我国西部地区矿井建设过程常遭遇侏罗系和白垩系软岩地层,该类地层岩石具有强度低、胶结性差遇水易崩解泥化等问题,当矿井穿过该类地层时,工程岩体因地质构造或工程力的作用而形成富水软岩,对地下结构的稳定性具有不利影响。特别是开采过程中富水围岩应力场重新调整过程将改变岩体原有的应力状态和应力路径,影响围岩力学响应、裂隙扩展方向和扩展深度,甚至产生裂缝贯穿,进而引发地下硐室失稳、基坑失效和滑坡等工程灾害。给矿井建设带来不利影响,降低地下硐室、巷道等地下结构服务年限和服务水平。（1）以山西忻州窑矿富水软岩巷道为工程背景,开展富水软岩物理特性试验,研究现场富水软岩基本物理、力学参数及化学成分、结构特性。试验结果表明:弱胶结软岩具有强膨胀性且遇水软化,并分析该岩层组成成分。（2）利用TAW-2000型岩石三轴试验机开展富水软岩单轴压缩试验。研究了富水软岩力学特性及力学参数。试验结果表明富水软岩单轴试验曲线包括:压密阶段、线弹性阶段、弹塑性阶段后达到峰值强度。在等速率应力加载条件下轴向应变-应力曲线与单轴曲线在加载初始阶段,试件主要发生轴向压缩变形,至试件达到弹性变形后期,试件的径向膨胀应变逐渐增大,试件出现体积膨胀,侧向膨胀变形主要表现为侧向膨胀变形。（3）利用GDS空心圆柱测试系统分别开展了富水软岩的不同主应力方向上定向剪切试验、纯主应力轴旋转试验与应力大小方向耦合试验。主要研究了富水软岩在两种不同应力方向旋转下各项应变变化规律及非共轴特性。另外,采用两种含水率不同的软岩进行对比试验（天然软岩与富水软岩）研究。试验结果表明:主应力轴扭剪条件下,富水软岩强度随着主应力轴旋转角的增大而减小。（4）以山西忻州窑矿8320巷道为工程背景;利用MIDAS/GTS建立富水软岩巷道数值计算模型,研究了垂直应力以及大小主应力,最大应变分布特征以及锚杆（索）和喷射混凝土等支护结构受力特征。数值模拟结果表明:开挖步数对巷道围岩应力以及支护结构受力均有不利影响,垂直应力以及大小主应力、最大应变增加,锚杆（索）和喷射混凝土等支护结构在随着开挖步数的增加,受力显著增加,通过后支护结构尚处于稳定状态,说明采用锚网喷架联合支护是富水软岩巷道首选支护方案。上述研究成果将为富水结软岩地下工程设计提供科学理论依据,促进岩体力学、地下结构设计理论等学科的发展,研究成果具有重要的工程意义和推广应用价值。该论文有图102幅,表41个,参考文献103篇。