某输水隧洞埋深大、开挖距离长,围岩地质条件复杂,具有明显的高地应力、高外水压力赋存环境。高外水压力的存在,易引起涌突水、塌方等工程事故,严重威胁隧洞结构的安全。开展隧洞防排水设计,确定合理的渗流控制方案,对于保障工程安全具有重要意义。流变作为岩体的重要力学性质,往往是引起工程失稳的重要因素。受高地应力及高外水环境影响,岩体流变特性更为复杂,长期流变下支护结构的安全性和围岩的稳定性不易得到保证。本文针对隧洞高外水压力和围岩蠕变两个突出问题展开研究,具体研究内容和成果如下:(1)基于解析公式及数值模拟,对比分析了水头高度、围岩渗透性对隧洞渗流的影响,验证了数值模拟的可行性。基于此,结合工程典型断面,分析了复合衬砌结构堵、排水措施对渗流量及衬砌外水压力的影响规律。结果表明,在降低注浆圈渗透系数、增大注浆圈厚度的同时,增大衬砌渗透系数,是降低衬砌外水压力最有效的措施;根据“堵水限排”原则,建议排水孔长度为刚贯穿初期支护。(2)基于“堵水限排”理念,结合工程实际资料及衬砌结构安全性要求,提出了渗控措施确定思路。基于数值模拟,对不同地质断面堵排水综合措施进行分析,通过与渗流控制标准的对比,确定了初步方案。对施工过程进行动态仿真,验证了渗控措施的合理性。(3)根据蠕变试验数据,选定合理的蠕变法则。通过曲线拟合,对蠕变参数进行确定,得到蠕变模型。对蠕变试验加载过程进行数值模拟,将数值分析结果与试验数据进行对比,验证蠕变模型及参数的合理性。(4)基于ABAQUS对隧洞施工过程进行动态仿真,根据断面渗控措施及拟合的蠕变模型,考虑渗流、蠕变综合作用,对不同支护时机方案下围岩、二次衬砌长期稳定性进行分析,确定合理的支护时机。