小断面长距离引水隧洞施工空间狭小,各工序交叉干扰,造成围岩支护不及时,通风不畅。影响了施工过程中隧洞围岩的安全及稳定,并有可能对施工人员的生命安全构成威胁。本文依托日照市沭水东调小断面长距离引水隧洞工程,对开挖过程中的围岩力学特性、长距离小断面独头施工通风展开研究。同时,长距离引水隧洞出口洞段岩体破碎,偏压严重,施工工艺复杂,论文对其进行了三维数值计算分析研究。(1)采用有限元软件Midas/GTS,对小断面长距离引水隧洞开挖支护过程进行动态数值计算分析,对不同工况下围岩的力学分布规律及支护结构的力学与变形特性进行了研究,分析了开挖面的空间约束效应。(2)长距离引水隧洞出口段浅埋、偏压,岩体破碎,施工过程中力学特性复杂。论文对小断面长距离隧洞出口偏压洞段动态开挖过程进行了三维数值分析,在总结偏压洞段的力学和变形规律的基础上,优化了开挖支护技术方案。(3)结合实际工程,计算出不同开挖距离时的需风量和风压,选择合适的风机,并对小断面长距离独头施工引水隧洞的动态通风进行了模拟,获得了不同通风管出口布设位置对通风效率的影响规律,优化了施工通风方案。研究成果对沭水东调引水隧洞工程以及其它小断面长距离隧洞的施工过程中围岩稳定性和通风问题的研究具有良好的参考价值。