近年来随着我国西部大开发战略快速推进,交通路网规划越来越密集,西南地区岩溶区域修建隧道已成为常态。岩溶区域的隧道在修建过程中受高水压溶腔的影响容易出现顶部坍塌、地表下沉、围岩变形甚至失稳破坏等灾害事故,因此研究富水岩溶区域隧道开挖稳定性及隧道失稳破坏过程中围岩和初期支护失稳特征显得更为重要。本文以重庆市双碑隧道工程为依托工程,采用室内相似模型试验和数值模拟对岩溶区域隧道开挖进行模拟,对富水岩溶区域大断面隧道开挖稳定性和失稳破坏过程进行了研究,主要研究内容和成果如下：(1)调研相关文献,统计溶洞分布特征,阐述水压计算方法,归纳总结富水岩溶区域隧道开挖稳定性分析方法及围岩塌陷机理。(2)通过开展室内开挖相似模型试验,研究有压溶腔位于不同位置时对隧道开挖稳定性的影响,在隧道开挖稳定性相似模型试验的基础上通过逐级增加溶腔内压直至隧道失稳破坏得到高水压作用下隧道失稳破坏过程中洞周位移、围岩压力及初期支护内力变化规律。(3)运用数值模拟方法对有压溶腔位于掌子面前方时隧道开挖进行模拟得到不同溶腔内压作用下隧道掌子面与有压溶腔之间安全临界距离,利用既有安全距离开展有压溶腔位于掌子面前方时隧道失稳破坏相似模型试验得到隧道失稳破坏过程中掌子面位移及相邻断面围岩压力和初期支护内力变化规律。