随着我国经济的发展,需要进行大规模的基础设施建设和大量的矿产资源的开发,而层状岩体在自然界中约占陆地面积的2/3,在我国所占比例更高达77.3%,大规模的工程建设中将遇到大量的具有层状构造岩体的稳定性问题。层状岩体材料因受结构面的影响,表现出具有高度的正交各向异性特征,其稳定性分析也受众多因素的影响而变得极为复杂。本文依托开磷集团沙坝土矿深部井巷工程,采用理论分析、现场试验研究和数值模拟等手段,对深埋层状岩体地下硐室的力学特性、变形破坏特征、宏观破坏特征以及稳定性分析等进行了研究,主要研究内容如下：①总结讨论了目前针对层状岩体破坏机理和判据的研究,并对描述层状岩体各向异性特征的数值分析方法进行了分析总结,在此基础上结合沙坝土矿的工程实际,选取适合于节理发育和大变形的岩土工程问题、基于不连续介质模型发展的离散单元法进行模拟分析。②对含单组节理的层状红页岩力学特性进行室内试验研究,研究了其各向异性特征及其破坏模式,得到了岩块和层理结构面的力学参数。③通过对新开挖未支护硐室的表面变形和围岩的内部变形监测分析,硐室开挖后破坏特征的观察描述,开展了现场试验研究,得到了深部高应力软质层状岩体硐室围岩变形破坏特征。④对地下硐室进行稳定性数值分析,并结合现场试验研究结果,对深部高应力软质层状岩体硐室围岩变形破坏机理进行了分析研究。⑤采用正交设计法对硐室稳定性影响因素,如岩层厚度、岩层倾角、硐室埋深、岩体弹性模量及节理面切向刚度等进行了多因素显著性和单因素敏感性分析,得出了影响深部高应力软质层状岩体硐室围岩稳定性的规律。⑥从技术和经济两个方面,提出了控制深埋层状岩体大变形控制方案,并对各方案进行数值计算分析,得出了最优控制方案,并在最优控制方案的基础上进行了锚杆长度的优化分析,最后开展了控制方案的现场试验研究,检验工程实际应用效果。