地下洞室围岩稳定性评价一直是工程地质学研究的重要课题。由于地下工程具有围岩力学性质和地质结构复杂、初始地应力、地下水以及施工过程不确定等特点，目前还没有公认的围岩稳定分析方法和安全评判标准。此外，水电站地下厂房洞室密集，纵横交错，主体洞室埋藏深、跨度大、边墙高，既要解决众多洞室在开挖过程中的围岩稳定问题，还要确保其长期安全稳定运行。因此，研究地下厂房洞室群围岩的稳定性，对于支护结构设计，确保地下厂房在运营期的安全生产具有重要意义。　　 大岗山水电站位于大渡河中游上段的四川省雅安市石棉县挖角乡境内，上游与规划的硬梁包水电站衔接，下游与龙头石水电站衔接，为大渡河干流规划调整推荐22级方案的第14梯级电站。该工程采用地下厂房型式，共安装4台单机容量为650MW的水轮发电机组，其地下厂房洞室群具有“深埋、大跨、高墙”的特点，围岩稳定问题尤为突出。　　 本文以导师课题“大岗山水电站地下厂房洞室群施工地质及围岩稳定性研究”为依托，在大量现场施工地质调研及实测资料的基础上，深入了解了研究区工程地质条件，以弹塑性理论为基础，综合运用岩体力学、数值计算及块体理论，对大岗山水电站地下厂房洞室群围岩整体变形稳定性和局部块体稳定性进行了评价。取得的研究成果主要包括：　　 (1)利用作为水电行业规范的《水利水电工程地质勘察规范(GB50287-99)》HC分类方案对地下厂房三大洞室围岩分类，并提出不同级别围岩的物理力学参数建议值，分类结果表明，研究区围岩以Ⅱ、Ⅲ类为主(约占总体围岩的97％)，围岩整体稳定性较好，Ⅱ、Ⅲ类围岩整体稳定性优于Ⅳ、Ⅴ类围岩。　　 (2)在充分查明大岗山水电站岩体结构性质和力学性状的前提下，采用ANSYS10.0程序进行了地下厂房洞室群分层开挖过程中围岩整体变形特征的研究，三维有限元计算得到如下认识：　　 ①初始应力场特征：研究区初始地应力场是一个以构造应力为主、叠加自重应力的中等地应力场，应力量值与赋存的岩体和地质特征关系密切。数值计算结果显示，初始应力为压应力，最大初始主应力σ1为16.6～17.8MPa，出现在主厂房4＃机组顶拱附近；最小初始主应力σ3为2.63～5.21MPa，出现在尾调室顶拱部位。　　 ②围岩应力重分布特征：三大洞室第一层开挖后，应力分布范围明显发生变化，应力由先前的受岩体空间分布影响的带状分布变为主要沿开挖面周围呈环状分布，洞室开挖后，由于顶拱下沉和底板上隆，致使主厂房项拱及上游边墙中下部出现应力集中现象，由于开挖卸荷作用，最大主应力σ1为19.6～25.7MPa，出现在主厂房4＃机组顶拱附近，最小主应力σ3为2.33～3.49MPa，出现在尾调室项拱部位。　　 ③围岩位移变化特征：三大洞室开挖后，围岩向洞壁临空方向变形，具体表现为项拱下沉、边墙内鼓和底板上隆，变形以垂直变形为主水平变形为辅，变形量受围岩力学参数和临空面分布共同影响。三大洞室顶拱在开挖初期的变形趋势均表现为下沉，底板在开挖初期的变形趋势均表现为向上隆起，但总的变形量都不大，支护前顶拱最大沉降量约为22.9mm，支护后顶拱最大沉降量约为18.9mm，最大位移值均出现在主厂房4＃机组顶拱附近。随着三大洞室的后续开挖，顶拱及边墙的变形量均呈现增大的趋势，且顶拱沉降量大于边墙变形量，支护前后的变形量差值随开挖步骤越来越小，在第六层开挖过后趋于稳定，最大变形量均出现在第九层开挖结束时。在现有支护条件下，最大变形量分别为35mm、30.8mm，该量值对地下厂房洞室群整体变形稳定性影响较小，这说明目前的支护参数能满足工程要求。在此基础上，提出了地下厂房系统围岩变形允许值。　　 (3)对于局部破碎带(主厂房β80岩脉塌方段)，根据控制性结构面、可能控制性结构面的组合关系，应用赤平投影，采用Dips5.0程序对该区顶拱及边墙进行了稳定性分析；应用块体理论，采用Unwedge3.0程序进行了块体分析，初步确定潜在不稳定块体的几何参数，评价了局部块体稳定性；采用ANSYS10.0程序进行了变形特征的研究。结果表明，由于β80岩脉和f57、f58等断层的存在，开挖后在围岩在岩脉和断层带内产生明显的应力集中和位移，从破坏区来看，主要集中在项拱上游侧和上游边墙部位即β80岩脉段，塑性区分布及范围受β80岩脉和f57、f58断层控制。　　 本文立足于科学前沿，紧密结合工程实践，综合运用岩体力学、弹塑性力学、数值计算、块体理论等方法，对大岗山水电站地下厂房洞室群岩体结构特征、三大洞室分层开挖过程中围岩变形特征及主厂房β80岩脉段局部块体稳定性进行了深入研究，在以上系统研究的基础上，评价了大岗山水电站地下厂房洞室群整体变形稳定性和局部块体稳定性，从而为设计和施工提供了科学依据和技术指导，具有较重要的理论和工程实用价值。