯通，所以1-3＃危岩体还不会发生破坏。　　 4)传统的极限平衡法求得1-3＃危岩体的稳定性系数为1.11，根据三维有限元数值模拟通过强度折减系数法判定1-3＃危岩体的稳定性系数为1.2，结合现场工程地质勘察资料，可以判定1-3＃危岩体的稳定性系数在1.2左右，稳定性欠佳，需要进行加固处理。　　 5)裂隙经过灌浆加固处理的1-3＃危岩体其内部三向应力及各主应力表现为压应力最大值明显增大，且应力状态趋近于未发育裂隙时的情况，同时各应力在裂隙面上的分布更加均匀，渐进性更好；裂隙面底部由原来的压应力集中区转变为拉应力集中区；裂隙面上σy由拉应力转变为压应力。由此可见灌浆加固对1-3＃危岩体的整体稳定性起到了积极明显的作用，危岩体与所依附岩体的整体性更强。　　 同时，由于灌浆加固的效果，1-3＃危岩体各向位移也发生了变化，Ux最大值明显减小，Uy分布状态更接近于未发育裂隙时的情况。裂隙灌浆加固后，塑性应变最大值明显减小，同时，裂隙面上塑性区基本消失，危岩体稳定性大大增强。　　 综上所述，1-3＃危岩体裂隙的产生主要是由于岩体形状造成的内部应力状态分布特征造成的，洞窟的开挖对危岩体的影响不大。当裂隙发育后，1-3＃危岩体内部应力状态发生明显变化，不利于岩体的稳定性，且裂隙面出现塑性区，虽然未贯通，但说明其稳定性极差。1-3＃危岩体的稳定性系数在1.2左右，处于欠稳定状态，需要进行加固处理。通过对裂隙灌浆加固后，1-3＃危岩体的稳定性有了明显的改善，其内部应力状态分布相对利于岩体的稳定，同时裂隙面基本无塑性区发育，危岩体的稳定性大大提高。　　 由有限元模型的应力分布状态可知，1-3＃危岩体的裂隙面是应力、应变、位移及塑性区发育的集中区，所以对危岩体的加固保护措施必须重视和加大对裂隙面或潜在裂隙面的处理。虽然1-3＃危岩体已对裂隙进行了灌浆加固处理，但为保证危岩体更高的稳定性，还需进行锚固等进一步处理。　　 1-3＃危岩体的三维有限元分析可以作为库木吐喇石窟区其他相似危岩体的参考，以此可以更准确、更直观地对石窟区内各危岩体的稳定性有一个把握，对危岩体的加固治理产生指导作用。