初始地应力反映了在岩土工程开挖施工前,地层中存在的天然应力状况。它不但是影响岩体力学性质的重要因素,而且是产生岩土开挖变形以及破坏的作用力。确定初始地应力场,对于地下洞室、工程边坡以及地基岩体的稳定性分析至关重要,尤其在大型岩土工程建设中,获得的初始地应力场能否反映真实情况,将直接关系到工程设计与施工的可靠性和安全性。因此如何合理地模拟岩体初始地应力场历来是岩土力学的一个重要课题。初始地应力场的成因和影响因素比较复杂,包括自重作用、地质构造作用,地形、地势、断层、裂隙,地质力学参数等因素。大量工程实践表明,地质构造与自重作用是岩体地应力场形成最为主要的因素,因此可以将初始地应力场看成是自重应力场和构造应力场两部分的叠加。本文所采用的初始地应力场反演方法主要是针对构造应力场,适用于构造应力随深度线性变化的情况。本文根据地应力场分布规律以及现阶段初始地应力的反演方法,在系统分析和总结前人研究成果的基础上,考虑岩体地应力场的形成因素以及厂房区地形地貌的影响,提出了一种岩体初始应力场反演方法,该方法利用响应面法(RSM)和有限元数值方法(FEM),建立了开挖变形以及岩体力学参数之间的非线性映射关系。以白山抽水蓄能泵站地下厂房为例,通过定义反问题的目标函数,将初始地应力场的反演问题转化为优化问题,最后通过遗传算法(GA)进行最优化计算确定了岩体中的初始构造应力。通过地下厂房开挖位移的观测值与预测值之间的对比,验证了这种方法的有效性。基于初始地应力场反演结果以及部分岩体力学参数的实测值,利用有限元软件ABAQUS在有支护和无支护两种工况下,对白山抽水蓄能泵站地下厂房的开挖过程进行了数值模拟,结果表明地下厂房开挖过程中采取的支护方案对于位移的约束不明显,但能够有效的控制塑性区域的扩展。