随着国民经济的高速发展，电力供应需求量的不断增加，水电站作为一种消洁环保的能源开发形式在我国得到了充分的重视，特别是在我国水电资源集中的西南岩溶地区，水电开发更是达到了前所未有的高度，这些工程的建设需要我们修建大量的地下工程。西南地区属于典型的高山峡谷、富水山区，根据已建和待建工程的前期勘探发现，在这些地区修建地下工程将遇到很多的挑战，其中高地应力和岩爆问题、高外水压力和大涌水问题是这些富水区深埋长隧洞建设过程中碰到的普遍问题。如何有效地解决这些问题将关系到工程建设的成败，从现有的资料来看，有些隧洞的长度大但是埋深小，有些工程的埋深大但是长度小，特别是在岩溶地区修建这样埋深大、长度大、地下水位高的隧洞工程目前国内外还没有先例。本文就是结合我国即将修建的锦屏二级水电站引水工程对富水区深埋长隧洞工程在设计和施工过程中遇到的一些关键技术问题展开了系统的研究。论文主要的研究内容和研究成果如下： (1)通过对已有的地应力回归分析方法的比较，指出在复杂工程地质条件下采用现有回归方法的不足，从而提出了一种新的地应力回归分析方法—分区回归、边界插值的超大复杂工程区地应力回归分析方法。并将该方法在实际工程中进行了应用，取得了很好的效果。这种方法可以减小在复杂工程区由于地应力实际测点代表性不足而产生的计算误差，使得回归分析得到的初始地应力场和实际工程区的应力场分布更为一致。 (2)文章按照“化动水为静水、堵排结合”的治水思路来处理高地下水位问题，对“化动为静，堵排结合”的思想进行了理论分析，运用渗流理论研究了外水压力作用的基本机理，进行了数值分析，给出了隧道开挖过程中涌突水的估算方法，建立了一套完整的渗流评价方法和安全评判标准。并在锦屏二级水电站引水隧洞工程中加以运用，提出了合理的治水措施和设计方案，为工程设计和施工提供了理论上的保障。 (3)从单裂隙立方定律的基本理论出发，推导衬砌和围岩脱离形成过水缝隙后外水压力的作用形式，将外水作用分为平行于壁面的切向力和垂直于壁面的法向力，给出了各个分量力的估算公式。结合算例的计算结是来看，考虑沿壁面的切向力作用在工程设计中是可以忽略的。 (4)拓展了渗流增量荷载理论，分析了施工过程中渗流场分布规律发生改变后对围岩稳定的影响，编制了三维增量渗流荷载理论的计算程序，在实际工程中进行了应用，这种渗流力的处理计算方法相比其他的分析方法概念上更明确，计算上更简洁，也符合工程的实际施工过程。 (5)运用细观损伤力学的基本理论建立了二维围岩分析计算模型，利用这种计算模型分析了地下洞室由于开挖卸荷造成围岩破坏的整个过程。引入等效分析模型概念，进行了相应的数值实验，得到了由于开挖卸荷造成破碎区围岩力学性能降低的基本规律(主要力学参数降低在35％左右)，建立了围岩细观破坏程度与宏观岩体力学参数之间的关系。 (6)系统分析总结了地下洞室的围岩的受力特点和围岩破坏的力学机理，从不同角度深入分析了锚杆加固围岩体的基本作用机理和加固理论。在此基础上改进了FLAC3D中锚杆单元的力学模型，使之更加符合工程实际。在实验资料的基础上建立了全长粘结型锚杆的数学拟合方程，并将其计算结果和实验资料进行了对比，具有很好的一致性。 (7)利用本文的研究成果对锦屏二级水电站引水长隧洞的围岩稳定性进行了分析研究，得到了很多对工程实际建设有指导意义的结论。