随着经济建设的发展与学校科研水平的需求,一个山洞试验室已难以满足现有的需要,在原有的基础上进行增加符合学校规划和发展,于是多个、多种交叉连接隧洞的力学行为研究,就成了必须要解决的首要问题。在两条隧洞不断近接并最终相交连接过程中,钻爆法施工产生的爆破荷载和隧洞交叉连接段处的应力重分布都会对工程产生不利影响。同时不同的地质条件也会对隧洞交叉段处围岩的稳定性产生不同影响,如果不能有效处理,会使既有隧洞衬砌发生开裂,剥落,掉块,甚至会使既有隧洞坍塌破坏。因此关注施工过程中隧洞围岩的稳定性,研究其力学行为的变化规律以及对周围环境的影响显得尤为重要。以华中科技大学精密重力测量研究设施山洞实验室为依托,采用理论分析、现场实测和数值模拟相结合的研究手段,进行隧洞交叉连接段力学行为分析及既有隧洞处治措施的研究。论文主要得出以下结论:（1）通过数值模拟结果对比分析既有隧洞各部位振速、应力和位移发现,既有隧洞迎爆侧边墙是受爆破影响最大的区域,最大振速、应力、位移均出现在迎爆侧边墙附近。迎爆侧边墙最大振速点振速经历了两次增长和两次减弱;迎爆侧边墙应力和位移随时间变化出现了先增大后减小的趋势。（2）对比既有隧洞钢拱架加固方案时发现,钢拱架间距越密,既有隧洞等效弹性模量增大,既有隧洞迎爆侧边墙处围岩在爆破作用下产生的振速和应力也越大;当既有隧洞弹性模量在一定范围内,随着弹性模量的增大,迎爆侧边墙处围岩位移减小,当既有隧洞弹性模量超过某一临界值时,迎爆侧边墙处围岩位移增大。（3）通过数值模拟研究围岩等级对隧洞交叉连接段稳定性影响时发现,围岩等级对围岩主应力的影响不大,对隧洞围岩位移的影响较大,锐角处应力集中现象更明显。随着围岩等级的提高,围岩位移呈减小趋势,变化速率也呈减小的趋势。（4）在对比数值模拟结果和现场实测值时发现,现场拱顶下沉和周边收敛的实测值、修正值、数值模拟结果存在部分偏差,但该差值在工程误差范围内,说明该数值模拟结果对工程具有一定的指导作用和参考价值。