为了满足人们对出行的需求,在岩溶发育区修建隧道正日益普遍,而由潜伏溶洞对隧道造成的影响也成为影响隧道施工运营安全的重要因素。本文以在岩溶区修建的分离式隧道为研究对象,分析了在水平应力与竖向应力之比λ大于3时溶洞与隧道的相对位置对分离式隧道应力和变形的影响,并合理设置围岩应力与溶洞位置,研究在此种情况下分离式隧道截面形状对围岩应力与变形的影响。本文在搜集工程信息,确立建立模型所需的物理力学参数后,合理设置模型的物理力学参数,并在此基础上建立数值模型。对所建立的数值模型进行模拟,分析应力、位移及塑性变形区域,并最终得到溶洞位置对分离式隧道的影响规律。在完成上述分析后,合理设置溶洞位置,并以此建立旨在研究隧道形状对围岩稳定性影响规律的模型组。对模型进行计算,分析应力、位移及塑性变形区域,并最终得出隧道处于不同形状时稳定性差异。经研究,所得结论如下:(1)溶洞位置会对分离式隧道围岩应力分布和最大值产生一定影响。对于最大主应力而言,溶洞位置对最大拉应力的影响较大,对最大压应力影响较小。当溶洞位于隧道中间偏上时,围岩的最大拉应力较大,当溶洞位于隧道中间水平位置及隧道外侧顶部时,围岩的最大拉应力较小。对于最大剪应力而言,当溶洞位于隧道的顶部或底部时,围岩的最大剪应力较大。(2)溶洞位置会对围岩的位移和塑性变形分布造成一定的影响。当溶洞位于分离式隧道中间偏上的位置时,分离式隧道的位移最大值、分布范围以及塑性变形区分布较大;当溶洞位于分离式隧道同一水平方向的时候,位移的最大值、分布范围及塑性变形区分布范围较小。(3)当溶洞位于分离式隧道中间偏上位置时,分离式隧道的截面形状会对围岩的应力状态有一定影响。对于最大主应力而言,隧道截面存在直角时围岩的最大拉应力值较大,而截面为水平方向小于竖直方向的椭圆形时最大拉应力值较小;对于最大压应力和最大剪应力而言,隧道截面形状产生的影响较小。(4)隧道截面形状会对分离式隧道的位移和塑性变形区产生一定的影响。对于位移而言,当截面为圆形或上圆下方时,隧道围岩的整体位移量有所增加,而当截面为矩形或上圆下方时,隧道围岩的位移最大值较大。对于塑性变形区分布而言,当截面为圆形或矩形的时候,围岩的塑性变形区较大,当截面为椭圆形或矩形的时候,围岩的塑性变形区较小。