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城市工程环境复杂、地面及地下建（构）筑物密布、工程活动频繁，使得隧道开挖过程中存在很高的安全风险，经常发生坍塌、地陷等重大次生灾害，严重威胁着城市的生产和生活，甚至造成严重的社会影响，这一系列问题已引起学术界和工程界的广泛关注，迫切需要在隧道施工中的灾变机理、灾变预防及安全性评价等方面取得新的突破。 数值方法作为研究隧道开挖过程的重要手段，合理的稳定性判据是评价围岩稳定性的核心问题之一。本文基于土体的应力路径相关性及土体的剪胀特性，针对土质隧道围岩稳定性这一核心问题，采用数值方法对隧道开挖过程进行三维有限元模拟。从土体的剪胀特性出发重点研究了隧道开挖过程中围岩稳定性分析方法，取得如下成果: 1、土体发生剪胀时，土颗粒往往处于不稳定状态。从土的剪胀特性出发，定义了隧道围岩的剪胀比的概念，即剪胀区面积与开挖断面面积的比值，反映了围岩土体的松动程度。通过数值模拟深入分析了隧道半径、埋深、土性参数对剪胀比的影响规律，结果表明，剪胀比随着埋深的增大而逐渐增大，当埋深达到一定程度后，围岩的剪胀比会趋于一个稳定值;剪胀比随着隧道半径的增大而先减小后增大;剪胀比随着土体强度和刚度参数的降低呈指数规律增长。 2、围岩土体发生剪胀反映土体开始松动，松动范围达到一定程度将导致围岩整体失稳，基于这一认识提出了利用剪胀比作为隧道围岩整体稳定性指标的评价方法，给出了临界剪胀比，并系统分析了临界剪胀比的影响因素，结果表明:开挖半径为4m时，临界剪胀比随着埋深的增大逐渐增大，当埋深达到3.0倍半径后，临界剪胀比趋于一个稳定值，在120％～140％之间;埋深为15m时，开挖半径小于4m即相当于埋深大于3.0倍半径范围内时，围岩的临界剪胀比基本稳定在120％～140％之间。