超欠挖问题是地下工程施工最常遇到的一个问题，对洞室围岩的稳定性、施工安全、工程造价等都有着直接的影响，也是本文的主要研究内容。 以往的研究大多集中在对隧道岩体超欠挖状况的预测及评估方面；关于超欠挖对地下工程洞室稳定性的影响的讨论仍局限在弹性体平面应变条件状态，尽管已有一些解析解及数值分析研究，由于模型选取的过分简化，这些结果的应用及可信度受到很大限制。为此，本文采用三维有限元分析模型，非线性D-P本构关系，对此问题进行研究。本文的主要工作如下： (1)分析了无超挖条件下洞室周边应力及变形场特征，发现在洞室开挖后岩体大部分区域受压，只在洞室周边很小范围内出现了拉应力；塑性变形发生在拱底角和拱角附近区域。 (2)探讨了相同超挖高度情况下不同超挖部位(拱顶、拱角、侧墙、拱底)对洞室稳定性的影响：超挖塑性区影响范围只出现在超挖的部位，其中拱角、侧墙部位超挖为最不利工况，超挖会使侧墙水平位移变化加大，拱底超挖对竖向位移和水平位移影响较小，造成超挖部位的竖向底角拱起。 (3)研究了不同超挖高度的影响，发现随着超挖高度的增加，超挖部位产生的洞周应力集中量值上明显增加，尤其是超挖部位最大最小主应力差值，是影响洞室稳定的主要因素。 (4)分析了超挖数量的影响：随着超挖单元个数的增加，应力集中程度明显加大，应力影响范围和塑性区随超挖数量增加明显加大。 (5)探讨了不同围岩类别下超挖的力学效应：超欠挖对软弱围岩影响较大，易造成软弱围岩大变形失稳；而硬质完整性好的围岩类别中应力集中较弱围岩表现明显，是洞室掘进施工中岩爆现象易发的主要因素。