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在工程建设中,隧洞开挖过程中的塌腔问题随处可见。基于新疆某输水工程围岩类型及支护方式,选取塌腔顶部最大断面处进行有限元分析,研究支护前后围岩变形量及围岩应力承受能力,验证支护措施的合理性。结果表明:一次、二次衬砌对塌腔支护产生的应力值符合规范;回填混凝土需要采用密度较小且能保证强度的材料;回填材料与岩壁之间需要保证摩擦力与黏结力;锚杆支护可使围岩承受最大压力64.36MPa。该成果可为隧洞塌腔问题的研究及现场安全提供理论性的依据。