隧洞开挖后的围岩应力场除了受到原始地应力的影响,也受到隧洞温度变化的影响。假定在隧洞内热（冷）源作用下,围岩内边界上每点的温度都相等且与时间无关,始终保持为常数,若这个温度不等于围岩的原始温度,则在围岩内部将产生热传导现象。这种温度变化会产生温度应力,若温度变化较大,则温度应力也较大,此时不能忽略温度变化对围岩应力场的影响。在设计隧洞衬砌支护时,也必须考虑温度变化对支护设计的影响。本文将深埋圆形隧洞简化为无限域问题,则温度场的求解可化归为第一类边界条件下的非稳态温度场求解问题。利用拉普拉斯变换法获得隧洞围岩内部的温度场分布规律,再由解析函数计算温度变化引起的温度应力场。将此应力场与原始地应力引起的围岩应力场相叠加,便可得到围岩内部的总应力场。本文研究重点为温度场和温度应力场,主要研究内容如下:（1）对于无衬砌支护的隧洞,利用拉普拉斯变换法获得隧洞围岩内部的温度场分布规律,再通过洞边的应力边界条件和无穷远处的零位移边界条件,列出了用解析函数表示的求解方程,再利用复变函数方法的幂级数方法,获得了待求的解析函数,由此可以计算温度变化而引起的温度应力场。（2）对于有衬砌支护的隧洞,利用拉普拉斯变换和接触面温度连续条件获得隧洞衬砌和围岩内部的温度场分布规律,再通过洞边的应力边界条件,衬砌围岩接触面的连续条件和无穷远处的零位移边界条件建立了用解析函数边界值表示的求解方程,利用求出的解析函数可以计算温度变化引起的温度应力场。本文将解析解与ANSYS得到的数值解进行了比较,发现当时间较小时,两者的结果吻合得很好,由此可以验证本文推导的过程是正确的。并通过算例讨论了隧洞内温度降低和升高两种情形下,温度场对围岩（和衬砌）应力场的影响规律。结果表明:（1）对于有衬砌支护隧洞的温度应力,当隧洞内的温度低（高）于衬砌与围岩的初始温度时,在衬砌和靠近隧洞的围岩内:径向温度应力和切向温度应力都为拉（压）应力,且在衬砌内,切向温度拉（压）应力远大于径向温度拉（压）应力,对于同一时刻,径向温度应力随着半径增加先增大后减小,而切向温度应力随着半径的增加而减小,最大拉（压）应力值在衬砌内边界取得。对于无衬砌支护的隧洞,温度应力变化趋势与有衬砌支护时基本相同。（2）对于有衬砌支护隧洞的总应力,当隧洞内的温度低于衬砌与围岩的初始温度且温差不是很大时,衬砌内的径向和切向压应力的压应力都会减小,最大的切向压应力减小的幅度更大,使得衬砌不容易产生压缩破坏,但是如果温度大幅降低,衬砌内会出现拉应力,若衬砌为混凝土材料,那么衬砌容易被拉坏;当隧洞内的温度高于衬砌与围岩的初始温度时,隧洞衬砌内的径向和切向压应力都会增加,尤其是切向压应力的增加幅度更大,由材料的强度准则可知,温差的存在会使衬砌更容易产生压缩破坏。而无衬砌支护的隧洞则更容易发生破坏。