本文依托重庆市双碑隧道穿越富水区为工程背景,利用隧道特殊段面监测数据、有限元Midas/GTS NX分析软件以及裂隙岩体渗流理论,并结合地下水渗流理论,研究围岩渗流场与应力场相互作用对围岩稳定性影响,探讨了初期支护全透水和部分透水(拱顶和边墙脚)情况下,不同地下水位、不同隧道埋深、不同围岩级别控制因素对围岩稳定性影响规律以及初期支护受到的孔隙水压力影响规律,并以围岩应力、位移变形、围岩塑性区以及初期支护应力为载体,量化各种控制因素对围岩稳定性影响。具体研究内容如下:(1)结合裂隙水渗流理论和水力学相关理论,初步探讨了双碑隧道富水区岩体中渗流场和应力场相互作用关系,给出双碑隧道富水区岩体的渗流-应力耦合方程、有限元计算方程。(2)通过分析围岩流固耦合的作用机理和方式,得出围岩应力场通过改变围岩的渗透系数K和储水系数S的方式来影响围岩渗流场;围岩渗流场通过化学侵蚀作用、物理弱化效应以及力学作用降低围岩物理参数来影响围岩应力场。(3)选取双碑隧道富水区特殊段,并通过有限元Midas/GTS NX分析软件,分析不考虑流固耦合以及考虑流固耦合两种工况,得出围岩应力、位移变形、围岩塑性区以及初期支护应力变化规律和增加趋势。(4)在考虑流固耦合的基础上,分析初期支护全透水和部分透水情况,地下水位、隧道埋深以及围岩级别等控制因素对双碑隧道富水区特殊段围岩稳定性影响,得出全透水情况下,各种控制因素变化的分界线为4D(D为洞径);部分透水情况下,各种控制因素变化的分界线为3D(D为洞径)。同时,得到各种控制因素对围岩稳定影响规律。(5)对双碑隧道穿越岩溶富水区段进行数值计算,并与隧道现场监测数据进行对比分析,分析在施工过程中围岩的稳定性及支护结构受力情况,并验证数值模拟的可靠性。同时,为类似的工程提供设计和施工的理论依据。