随着近年来国家经济的快速发展，我国的交通建设也加快了步伐，加上西部大开发和中部崛起战略的提出，大批的公路及铁路项目如雨后春笋般涌出。而公路铁路的修建，难免穿越一些地质条件恶劣的地区，如软弱围岩、高地应力、断层地带、煤层瓦斯带、高水压富水区。而且随着交通建设的发展，穿越这些高水压富水区修建隧道的工程项目越来越多。在这些地区修建隧道面临的首要问题是，如何计算隧道衬砌外水压力？其分布规律如何？支护结构受力特性又是如何在？如果这些问题没有得到合理的解决，要在这些地区修建隧道，是很盲目的，也是极为不安全的。本文主要以城万快速公路八台山隧道为依托，首先就八台山隧道工程背景出发，如何选取合理的注浆堵水方案进行了详细的分析，综合分析了影响隧道衬砌外水的各因素，然后就八台山隧道的开挖施工过程展开数值模拟，以研究隧道开挖过程中的围岩稳定性及结构受力特性；最后就八台山隧道洞身富水段在裂隙水荷载存在情况下，着重研究围岩等效应力变化情况及二次衬砌在外水压力下的内力特征，并给出相关的优化措施。并得出以下结论：①注浆堵水必须保证注浆施工工艺，和施工质量，使注浆体的渗透系数K1/Kr＜0.1，注浆半径根据实际情况选取隧道半径的2—5倍；②高水压富水区隧道围岩等效应力最大值出现在墙脚位置，且随着水压增大而增大；③高水压富水区隧道支护结构在裂隙水荷载作用下，除作用点内力变化较大之外，墙脚处的内力变化也非常明显。