我国是一个多山的国家,山地、丘陵、高原约占国土面积的69%,地形西高东低,自西向东呈现阶梯下降。这种复杂的地形严重阻碍了交通的发展。随着我国经济建设的不断提高,国家对西部经济发展的投资不断加大,交通问题变成了一个瓶颈要素。为此,国家提出建设国道主干线建设工程,加大对公路交通建设的投资力度。因此山区高速公路建设越来越多,这就势必涉及到隧道的建设问题。我国地形、地质构造的复杂,在隧道的建设中,不可避免的会遇到复杂的地质条件,如褶皱、断带、地震区等。在复杂的地质环境中,如何进行隧道的安全设计施工,准确分析隧道围岩的稳定性非常重要。在建的十漫(湖北十堰～陕西漫川关)高速公路,线路总长100多公里,分布各类长短隧道28座。公路沿线穿越两郧大断裂控制区域,地质条件复杂,存在许多软弱破碎岩层及次级断层,以变质片岩为主要围岩的岩体中片理、节理、裂隙等各种结构面交相发育,对围岩的稳定性产生了不利的影响;同时各种地质灾害隐患存在,包括隧道偏压、围岩风化不均、区域构造应力以及围岩弱膨胀性的存在,导致隧道围岩多次发生大变形及塌方灾害,给隧道的安全施工带来了不便。本文结合十漫高速公路隧道施工实践展开,以两郧断裂控制区岩体为研究对象,研究区域内构造地质、工程地质特点,通过对区域内构造形成历史和岩体工程力学性质的研究,初步分析区域岩体的稳定性。然后紧紧依托围岩特征及施工实践,分析围岩稳定性影响因素,并综合列举四个最主要的影响原因,借助理论分析和计算分析其具体影响,并结合典型隧道地段具体分析,同时采取合理的手段对计算结果进行验证,分析了其在实际中的适用性。针对施工前期及施工中由于围岩复杂导致分级结果偏差较大的事实,论文最后探讨了适合十漫实际的合理的围岩分级方法。全文主要研究内容和结论有:(1)公路沿线区域地质的研究。通过对沿线隧道区工程地质条件的调查(包括岩性、地形地貌、构造特征、水文地质等),对区域地质情况进行分析。通过对区域内构造形成历史的分析,分析隧道断带的活动特征,以及受力变化特征,分析由此产生的应力场分布特点,并对区域内应力场的基本分布规律进行分析,初步评价隧道区域的区域稳定性。(2)沿线岩体工程地质特性研究。通过岩体力学试验对岩体的力学性质和水理性质进行分析,分析岩体基本的力学、水理特性,对其变形特征、破坏方式进行分析。对沿线岩体的膨胀性进行试验分析,结合岩体的试验指标,判断岩体具有弱膨胀性,分析其膨胀特点。结合岩体结构面分级研究,将岩体结构面分为Ⅴ级,分述各级结构面的范围、特点,并对围岩整体稳定性进行分级评价。(3)围岩稳定性影响因素分析。列出影响两郧断裂区域内隧道围岩稳定性的因素,简要分析其所起的作用。通过排除法,对沿线隧道进行筛选,选择其中受某种作用力影响较大的隧道或地段进行重点分析。(4)针对沿线围岩特点,对稳定性影响最大的因素应力场条件、竖向荷载、偏压荷载和膨胀力分别进行分析,研究其在大断裂影响破碎围岩中分布的特点,以及其在十漫公路隧道围岩中的影响特征。选取典型隧道地段进行分析,并对理论分析结果采取合理的手段进行验证,进一步研究其适用性。针对两郧断裂逆断层特征,从岩体力学角度分析断层形成机制,以分析逆断层形成的应力场特点,并分析其对隧道围岩稳定的影响;针对大断裂影响的破碎围岩特点,分析隧道荷载特别是竖向荷载的计算确定方法,采用泰沙基折减自重模型计算理论对竖向荷载的大小进行计算,并通过现场压力测试结果验证计算结果的准确性,探讨其现场适用性;对沿线分布广泛的偏压隧道的偏压计算方式进行探讨,分析规范法计算理论的不足,并提出针对性的改进措施,将其应用在火车岭隧道的计算中,然后借助FLAC3D软件对偏压的计算结果进行验证,分析其计算的准确性;结合沿线隧道围岩弱膨胀性特征,对围岩的膨胀机理、特点进行分析,并以云岭隧道底鼓变形为例,分析岩体膨胀在其变形破坏中产生的影响。(5)针对十漫隧道围岩破碎,难以准确分级的特点,研究适合的分级方法。引入模糊数学理论,建立适合十漫沿线围岩的模糊信息分级模型,并将其在实际中进行应用,研究其在大断层地带的适用性,从而探讨在大断裂区域的隧道破碎围岩中的合理分级方案。总之,论文以十漫高速公路沿线隧道建设为依托,以沿线两郧断裂影响区内围岩特点为研究对象,采用室外地质踏勘,室内理论分析、资料整理及试验研究相结合的手段,对沿线隧道围岩稳定性情况进行了分析,对可能对隧道稳定性产生影响的因素进行了综合归类,并对各种影响情况进行了专门的计算,同时应用于十漫隧道实践中,结合合理的手段对计算结果进行了验证,分析其最终可能产生的影响。论文最后对适用于大断裂影响的围岩分级方案进行了探讨,并结合应用结果对其适用性、准确性进行了分析。从中可以看出,论文对两郧大断裂影响区内的隧道围岩稳定性研究,以及围岩分级方案研究,紧密结合工程实际,能够经起实践的检验,其研究结果对于同类的工程实践,具有一定的参考价值。