我国地形条件极其复杂，山岭众多，尤其在西南地区地质条件更为复杂。近年来随着我国铁路的快速发展，隧道已经成为穿越这些复杂地区的首选。在隧道施工过程中，岩体天然应力状态遭到破坏，引起隧道围岩的卸荷回弹和应力重分布，可能会造成围岩的失稳破坏，给施工带来严重威胁。因此，隧道围岩的稳定性已经成为隧道工程建设中很重要的技术问题之一。对结构面较发育的围岩中，结构面相互切割围岩，会形成各种各样的复杂块体，如何正确建立这些块体的几何模型、评价其稳定性已经成为隧道工程勘察设计的关键问题。本文结合核桃湾隧道工程主要取得了以下研究成果和认识：（1）本文认真的研究了块体理论的基本内容，总结了块体理论在分析隧道围岩稳定性的优势及存在的问题；（2）本文建立结构面空间方程，按构成块体的几何要素出发，提出了多组结构面与临空面相互切割形成的交点、交线与各个结构面的拓扑关系的确定方法和识别块体顶点的方法；（3）建立了四面体、五面体及六面体等块体几何模型，运用多重积分的数学方法求解曲面块体各侧面面积、体积、重心等的几何参数；（4）现在有许多大型有限元软件能进行布尔运算如autocad、ansys等，运用这些软件的布尔运算功能建立块体几何模型，直接读取了这些切割形成的块体模型的基本参数，并与多重积分求得的几何参数进行了对比。