目前TBM隧洞设计施工主要采用基于矿山法的围岩分级方法，但由于TBM法与矿山法隧洞施工存在很大差异，传统矿山法的围岩分级方法难以适用于TBM施工。为解决该问题，依托北疆供水二期工程，综合考虑围岩稳定性和围岩可掘性，选取围岩基本质量指标BQ、岩石单轴饱和抗压强度R_c、岩体完整性系数K_V和岩石磨蚀性指数CAI作为评价隧洞围岩性质的主要指标，统计18 台TBM集群施工收集的近3 000组BQ、R_c、K_V等岩性指标数据，分析各项岩性指标与纯掘进速度PR及安全系数F_S的变化规律，将TBM隧洞围岩分为Ⅰ~Ⅴ级共10个亚级。在此基础上，分析了敞开式TBM的施工特性，进而采用数值模拟方法，对各级围岩在不同支护参数下的稳定性进行对比分析，提出了适用于北疆地区水工隧洞各级围岩的隧洞支护体系及支护参数，共形成7套支护体系设计图，并结合现场实际工程对本文提出的围岩分级支护体系进行验证。现场监测数据表明，本文提出的TBM隧洞围岩分级支护体系有较好的适用性。