在富水软弱围岩中开挖隧道往往都会遇到与地表水有联系的软弱破碎地层,当在旱季施工时上述地段地下水很小甚至没有明显的地下水,而到隧道二次衬砌完成后的暴雨季节,地下水量会陡然增加。如果此时衬砌排水系统通畅,就会造成地下水过量排放,进而导致环境破坏;如果此时衬砌排水系统堵塞,就会引起衬砌背后水压力过大,造成二次衬砌开裂破坏,发生渗漏水病害。实践证明在这种情况下对二次衬砌拆后重建或者直接加厚均存在诸多不利影响,而目前采用的分段径向注浆方法既能避免二次衬砌拆除后的安全风险,又避免了直接加厚二次衬砌后不能满足建筑限界要求。然而,人们对于分段径向注浆对二次衬砌的作用机理了解甚少。本文在分析岩体注浆理论的基础上,采用有限单元法建立前进式分段径向注浆数值模型,对注浆过程中影响二次衬砌的相关主要因素进行了研究,获得了一系列有意义的成果:(1)分析和对比了不同注浆顺序对二次衬砌的影响,提出了相对安全的分部注浆先后顺序,对注浆施工顺序选择具有指导意义;(2)分析了径向钻孔靠近衬砌初始段注浆压力对二次衬砌的影响,提出了不同厚度二次衬砌初始段注浆压力的合理取值范围;(3)分析了在径向钻孔距衬砌较远的第二段和第三段中不同注浆压力对二次衬砌的影响,提出了各段注浆压力的合理取值范围,对各段中注浆压力的选择和压力组合的优化具有借鉴意义;(4)以双碑隧道工程为依托,将本文研究结果与工程实际注浆对比,分析了分段注浆过程中各段注浆压力取值的合理性,提出了优化的径向注浆方案。