随着西南高山峡谷地区水电工程的大量兴建，受地形限制，工程建筑物不可避免地布置在山体或地下形成地下洞室。受西南山区地貌影响，工程区地应力量级普遍偏高。尽管岩石工程支护的理念与手段已有上百年的发展历史，但在特定环境下，如高地应力下硬岩地下隧洞开挖，为确保施工期安全，仍有必要对其支护机理、支护设计、围岩稳定性预警等进行研究。针对开挖过程中围岩的力学行为特点，本文深入研究硬岩支护机理与支护时机优化。课题依托在建的白鹤滩水电站地下洞室群，通过分析地下主厂房第一层开挖期围岩破坏与变形特征，研究高地应力下硬脆性玄武岩地下主厂房开挖的支护时机，并系统分析围岩变形监测数据，总结围岩变形规律，并提出下层开挖的围岩安全监测管理标准。取得如下研究成果:　　(1)通过分析破坏接近度指标FAI的含义并参考相关室内加卸载试验的验证，证明该指标可以合理反映岩石加卸载过程中的损伤程度，因此确定破坏接近度FAI为描述岩体破坏程度的指标，从而为确定合理的支护时机提供指标依据。　　(2)通过数值模拟手段确定围岩支护时机。在ANSYS中建立地下主厂房三维数值计算几何模型，导入FLAC3D并利用cable单元模拟普通锚杆，通过设置普通锚杆滞后开挖面不同距离支护，提取洞周围岩关键点处的FAI值（围岩破坏程度），从而获得随掌子面推进围岩关键点处破坏程度的演化规律，再结合围岩实际破坏深度，继而确定围岩破坏临界FAI值;提取不同支护时机下锚杆的最大轴向应力，得到相应支护时机下锚杆的最大轴向应力演化规律。综合FAI演化规律、围岩损伤程度FAI阈值与锚杆最大轴向应力演化规律确定合理的支护时机。　　(3)系统分析主厂房第一层开挖围岩位移监测数据，系统总结左右岸主厂房第一层开挖围岩位移规律。得到:受初始最大主应力方向影响，左右岸主厂房拱项和下游拱肩围岩变形普遍大于上游拱肩，且围岩变形较大部位岩体较破碎或发育软弱构造带;围岩位移与开挖卸荷关系密切，监测断面附近开挖时，位移．时程曲线随开挖呈台阶式增长;对于岩体质量较好的洞段，掌子面对位移的空间约束效应范围约一倍洞室跨度;软弱构造处，围岩变形随施工活动在较长时期内小幅阶跃增长，掌子面空间效应增大，可达约两倍洞室跨度;围岩时效变形不明显;软弱构造处围岩变形速率数倍于质量较好岩体。　　(4)通过对主厂房第一层开挖围岩变形规律的分析总结，结合数值计算成果，归纳出针对厂房下层开挖的围岩稳定性变形管理等级，划分围岩稳定程度为安全等级、预警等级和危险等级，为下层开挖围岩稳定性提供了预警。经过工程实践，该管理等级得到了现场工程的验证，可为下层开挖围岩失稳预警提供参考。