水电工程建设、矿藏资源开采以及地下防护工程的建设均涉及到深埋岩体开挖卸荷。深部岩体的开挖改变了原有岩体的赋存环境,导致应变能动态调整,产生一系列工程地质灾害,比如围岩振动、损伤、岩爆或者冲击地压等。当开挖深度较高,地应力较大时,岩体的动态调整效应更为显著。因此,探索高地应力条件下岩体开挖引起的应力场和能量场动态变化过程,对工程应用和安全控制有着重要意义。深部岩体开挖过程复杂。本文利用半无限长杆模型和球形空腔模型获得应力瞬间卸载条件下的应力场;深埋隧洞开挖中的应力和能量是一个瞬态释放过程,基于弹-靶冲切和深埋隧洞开挖在力学机制上一致性,建立冲切模型,从平面应力的角度进一步分析应力瞬态释放条件下岩体开挖力学响应;利用能量变化特征,基于能量释放率指标不足,提出能量释放速率指标,建立相应的能量破坏准则,推广到土木工程领域;分析了深埋岩体开挖过程中岩爆发生的条件和判据,指出现有判据存在的不足,从物理机制上分析了能量释放速率在评价围岩破坏倾向性的合理性。对于半无限长杆模型,矩形荷载引起的动、静应力大小相等,卸载瞬间不会激起应力峰值,也不会出现拉应力,对于球腔模型,卸载瞬间会出现拉应力峰值;应力瞬态卸载使靶板产生动应力,靶板内径向应力先增大后减小最后趋于稳定,切向应力则出现先减小后增大的趋势;卸载时间越短,动应力的变化效应越明显,动应力变化率越大;相同卸载时间下,径向应力的变化率大于切向应力变化率。根据靶板内应力场获得能量变化情况,通过能量变化曲线可以看出:应力快速卸载条件下,靶板内应变能先减小后增大,产生动态波动;能量从靶板外向冲切面上传递,促使应变能发生聚集,越靠近冲切面,应变能积聚程度越明显;卸载时间越短,靶板中应变能的积聚程度越高。利用能量破坏准则对岩爆临界深度进行评价,得到如下结论:卸载时间与岩爆临界深度息息相关,应力瞬态卸载使得临界深度范围增大4.8%～11.9%;最后提出了控制应变能释放的施工方法。