为了各种工程用途修建在地层之内的中空通道或者中空洞室统称为地下洞室，其中包括矿山坑道、铁路隧道、水工隧洞、水电站的地下厂房、地下铁道、地下储油库等等。虽然它们的规模和用途都各不相同，但都是有着一个相同的特点：都要在岩体内开挖出具有一定横断面积和尺寸、并有一定的延伸长度的洞型工程。目前，国内主要开展的水电建设中很多都会涉及地下厂房工程。而在地下厂房开挖之前，岩体是处于一定的应力平衡状态，开挖使洞室周围岩体发生卸荷回弹和应力重分布。如果围岩足够强固，不会因卸荷回弹和应力状态的变化而发生显著的变形和破坏，那么，开挖出的地下洞室就不需要采取任何加固措施而能保持稳定。但有时或因洞室周围岩体应力状态的变化大，或因岩体强度低，以致围岩适应不了回弹应力和重分布应力的作用而丧失其稳定性。因此，在水电工程的地下厂房施工中，地质工程师必须做到对地下洞室围岩应力状态的了解和掌握，在此基础上能够对围岩变形破坏机制和围岩的稳定性做出判断与预测，系统地掌握分层开挖过程中岩体的变形趋势、岩体变形的分布情况以及受到开挖变形影响岩体的塑性破坏发展情况。　　 大岗山水电站工程位于四川省雅安市石棉县挖角村境内，电站坝址位于甘孜州泸定～石棉段的大渡河中游的高山峡谷地区，是大渡河干流近期开发的几个大型引水发电工程之一。作为本文的研究对象——大岗山水电站地下厂房洞室，具有“深埋、大跨、高墙”的特点，在厂房的开挖过程中围岩变形破坏问题尤为突出。　　 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，在经过对大岗山长达半年的地质资料收集整理工作后，阅读了国内外大量相关文献，系统地总结分析了地下洞室围岩变形破坏的研究方法，以弹塑性理论为基础，综合运用岩体力学、数值模拟与监测资料相互对比分析的方式，对大岗山水电站地下厂房围岩变形的特点与控制措施进行了系统研究。　　 论文以大岗山水电站主厂房的分层开挖岩体变形效应作为主要研究对象，针对大岗山主厂房Ⅲ类围岩占有主要比重的特点，选取1＃机组位置作为典型的研究断面进行岩体分层开挖变形的数值模拟分析，并且以有利于对比分析的目的选取该位置作为典型的监测断面进行对比分析研究。根据典型断面围岩参数的取值选取FLAC3D软件建立了主厂房与主变室共同开挖的围岩变形分析模型，通过软件计算，初步得出在分层开挖过程中岩体的变形趋势、岩体变形的分布情况以及受到开挖变形影响岩体的塑性破坏发展情况等研究成果，并对比分析了母线洞这类交叉洞室开挖对主厂房围岩变形的影响效应。　　 通过以上研究工作，本论文基本获得以下研究结论：　　 (1)现如今的地下工程越来越向着高难度高复杂性工程地质条件下的工程去发展，所以新奥法也不可能作为一个单一孤立的理论存在，他必然要与其他学科的知识和方法相互融合，建立多因素系统、多学科角度对地下工程分析的学科方法。　　 (2)大岗山地下洞室的围岩开挖变形破坏受到了诸多内外在因素如初始应力状态、洞室形状、围岩岩性、围岩结构、施工扰动等因素的影响，所以针对主厂房围岩变形破坏的分析应该建立在对工程地质条件的系统掌握和分析后做出的结论。　　 (3)地下洞室的观测在整个地下工程的建设过程中起到的是承上启下，判断地下洞室围岩实时状态的“眼睛”作用。它对于设计变更与信息化施工的信息采集具有的重要意义，尤其是在确保处于灾害环境下的岩土工程的安全上面更是不容忽视。　　 (4)采用FLAC3D软件对地下主厂房与主变室进行分层开挖岩体变形破坏的数值模拟之后，得出了以下有益结论：　　 ①综合位移的区域分布特点：在开挖的过程中，顶拱位置的下游半面围岩向着上游边墙位置发生位移趋势较为明显，而主变室则是上游边项拱与母线洞位置处发生位移的趋势最为明显；位移最大的部位多为向着主厂房与主变室中间位置集中的趋势；由于洞室形态的分布情况，使得上下游边墙位置表现出不同的变形形态；在母线洞以及洞室的拐角等容易造成应力集中的位置，围岩变形大于其他部位的变形；　　 ②塑性区的区域分布特点：在前两步的厂房开挖过程中，厂房的塑性区发育不是很明显，大多集中在洞室的顶拱与边墒的表面处；从第三步母线洞开挖开始，主厂房与主变室的顶拱上部的塑性区便开始大规模的开始发育，拱顶上部地塑性区分布范围较深，最深处接近与两倍的主厂房洞室宽度，洞室边墒的塑性区分布变化不大，基本是沿着边墙浅层分布；随着开挖的深入，主厂房与主变室的顶拱的塑性区分布区域存在向着同一区域聚集的趋势外并无太大变化，只是边墙位置的塑性区随着向着下一层岩体的开挖继续沿着表层向下部发展，但基本仍旧是浅层的塑性区分布；另外，开挖完成阶段的塑性区分布图我们可以看到厂房边墙的塑性区发育上游边墙较下游边墙更为发育，主变室最为发育部位多集中在母线洞与主变室相接的上游边墙部位。　　 本文立足于科学前沿，紧密结合工程实际，综合运用岩体力学、弹塑性力学、数值计算方法，对大岗山水电站主厂房的分层开挖过程中关心的问题进行研究，对岩体变形效应及洞室交叉对变形破坏的影响进行了分析，针对大岗山主厂房典型的研究断面进行岩体分层开挖变形的数值模拟分析，取得了一些能够指导实践的有益结论，具有一定的参考价值。