依托永吉高速公路那丘隧道段工程案例,借助MIADAS/GTS有限元软件模拟岩溶隧道开挖过程。首先对岩溶洞穴稳定性评价、隧道施工工法、岩溶对隧道工程的危害及岩溶隧道灾变机理等现有资料进行调研,然后利用数值模拟方法分析不同施工工法对拱底存在岩溶时的隧道施工过程中围岩稳定性的影响。同时,基于所建模型改变喷混、二衬厚度及溶洞位置,进一步观察在施工过程对隧道围岩稳定性的影响。最后结合现场量测数据,得出相应结论。主要研究内容如下:(1)查阅大量文献资料,归纳总结已有的岩溶洞穴稳定性评价及岩溶隧道开挖对围岩稳定性影响的各项研究成果。对岩溶隧道灾变机理,主要为防突层灾变破坏以及结构面变形诱发破坏进行理论公式分析。(2)在实际工程基础上结合数值模拟方法,分别采用预留核心土环形开挖法、CRD法、双侧壁导坑法开挖岩溶隧道,分析在施工阶段隧道围岩位移和应力变化。对比分析采用三种施工方法时的力学规律,并同实际工程监控量测数据进行比较。(3)在采用预留核心土环形开挖法的基础上,通过改变喷射混凝土、二衬厚度以及溶洞位置,分析了隧道在开挖过程中的围岩稳定性特征。(4)基于那丘隧道实际施工中遇到的岩溶问题,提出岩溶隧道超前地质预报技术,并根据溶洞大小及所处位置不同提出相应的治理方案。