位于岩溶地区的公路、铁路运营隧道,修建时受设计、施工等因素制约,导致在运营期出现隧道渗漏水、底板突涌水等病害,严重影响隧道的安全运营。运营期隧道底板突涌水不仅会产生经济损失而且会造成人员伤亡。目前传统处治底板突涌水措施是对隧道围岩注浆形成全封闭的加固圈,从而达到治理底板突涌水的目的。采用注浆加固形成截水帷幕在底板突涌水病害治理的研究很少,但截水帷幕采用不同的参数,对于截水的效果有不同的影响。本文针对岩溶地区隧道截水帷幕的厚度、长度、角度以及位置等参数的施工设计问题,根据流固耦合相关理论,采用有限元分析不同截水帷幕参数的截水加固效能和对隧道稳定性的影响,并在此基础上结合运营期南石壁隧道底板突涌水灾害综合治理注浆工程实例,对岩溶地区合理的截水帷幕参数进行研究,确定最优参数组合,提出适用于岩溶地区的注浆堵水加固方法。主要进行了以下研究:(1)系统分析了隧道的渗流理论,注浆对隧道应力场和渗流场的影响和流固耦合等相关理论,为后面数值模型参数的选取提供依据和理论支撑。(2)截水帷幕参数优化研究。考虑截水帷幕角度作为参数,对截水帷幕的长度、厚度和角度进行组合,建立未设帷幕和多个截水帷幕工况,利用数值仿真方法,通过对比不同工况的渗流场、位移场、应力场、塑性区等分布变化规律,得出最优截水帷幕工况。为研究岩溶地区隧道底板突涌水病害处治,设计截水帷幕参数提供了依据。(3)典型岩溶隧道截水帷幕注浆设计和注浆效果评定。结合南石壁底板突涌水治理工程,通过数值模拟确定的截水帷幕参数,指导隧道底板突涌水病害区截水帷幕注浆方案的设计和施工,并通过现场的注浆效果来评定帷幕的可靠性,确保了帷幕截水加固效能的发挥,为隧道病害的处治和安全稳定提供重要保障。