隧洞是广泛应用于水电、交通、矿山及军事工程领域的常用地下工程。为了保证隧洞的安全使用,常在隧洞围岩内设置锚杆。锚杆长度如何确定?这一直是支护结构设计必须问答的问题。本文通过隧洞的力学分析发现,隧洞开挖后在隧洞周围附近的区域将会出现径向方向为拉应变的区域,随着远离隧洞,这种拉应变的数值越来越小,并由拉应变变为压应变。通过力学分析还发现,当围岩为弹性状态时,拉应变的区域形状和大小只与垂直和水平方向地应力比值有关,而与地应力的大小无关；当地应力较大,隧洞围岩出现塑性区时,拉应变的区域形状也与垂直和水平方向地应力比值有关,且拉应变的区域大小也与地应力的大小有关,所计算的拉应变区域大小比按弹性的计算结果稍大。通过已有试验发现,若锚杆的长度方向沿岩体拉应变方向布置,那么锚杆对岩体的加固作用是明显的。基于这点,本文提出根据隧洞围岩产生拉应变的区域大小,作为布置锚杆的依据。即只在拉应变的区域布置锚杆,从隧洞边缘到拉应变区域的外边缘的距离作为确定锚杆长度的依据。对于深埋非圆形隧洞,必须采用复变函数解法中的保角变换方法才能获得应力和应变(位移)的解析解。本文利用该方法,求解了圆形隧洞、直墙半圆拱形隧洞、马蹄形隧洞、梯形隧洞、六角形隧洞在不同侧压力系数下,隧洞周围的拉应变区域分布情况,并将计算结果与ANSYS有限元软件分析结果进行了对比,两者吻合较好。在围岩为弹性的前提下,通过复变函数方法计算隧洞拉应变区域时,具有计算精度高、计算速度快的优点,这为确定隧洞不同部位的锚杆长度,提供了一定的依据,对实际工程中有一定的参考作用。