近年来,随着我国经济的快速发展,在很多方面都取得了巨大的成就,尤其在隧道建设领域也取得了巨大的发展,其中最著名的当属泥巴山隧道,其最大埋置深度达到了1650米。众多的工程研究表明,随着隧道埋深不断的增加,隧道所处地层的温度、应力也会越来越高,相比于浅埋隧道而言,深埋隧道更容易出现各种各样的工程地质灾害。充分发挥围岩的自身承载能力和尽量发挥支护结构本身的承载能力是现代支护原理的基本原则,为了实现这两个基本原则,必须量化围岩的自身承载能力和支护结构的承载能力。因此本文将突变理论引入有限元强度折减法中,提出了量化隧道围岩自身承载能力和支护结构承载能力的方法。首先,总结了地下结构的发展历程以及国内外关于深埋隧道围岩自稳能力的研究现状,对强度折减法做了系统的阐述,并对有限元软件Phase²的求解流程和优缺点做了介绍,之后从三个方面详细介绍了Mohr-Coulomb屈服准则;其次,引入尖点突变模型,推导出隧道围岩失稳破坏的判别式,结合公路隧道设计规范,确定了深埋隧道围岩在Ⅱ级围岩条件下可以保持自稳,并求出自稳系数k₀,由此确定了深埋隧道围岩自稳能力的量化方法;然后,利用正交试验设计,通过Phase²数值计算,以极差分析得出粘聚力、内摩擦角、弹性模量、泊松比、跨度和埋深等因素对隧道围岩自稳系数的影响程度;最后,分析了不同支护结构的支护机理,量化了Ⅲ^Ⅴ围岩的自稳能力,提出支护补给系数这一概念,量化了各级围岩条件下开挖隧道所需支护结构提供的承载力以及采用规范里的支护标准对隧道进行支护设计,量化出支护之后隧道的稳定性系数,并分析了不同支护结构的支护效果。结合罗依溪和梨子坪隧道两个工程实例,进一步验证量化围岩自身承载能力和支护结构承载能力方法的可行性。