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为评价地下洞室围岩的成洞条件、可能的破坏形式、支护的必要性和施工方式的选择等所进行的地下洞室围岩稳定性的分析研究工作。 任何岩体在天然条件下处于一定的初始应力状态，并随深度而变化。由于开挖洞室引起的应力状态的重大变化局限在洞周一定范围内，该范围内的岩体称为围岩。在岩体内开挖洞室，破坏了岩体原有的应力平衡状态，产生了应力的重新调整，直至达到新的平衡。围岩应力重分布的主要特征是径向应力随着向自由表面的接近而逐渐减小，至洞壁处变为零；切向应力有所不同，有些地方产生剪应力集中，有些地方产生拉应力集中。只要洞壁各点的应力均未超过能够导致岩体破坏的临界值，整个围岩就将是稳定的；相反，任何围岩的破坏必将从周边开始，然后沿径向向岩体内部发展。 影响洞室围岩稳定的主要因素 影响洞室围岩稳定的主要因素有以下4个方面： （1）应力状态。主要包括岩体的天然应力状态及洞室的形状和规模。区域最大主应力与洞室轴线的关系与围岩稳定性有着密切关系，如两者平行，围岩中的应力状态对洞室长边墙的稳定最为有利，而对高端墙则十分不利。理论分析表明，最大主应力方向与洞室轴线方向的夹角以不大于30°为好。在水平应力大于垂直应力地区，侧压力系数常为各向异性，二次应力调整可使围岩中出现拉应力区以致围岩失稳。在高地应力区，地下洞室围岩稳定性所遇到的问题要复杂得多，如拉应力和剪应力区范围加大，围岩变形严重，块体失稳及岩爆现象增多，支护难度加大等。 （2）岩性和结构。根据岩性可将围岩分为塑性围岩和脆性围岩。前者主要包括黏土质岩体、破碎松散岩体以及某些吸水膨胀的岩体，它们具有风化速度快、力学强度低以及遇水易于软化、膨胀或崩解等不良性质，对围岩稳定性最为不利；后者主要包括坚硬及半坚硬岩体，其强度主要取决于岩体结构，其中以碎裂结构的稳定性最差，薄层状结构次之，而厚层状及块体状岩体则稳定性好。坚硬及半坚硬岩体围岩稳定性主要受软弱结构面的发育和分布特点所控制。例如地下洞室的顶拱，“正人字形”结构是最不稳定的，“川字形”结构在顶拱处于拉应力环境中也是不稳定的；对于边墙来说，走向平行洞轴、倾向洞内的裂隙，与其他软弱结构面组合成一定的分离体时，往往造成边墙失稳。 （3）地下水的赋存、活动条件。地下水可降低岩体结构面的抗剪强度；高外水压力不仅直接推动岩石滑移，还促使岩体裂隙张开扩容，降低结构面的有效应力；地下水的物理化学作用在一定条件下也会影响岩体的强度。 （4）施工方法。对潜在不稳定围岩，合理的施工方法能克服围岩大范围失稳，反之，则可导致大规模塌方事故的发生。 围岩稳定性分析方法 应根据岩体结构特点，选择不同的围岩稳定性分析方法。对于一般的水工隧洞，由于规模和埋深不大，围岩应力较低且影响范围较小，因而破坏失稳总是发生在围岩强度显著降低的部位，不稳定的地质标志较为明显，通常能够通过一般的地质工作加以研究和评价。在中国标准GB 50287—99《水利水电工程地质勘察规范》中，为了使地下洞室结构设计标准化，编制出了地下洞室围岩分类表，对于一般的隧洞，只要查清地质条件，确定出隧洞不同段的围岩类别，即可查出系统支衬结构设计所需的各项资料，使用起来十分方便。 对于高地应力区的地下洞室，深埋、规模大或工程水文地质条件复杂的地下洞室，由于围岩应力的作用显著增强，不稳定的地质标志比较难于掌握。因此，除要做一般的地质工作之外，还必须进行岩体力学方面的研究和计算，以便对地下洞室围岩的特殊稳定性作出定量评价。 对受结构面控制的楔形体的局部稳定问题，通常按刚性体极限平衡理论，分析计算楔形体的稳定安全系数，进行围岩工程设计。 对于特别重要的地下洞室，除了进行上述计算外，还应进行地质力学模型和光弹模型试验。在这些工作中，选用合理的地质概化模型和岩体物理力学参数是关键性的。 围岩变形监测 通过变形观测，检查设计方案的正确性和施工质量，建立本工程围岩的位移标准（允许变形值），预测、预报围岩可能出现的新问题。根据围岩变形（洞壁收敛、围岩位移）和支护应力（如锚杆应力、喷层应力）观测资料，进行位移反分析，修正初始参数，如初始地应力、岩体弹性模量、强度等，用以不断优化设计或积累水工隧洞设计资料。
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