随着人类社会的不断进步,城市地铁、地下商业街、人防工程、铁路公路隧道、水电地下厂房、地下核废料处理库等地下空间的开发与利用得到前所未有的发展。与地面工程相比,这些地下工程均修建在复杂不确定性的岩土体之中,实际工程建设过程中往往面临巨大挑战,因此需要以现场监控为基础,对在敏感环境、复杂地层条件下施工的地下工程进行力学和变形的性态分析,适时掌握地层与结构特性,通过反馈施工参数,对其力学变形性态进行控制,确保地下工程建设的安全可靠。论文以云南澜沧江乌弄龙水电站层状围岩大型地下厂房工程为背景,基于岩土体地应力实测数据,使用大型有限元软件ANSYS结合有限差分法软件FLAC3D对地下厂房开挖卸荷过程进行数值模拟,通过反演得到初始地应力场和围岩物理力学参数,利用人工神经网络法对计算结果进行优化,最后对地下厂房围岩稳定性进行评价。论文的主要研究成果为:1、根据地下厂房洞室围岩监测资料,分析地下洞室群分层开挖卸荷过程中变形规律,地下厂房洞室群第一层开挖前,围岩轴向位移较小,在-0.67~1.52mm之间,主厂房、主变室、尾调室顶拱最大变形分别为:1.52mm、1.09mm和1.17mm。随着中导洞开挖和第一层扩挖,出现岩体卸荷回弹和浅部的卸荷松弛,导致洞壁围岩变形呈上升台阶状曲线变化。2、结合实际开挖过程中地下厂房变形规律,运用有限元软件ANSYS和有限差分法软件FLAC3D对地下厂房进行建模和数值模拟计算,由最小二乘法计算出模拟地应力场的回归系数,将其应用到地下厂房区对地应力进行反演分析,得出主应力1 2 3?、?、?在主厂房、主变室和尾调室的分布特点及变化规律。3、根据室内外试验结果、现场监测资料等确定待反演参数范围,运用正交设计理论组合样本参数,使用人工神经网络进行训练,将实测值输入训练好的网络,得到砂岩、砂板岩、板岩及断层的弹性模量、粘聚力和内摩擦角的选取值。4、基于反演优化结果,完成乌弄龙水电站工程层状围岩大型地下厂房洞室群围岩稳定性分析,得到第二层开挖后地下厂房围岩应力分布特征和位移分布特征:主厂房拱顶和上下游边墙处出现部分应力释放,1?值有所降低,拱顶处3?拉应力区范围减小;拱顶位移和上下游边墙处位移比第一次开挖略有增加;主变室拱顶处1?值降低不明显,上下游边墙及拱脚处出现部分应力释放,在断层影响较为强烈部位出现一定拉应力区;尾调室拱顶部位1?值降低不明显,上下游边墙和拱脚部分应力释放。