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本文以龙头山特大断面隧道为依托工程，研究隧道围岩的流变效应。首先，基于室内土样的流变试验结果和现场监控量测数据，结合岩土流变本构理论基础，并参考相关工程的资料，在参照《公路隧道设计规范》<1>对围岩分类的基础上，对龙头山隧道洞口段Ⅴ级、洞身段Ⅳ～Ⅱ级围岩的流变模型及计算参数进行了辨识；在大型有限元分析软件MSC．MARC基础上，考虑实际施工支护等的影响，对不同级别围岩及不同隧道跨度条件下的隧道进行施工期及运营期的流变效应对比研究；应用所辨识的流变模型对龙头山特大断面隧道施工期以及运营期长期稳定的流变效应进行系统的数值模拟研究。主要包括以下几个方面的研究内容：
1．通过对龙头山隧道工程土样进行室内流变试验，获得了隧道出口段土样的流变试验结果，为隧道出口段Ⅴ级土层的流变模型及参数辨识提供了基础。
2．通过对本构模型及参数辩识理论的研究，结合土样室内流变试验数据的参数拟和及监控量测数据反演得出了洞口段Ⅴ级黑云二长花岗岩的流变模型及相应的流变参数。
3．通过对Ⅳ～Ⅱ级围岩段隧道的变形监测数据分析，并结合工程经验结果，对隧道Ⅳ～Ⅱ级围岩进行了流变模型及参数的辨识。
4．从理论上研究了考虑围岩的流变特性后，围岩．支护系统相互作用的受力特性及作用机理，并从此角度出发，用有限元法对龙头山隧道整个开挖过程以及其中出现的各种支护结构进行模拟或等效。
5．运用针对广义Kelvin粘弹性本构模型在大型有限元分析软件MSC．MARC基础上二次开发的子程序，对隧道工程的流变效应进行了系统分析，重点研究了不同围岩级别和隧道跨度对隧道工程的流变效应影响。
6．针对龙头山特大断面隧道施工及运营期的流变效应进行分析，并分析其长期稳定性。
通过研究分析，总结出了一些对隧道设计和施工具有指导意义的结果及结论，更深刻地认识了考虑围岩流变效应后，隧道围岩及其相应结构的力学特性。
主要结论如下：
1．隧道施工的时空效应与围岩级别密切相关，其中核心土开挖产生的空间效应尤为显著，应加强核心土部位的设计和施工；
2．二衬弯矩随围岩级别的升高而增大，洞身围岩为Ⅱ、Ⅲ级的隧道二衬结构受力较小；不同围岩级别下二衬弯矩的分布规律基本一致，主要表现为边墙处弯矩较大，在设计与施工中须加强二衬边墙处的处理；
3．锚杆轴力随围岩级别的升高而增大，在岩性较差时随隧道跨度的增大而显著增大，而在岩性较好时则与隧道跨度基本无关；锚杆轴力的分布规律基本一致，拱肩处最大。