隧洞的开挖和施工经过的地质条件往往比较复杂,极有可能发生严重的工程事故,如突涌水、地表沉陷、洞身坍塌等,造成的工程人员伤亡、设备破坏、工期延误等将对工程建设带来很大的损失。隧洞建设中,地质灾害是在各种复杂的水文地质条件下形成的,研究隧洞围岩的应力场和渗流场有助于了解地质灾害产生的成因。本文在介绍裂隙岩体渗流基础理论的基础上,采用ADINA有限元软件进行了水工隧洞开挖的数值模拟,分析了渗流场和应力场在隧洞开挖前后的变化规律,研究了地下水水位和注浆圈对隧洞围岩中渗流场和应力场的影响,最后结合实际工程研究了应力场和渗流场随隧洞开挖时间的变化规律。本文主要得到以下几点结论:(1)隧洞开挖导致隧洞围岩中的地下水向洞内渗流,渗流场发生较大变化,隧洞周围产生明显的漏斗状的低孔隙水压力分布区。隧洞开挖后隧洞周边渗流速度和水力坡降比较大,不利于围岩的稳定。在隧洞周围注浆之后,隧洞周边孔隙水压力得到明显的回升,渗流速度大大减小,注浆效果十分明显。(2)隧洞开挖引起岩体明显的卸荷作用,在隧洞周围引起不同程度的低应力区,其中在拱顶和拱底周围应力降幅最大,有受拉趋势,在椒溪河隧洞的拱顶和拱底位置产生了拉应力区,验证了这一点。注浆后围岩整体应力得到改善,但在注浆圈与围岩交界处易出现应力集中现象。(3)地下水位对渗流场的影响主要表现在数值上,地下水位越高隧洞周边的渗流越大,但不同地下水位渗流场的分布规律具有很大的相似性。注浆圈能很好的降低围岩中的渗流速度,随着注浆圈厚度的增大,围岩渗流速度明显降低。地下水位越高对应力场的影响越大,注浆圈厚度越大,对于防止围岩出现过大变形,维护围岩的稳定性越有利。(4)对椒溪河隧洞进行了开挖数值模拟,分析了渗流场和应力场在开挖前后的变化,得出了隧洞开挖过程中围岩的孔隙水压力、流速、应力和位移随开挖时间的变化规律。