在地形地貌、地壳运动等因素影响下,深部工程与浅部工程的地应力场分布特征是不同的,同时深、浅埋的洞室开挖时引起围岩的应力向外释放以及重分布情况出现了不同的力学响应,因此对深部工程的地应力场分布特征以及建设开挖过程中的围岩力学问题的研究十分重要。本文基于新疆某水工隧洞,对深埋水工隧洞地应力特征及施工期间围岩失稳问题进行研究。由于该工程区埋深较大且地应力受河谷地形的影响也很大,首先对位于洞址区的试验洞采用了水压致裂法与钻孔套芯应力解除法进行了现场地应力的测定,获取了特征钻孔的实测地应力资料;其次,基于现场钻孔的地应力实测成果与地勘资料,通过有限元数值模拟分析和多元线性回归分析相结合的方法,对工程区岩体的地应力场进行回归反演分析,获取深埋段洞址区的初始地应力场分布规律;最后从地应力角度出发,通过强度理论分析计算了深埋段的岩爆等级、破坏规律以及破坏深度,提出相应的支护防治措施。本论文采用上述方法研究分析后,得出的主要结论如下:1.依据现场水压致裂法与钻孔套芯应力解除法对新疆某水工隧洞深埋段地应力测定的成果,得出以下结论:（1）经分析对比,两种不同原理下测得的应力结果之间误差较小,测试结果互相印证,故测试成果可靠。（2）初始地应力场中三向应力分量随着埋深增大而呈线性增大的趋势,且其中最大水平主应力的增长趋势更加显著。工程区内的最水平大主应力为19.9～28.9MPa,最小水平主应力为10.9～13.3MPa,自重应力为14.6～15.7MPa,最大主应力走向为N42～44°E。围岩侧压力系数均大于1,侧压系数随着隧洞埋深的增加呈现出增加的趋势,故属于以水平构造应力为主的高地应力隧洞;（3）洞址区域的三向主应力间关系为σH＞σz＞σh,属于σHz型初始地应力场,走向为在NNE～NE向,为走滑型应力场。2.基于建立的三维地质模型,将该水工隧洞现场初始地应力转换成为数值计算所需的边界和初始条件,联合有限元数值模拟及多元线性回归分析理论模拟计算出工程区的地应力场。结果表明:（1）洞址区的自重应力场回归系数L1=0.93,东西向构造应力场回归系数L2=-128.10,南北向构造应力场回归系数L3=27.50,水平面内的剪切应力场回归系数L4=60.90,一个常数项1.47;（2）回归反演计算的地应力值与现场实测值之间误差基本在10%以内的范围,变化趋势基本一致,表明反演成果是合理可靠的;（3）经回归反演计算,深埋洞段轴线处应力平均为23MPa,埋深最大处的最大水平主应力高达46.32MPa,表明该隧洞是高地应力隧洞;且最大主应力与最小主应力间差值较大,依据M-C准则可知开挖时临空面内产生较大的剪应力,易引发岩爆等围岩破坏问题。3.基于地应力实测数据及反演地应力成果,通过岩爆临界埋判据及岩爆强度理论判别法开展分析深埋隧洞的岩爆等级以及发生的可能性,结果表明深埋洞段将会发生中等岩爆;岩爆发生的破坏程度大小依次为拱顶的中心、仰拱中心处、拱腰两侧;通过强度理论公式计算出发生岩爆脆性破坏的最大深度为0.89m,破坏范围最大为1.16m,破坏范围较大。为减少岩爆产生的危害,建议在隧洞开挖建设时在掌子面实施喷洒水和震动、爆破等方式以及结合锚喷网和钢支撑联合支护的方式。