本文结合地下隧洞工程施工过程中的力学问题，基于几何、本构、应力状态和施工过程等四方面仿真建模的原则，采用可以考虑材料弹塑性和开裂的包络型本构模型，建立能描述岩体多介质的特点和能考虑隧洞支护结构与地层的相互作用，同时能反映断层、夹层、节理裂隙以及施工全过程等影响的岩体结构仿真计算模型。文中综述了岩体材料常用的屈服准则和本构模型，同时论述了四参数屈服准则在一定条件下可退化为其它几类常用的屈服准则。采用增量理论推导了非线性问题有限元求解的支配方程，描述了求解非线性支配方程的变{K_p}迭代解法的相关列式。 针对加锚岩体的数值模拟，为了真实反映各种锚固件的复杂几何布局，文中给出了三维加锚岩体的组合模型，利用有限元法中的位移插值理论和静力等效原则建立加锚岩体组合单元的相关列式，并提出相应的实施细则。 为了维护地下隧洞的稳定，如何采取合理、适时的支护一直是工程界所关心的问题。基于施工力学的分析方法，建立了地下隧洞分期开挖、适时支护仿真计算的有限元列式。对地下隧洞施工过程中围岩的稳定性以及支护方式和支护时机等问题进行了研究。 基于计算成果，分析、评价某地下隧洞围岩的稳定性；评价锚杆支护、喷网、衬砌及格栅钢架等支护的合理性。研究结果表明，该地下隧洞针对不同围岩类别设计不同的支护方案和支护时机是合理可行的。