我国修建的大型、超大型水电站多位于地质条件复杂的高山峡谷之中,许多水电站厂房受地形地貌等条件的限制布置于两岸山体中。由于水电站地下厂房具有洞室结构复杂、埋深较大、洞室尺寸巨大、施工困难等特点,且地下厂房围岩稳定受到开挖方案、支护措施、地震作用、地应力、岩体构造及力学性能等因素的影响,同时围岩失稳会导致重大经济损失和人员伤亡,因此研究地下厂房在修建和运行期间的围岩稳定性问题具有重要的现实意义。本文以BTK水电站地下厂房工程为研究背景,在开挖尺寸和洞室位置一定的基础上,研究开挖方案、支护措施以及地震作用对地下厂房洞室群围岩变形破坏特征的影响,为工程在实际修建中提供一定的参考意见,本文研究内容如下:（1）地下厂房洞室群初始地应力反演。对洞室未开挖时的初始应力场进行反演,反演的初始应力场与实测应力场结果接近,在允许误差范围内,可用于地下厂房的开挖和支护数值计算中。（2）地下厂房洞室群开挖方案数值模拟。初步拟定三种开挖方案,经计算发现每种开挖方案下洞室围岩的位移、应力和塑性区分布规律基本一致,对比发现按照方案一开挖,地下洞室围岩的位移,最大主应力、塑性区均小于其他两种开挖方案,表明按照方案一开挖对周围洞室扰动最小,为最优的开挖方案。（3）地下厂房洞室群支护措施数值模拟。通过控制喷射混凝土厚度、锚杆长度、锚杆排距研究不同支护措施对地下厂房围岩稳定的影响,模拟发现随着混凝土厚度和锚杆长度增大、锚杆排距减小,洞室周边围岩的位移、最大主应力、塑性区和支护措施应力不断减小;各洞室边墙的位移减小幅度大于洞室顶拱,喷射混凝土对限制洞室围岩变形的效果大于施加锚杆。当混凝土厚度超过15cm、锚杆长度超过9m、锚杆排距小于1.5m,对减小洞室各部位围岩位移、最大主应力、塑性区的作用降低,出于工程经济性和安全性考虑,当混凝土厚度为15cm、锚杆长度为9m、锚杆排距为1.5m,为最优支护方案。（4）地下厂房洞室群地震动力响应。对基于粘弹性边界理论的地震动输入公式进行推导,建立基于ABAQUS软件实现SV波斜入射方法,经过算例验证发现建立的SV波斜入射方法的具有很高的计算精度。对该地下厂房洞室进行地震动力响应分析发现,洞室各部位的动力响应均随地震波入射角度增大而明显增强。且相同的入射角度下,主厂房和主变室顶拱、洞室交叉部位的动力响应大于其他部位,是地下厂房洞室群抗震时的薄弱部位。