本文以“锦屏二级水电站引水隧洞高压突水预报预警与决策系统”国家自然科学基金项目为依托，对高地应力、高外水压力的不利地质条件下隧洞开挖围岩稳定性进行研究。主要分析四个方面内容：(1)围岩等级如何准确分类，如何准确给出隧洞围岩稳定性定性评价；(2)隧洞围岩设计方法分析，如何定量计算隧洞开挖围岩稳定性；(3)模拟计算参数及本构模型的准确选取，如何保证隧道开挖模拟计算分析的准确性；(4)突涌水如何准确的预测计算，保证施工安全。　　 以解决上述四个主要内容为目的，笔者进行了细致周密的分析研究，本文主要的研究内容及结论如下：　　 (1)对隧道围岩等级进行分类，从定性的角度对稳定性进行评价。在前人的研究成果上，将三种常用围岩分类方法(Q法、RMR法、HC法)以概率统计的基本理论为基础加以综合利用，并建立一套围岩概率分类方法理论计算公式。运用该新方法对锦屏二级水电站引水隧洞部分围岩段进行分类，并将分类结果同前人研究成果及现场勘查成果进行对比分析，发现分类结果基本吻合，该方法合理可行。　　 (2)对隧道设计中常用的解析法计算公式进行分析发现，在有初期支护的条件下，隧道围岩的位移比无支护时小，并且径向应力和切向应力的应力差减小，围岩稳定性提高，但是不断的提高支护结构的弹性模量及支护厚度，并不能不断提高围岩稳定性，当其效果达到一定值后，会慢慢减弱，到后期对提高隧道围岩稳定性效果不明显。因此从经济合理的角度考虑，应设计恰当的初期支护。　　 (3)选取1号引水洞为模拟模型，在其他参数不变的条件下，单独增大(减小)C和φ20％，然后进行模拟计算拱顶位移，对比位移大小分析得出参数C和φ对于隧道稳定性计算的敏感性。计算结果表明，在水的作用下，对于围岩稳定性，φ的作用比C要强。以此为依托，在前人试验研究的基础上，提出一个修正的摩尔库伦强度判别模型τ≤0.67C+tg0.938φ。　　 (4)通过模拟分析得出，引水洞室区初始地应力和外水压力的分布规律：初始应力场以自重应力为主，地应力值基本上随洞室埋深的增加而增大；外水压力渗流等值线主要受洞室区地形的影响。　　 (5)1～4号引水洞进行全断面分步开挖模拟，从开挖后围岩应力分析得出：最大最小主应力均以压应力为主，未出现拉应力区域，分布较均匀且边墙值明显大于拱顶部位值，这说明围岩在整个施工过程中综合受力状态较好。对于局部高应力区应在施工中采取合理的措施防止岩爆的产生。　　 (6)1～4号引水洞全断面分步开挖模拟后，通过位移分析可以看出：隧道开挖后收敛位移在允许的范围内，围岩较稳定，但开挖过程中出现拱顶的最大位移处还是应该注意随时监测，及时支护。　　 (7)通过对不同开挖方式条件下隧道变形位移进行模拟分析可以得出：上下台阶法施工比全断面施工所引起的洞四周收敛位移要小，施工更安全稳定。　　 (8)对一号引水隧洞SK9+150～SK9+250段涌水量进行模拟分析并运用TWI_MapGIS1.0系统进行预测，均发现该围岩段涌水量比较多，但基本稳定，施工过程中做到及时排水能保证隧道稳定，对隧道围岩局部渗漏严重情况，必须采取妥善的治理措施，施工中要适时地泄降水压，保证涌水的排水畅通，以防止隧道大范围渗漏。　　 (9)通过运用MapGIS二次开发出的“锦屏二级水电站引水隧洞高压突涌水超前地质实时预报预警与辅助决策系统”(TWI_MapGIS1.0系统)对一号引水隧洞 SK9+150～SK9+250段围岩突水性进行分析发现，该段围岩发生突水的可能性较小，施工工程中及时支护，且做好防水，能保证围岩的稳定性。　　 (10)通过实例研究分析，表明TWI_MapGIS1.0系统可以对锦屏二级水电站引水隧洞信息化施工提供指导意见。该系统能根据实时的抽水量及施工进度等施工信息对施工段的涌水量、最大涌水量进行预测；对开挖围岩突水灾害作出危险性评估；判断围岩的稳定性并给出对应的支护方法。