在作硐室围岩稳定分析之前首先要了解影响拟设计的隧道围岩岩性、岩层的倾角、地质构造发育程度、岩体结构类型、地下水的发育情况，以及围岩天然应力等影响围岩稳定性的因素，并详细地阅读隧道围岩的工程地质勘察报告。

围岩稳定分析方法通常有解析分析法、赤平极射投影分析方法等。这里只介绍围岩稳定性的解析分析方法。

（1）均质或似均质围岩的稳定性验算

对于这类围岩，稳定性验算的关键部位是硐室周边最大压应力和最大拉应力集中的部位。通常认为，当这两个部位的应力满足下列强度条件时，整个围岩将是稳定的：

式中　σθmax——周边最大压应力值；

　　　σθmin——周边最小拉应力值；

　　　Rc——围岩的极限抗压强度；

　　　Rt——围岩的极限抗拉强度；

　　　K——采用的安全系数。

影响围岩应力计算和强度参数测定的因素很多，且许多条件的假定都是近似的，故稳定性验算时应考虑较大的安全系数。一般采用如下数值：对边墙，K=4；对拱顶，K=4～8。(www.daowen.com)

（2）含有单一（或一组）软弱结构面围岩的稳定性验算

对于这类围岩，除仍需对上述关键部位的稳定性进行校核外，还必须对软弱结构面通过部位的稳定性进行验算。方法的要点是，先按弹性理论解求出作用在结构面不同部位或最危险部位的剪应力τ和正应力σn，然后计算出各点的τ/σn，并将其与结构面的摩擦系数tanφ值（通常假定软弱结构面的黏聚力c等于零）相比较，据以判断各点的稳定性。

当各点的τ/σn均小于结构面的tanφ时，表明该结构面对围岩的稳定性和弹性应力分布不会产生任何影响。如果某些部位的τ/σn>tanφ，则硐室开挖后该部位将可能发生滑动破坏，进而导致其附近部位的应力重分布。

当一水平软弱结构面分布在静水应力场内圆形隧洞顶拱以上的围岩内时，为验算结构面通过部位的稳定性，可据图5.16先按式（5.4）、式（5.5）求出结构面不同部位的σn及τ。

图5.16　在静应力场中圆形隧洞顶拱围岩内有一水平软弱结构面通过

式中　a——硐室半径；

　　　r——研究点距洞中心的距离。

然后求出结构面不同部位的τ/σn值，并作出如图5.15所示的关系曲线，再与结构面的tanφ值进行比较，即可判断结构面对围岩稳定性的影响。从图5.15中可以看出，在该特定条件下，结构面上的τ/σn值随距中心点的距离而变化，其峰值出现在d=1.3m附近，约为0.45，相当于摩擦角φ=24°。因此，如果结构面的实际摩擦角φ大于24°，则结构面的任何部位都不会发生滑动，围岩中的弹性应力分布因而也不会受到影响。相反，如果结构面的实际摩擦角φ小于24°，例如，图5.15中的φ=20°，则可按图中所示方式确定出沿结构面产生滑动的范围。值得指出的是，图中所示是中心线右侧的情况，因为硐室左右两侧是对称的，故中心线左侧的对应部位也将是沿结构面发生滑动的范围。不过，这两个区段的滑动方向相反，下盘的滑动均指向中心线方向，因此，在位于两个滑动区段之间的顶拱围岩内，将产生高度的切向应力集中，使顶拱围岩的稳定性随之而恶化。