随着我国工程建设的发展，越来越多的重大工程在深部和强烈构造活动区兴建，诱发了一系列的高应力灾害。而初始高地应力是形成高应力灾害以及影响不同类型灾害形成机制的最直接的控制因素。因此，准确测量出深埋高地应力条件下工程区的初始地应力是进行工程灾害风险合理评估、准确预测以及可靠防控的前提和关键。目前，套孔应力解除法是应用最广泛的三维空间应力测试方法，但在高应力条件下，测量钻孔孔壁围岩产生不可忽视的塑性区，塑性区的产生影响测量钻孔的孔径变形量，从而对测量结果产生不可避免的影响。本文主要从仪器和理论两个方面对高应力条件下套孔应力解除法进行研究，包括提高仪器的测量精度，采用数值手段分析高应力下套孔应力解除法误差产生机制，并且采用智能反演方法计算地应力，在此基础上，研发了套孔应力解除法测量系统。本文的主要研究工作如下:　　(1)归纳总结了国内外地应力测量方法和技术各自的优缺点和适用条件，在此基础上，提出对套孔应力解除法仪器和理论进行改进和创新以适应高应力工程。　　(2)基于36-2型孔径变形计，从数值模拟和试验分析两个方面，对孔径变形计的传感器进行研究，研制出具有良好稳定性、高灵敏度的新型孔径变形计。　　(3)通过数值模拟分析了高应力条件下套孔应力解除法地应力测量误差的产生机理。结果表明，高应力条件下，测量钻孔开挖，塑性区会影响孔周围岩中二次应力场分布，解除槽开挖，塑性区会影响岩芯中残余应力与岩芯位移场分布，最终使测量结果出现较大偏差。　　(4)综合神经网络和数值计算提出了套孔应力解除法测量地应力的智能反演方法。在数值计算方面，采用考虑围压效应的弹塑耦合模型保证数值计算能够模拟现场应力与变形关系;在神经网络反演地应力方面，对BP神经网络和PSO-BP神经网络反演地应力的结果比较，PSO-BP具有更加良好的反演效果。　　(5)完成地应力测量系统的设计，设计包括硬件设计和软件设计。软件基于LabVIEW开发，该测量系统具有采集设置、应变采集、图像显示、数据保存、数据回放功能。