北山石窟北段崖壁顶部为一半月形凹地，凹地后缘与分水岭相接，形如圈椅，地形构成地表水汇集及积聚区域和地下水汇集储存地段。岩体中连通含水裂隙网络，导致龛窟岩壁渗水严重，为使北山石刻能得到科学保护，委托中国地质大学（武汉）、南江地质队对北山石窟进行系统综合地质、水文地质和工程地质勘测调查，经过地质专业和文物保护专业人员合作，取得重要科学依据。1990年编制《大足北山石窟防治水害工程初步设计方案》，1991年3月在大足召开专家论证会，补充和修改初步设计方案后报国家文物局。1991年6月，国家文物局批复同意。工程委托大足县明星建筑队、石牛建筑队实施，1991年12月动工，次年10月竣工。工程内容：改造长廊后檐排水沟，在北山长廊后檐原有排水沟基础上开凿宽1.5—2米、深0.5米、长92米排水沟，取石方335立方米；改造长廊后坡出檐，安置钢筋混凝土排水槽70米；坡顶地表排水整治，在崖顶后坡洼地开挖排水渠长88.4米；开凿截水排水隧洞，在距136号窟后壁6米，距155号窟5米远处开凿一条45米南北向主排水隧洞，分别在124号、145号、163号龛窟处各开挖一条支洞为出入口；主隧洞和支隧洞全长共157米，隧洞断面高2.5米、宽1.5米；隧洞内排水沟最高点低于石窟地面0.4米；隧洞内两侧泥岩层均用砂岩条石补砌，顶为拱形，为充分扩大排水面，在隧洞顶部布设孔径0.42米，孔深3—6米放射钻孔170个。工程竣工后，长期观察，洞内岩体稳定性好，龛窟立壁不再渗水。北山石窟隧洞排水工程，是当时我国石窟保护技术新尝试，工程治水效果明显，成为大足石刻以至我国石窟治水工程成功范例之一。