岩体力学参数由于其本身的地质体性质及复杂系统环境的影响表现出随机性和不确定性,其变形参数及抗剪强度参数难以用精确值描述。本文以区间的形式给出岩体力学参数值,同时基于差分优化平台搜索结构力学响应的最值,并证明了此方法科学有效。本文在获取岩石及岩体参数的基础上采用基于地质强度指标的Hoek-Brown强度准则估算岩体力学参数区间范围值,在此基础上建立隧道开挖模型,探讨了在单一变量(地质强度指标、岩石材料参数、岩体扰动参数、岩块单轴抗压强度)下围岩等效塑性应变的变化规律。利用差分进化算法的思想,借助MATLAB程序软件及ABAQUS有限元软件开发了能够自动修改岩体力学参数并进行连续调用有限元计算的优化平台,从而可以有效地搜索出在多个不确定参数区间影响下的结构响应最值。在多个区间变量共同作用下,本文讨论了在正交试验方案下围岩产生的等效塑性应变,并用极差法分析了正交试验下影响等效塑性应变的主次因素,同时使用连续调用优化平台搜索隧道开挖过程中围岩产生的等效塑性应变最大值,最后对比分析了两种方法输出的结果,证明连续调用优化平台方法的科学性及可行性。最后,本文建立了参数不确定的公路隧道开挖三维有限元模型,利用差分优化连续调用平台搜索其开挖段衬砌产生的等效塑性应变最大值,并对其数值及分布进行了分析,同时对隧道围岩与锚杆产生的应力及位移进行了分析。