隧道修建过程中,复杂的地质条件和施工工况,引起诸如隧道塌方以及涌水等较为常见的地质灾害,隧道“关门式”塌方是隧道在施工过程中最常见的灾害之一,且经常会造成严重的安全事故。本文从围岩体的蠕变特性着手,针对隧道围岩的时效变形行为、长期稳定性以及失稳问题结合蠕变损伤本构模型进行研究;建立了锚杆纵向支护间距为0.8米、1.0米、1.2米,隧道埋深分别为40米、60米、100米等不同支护以及埋深下共9个隧道模型;分析将围岩考虑为弹塑性体和黏弹塑性体时的隧道周边蠕变变形以及蠕变对关门式塌方的影响。最终得出的主要结论有:(1)从损伤理论以及不可逆热力学出发,考虑损伤因子对材料的影响,引入Rabotonv损伤体,建立了新型广义开尔文蠕变损伤模型;以炭质泥灰岩、泥岩、乔后盐岩、长上盐岩等试验所得参数来拟合,得出广义开尔文损伤模型也能很好的描述岩石加速蠕变过程。(2)在弹塑性模型和蠕变模型计算下:沿着隧道的轴向,隧道周边围岩变形规律均表现出随着距掌子面距离的增大而逐渐增大;同种材料模型计算下,随着埋深以及锚杆支护间距的增大,隧道周边变形亦增大。(3)同种支护情况下,两种模型计算结果表明:随着埋深的增大,隧道拱顶、拱肩位置处时空间效应影响范围也随之增大;同种埋深情况下,锚杆纵向支护间距的增大,时空间效应影响范围增大不明显;埋深及支护的改变对仰拱以及拱腰位置处的时空间效应影响范围影响较小。同等埋深以及支护条件下,相对于弹塑性模型的分析结果,围岩体蠕变特性对隧道各位置处时空间效应范围有不同程度的削弱作用。(4)隧道周边蠕变变形稳定后,从模型中三种支护方式以及三种隧道埋深计算数据得出,隧道在拱顶、拱肩、拱腰等各个位置的最大蠕变变形相对于隧道总变形来说均超过了 85%,在仰拱位置超过了 50%。因此,隧道周边围岩体在蠕变变形的过程中影响不可小觑,甚至在后续的某个时间内可能发生失稳破坏,导致隧道发生“关门式”塌方。