城市的发展离不开地下空间的利用，而地下空间的利用在很大程度上又依赖于地下结构设计方法的进步。但是，由于地质环境的复杂性和条件所限，长期以来地下结构的设计一直未考虑对地质环境的损害。同时，当地下开挖达到一定容量，地质环境损害达到一定程度时，就会反过来影响地下空间的进一步开发利用。那么针对地下开挖造成的地质环境损害，研究地下工程的开挖损害机理及其防护措施，不论对地下工程的开挖和地质环境的保护都有重要的理论意义和工程价值。 根据地下工程开挖造成损害对象的发展过程，可以分为地质应力环境损害、岩土体环境损害和地表环境损害，其中地质应力环境主要由构造应力和自重应力组成，岩土体环境则主要是指地下工程开挖影响范围以内的岩土体，地表环境则包括影响范围内的地基基础以及地面建筑设施。本文分别针对以上三种地质环境损害，研究了地下工程的抗损害设计方法。 首先，研究了地下工程的开挖损害机理。针对地质应力环境的损害采用弹塑性力学系统分析了应力的重新分布，并利用FLAC3D模拟了岩体应力的时间效应；针对岩土体环境的损害，提出了围岩稳定的理论评价方法，通过Matl曲编制的概率积分法程序计算了地表的变形；针对地表环境的损害，借助地表变形值计算了上部建筑的附加应力，并提出了相应的保护措施。说明地下工程开挖对地质环境的损害是可以定量预计的。 然后，针对地质环境损害研究了地下结构的抗损害设计。从地质应力环境损害角度，研究了支护与围岩的共同作用；从岩土体环境损害角度，通过分析岩石的应力应变关系、强度准则以及岩体结构特点，综合分析了损害后的岩体应力应变性质；从地表环境损害角度，确定了开挖后围岩的最终位移。确立了地下结构抗损害设计的基本思路。 另外，地下结构的抗损害设计离不开抗震设计和耐久性设计。本文从结构动力学基本的运动方程入手，分析了地下结构的抗震性能，研究了地下结构的减震设计；确定了地下结构耐久性的影响因素，研究了提高地下结构耐久性的方法。 最后，在以上分析的基础上，探讨了基于环境损害的地下空间容量的评价方法，并针对青岛市初步评价了其地下空间开挖容量。 本文以地下工程的开挖和地质环境的相互作用为主线，系统分析了地下工程开挖对地质环境的损害机理，提出了抗损害设计方法，初步探讨了地下空间开挖容量的评价方法。不论对地下结构的前期设计、施工过程以及后期的维护都提供了一种更科学、更全面、更经济的技术手段。