地下岩土工程已经得到了迅速的发展，它扩大并延伸了人们的生存空间，使资源得到了更加充分的利用，今后相当长的一段时期内地下岩土工程将会有更进一步的发展。地下岩土工程的分析设计过程是一个相当复杂的过程，它所要考虑的因素众多而且具有不确定性，这也是它的研究难度大的原因。虽然它的发展已有较长的时期，但是所取得成果还是有限的，人们对它的认识还不够，从地下岩土工程实际来看，理论解和实际情况常常差异很大。因此无论从理论分析的角度还是从工程实际的角度来看，对地下工程分析的研究尚有很长的路要走。 本文回顾了地下岩土工程中数值方法和施工过程仿真方法的发展，并对初始地应力反演的发展以及其中存在的问题进行了讨论。因为人们对初始地应力的了解有限，分析设计中往往用侧压系数来控制初始地应力的作用范围。本文就侧压系数以及岩体参数与地下洞室围岩的稳定性的关系进行了理论上的探讨，并得到了有意义的结论，它可以为地下岩土工程设计提供参考和设计导则。 在地下岩土工程中往往由于洞室群的空间复杂性、岩体材料的非线性以及开挖过程的非线性使得对工程的分析变得十分复杂，所以许多工程分析中常采用二维问题来求解。本文就地下洞室的开挖有限元分析中，采用二维模拟和三维模拟的差别进行了较为细致的研究，认为二维模拟的问题在于夸大了岩体的塑性区范围，造成一些工程实际中不必要的浪费，同时并不一定安全。 D-P准则是基于莫尔—库仑准则的适合于岩土类的准则，得到广泛应用，目前国内对D-P准则的研究和应用限于屈服面的子午线为直线的经典D-P准则。但岩土材料已被证明在高应力和低应力水平下，强度特性呈现高度的非线性，因而有必要引入子午线为非线性的广义D-P模型，以更好地模拟岩土工程材料的性质。本文对子午线为非线性的广义D—P模型进行了论述。 用本文所提出方法和导则结合工程进行了分析，并在有限元软件ANSYS的基础上用APDL语言对地下洞室的开挖与支护过程进行了二次开发，充分利用了其中的单元生死功能，将整个开挖——支护过程很好的整合在一起。在线性方程组求解的过程中采用了PCG法，增强了对病态方程组的求解能力。应用这些成果对工程较好的进行了仿真数值分析，并得出相应的可对工程提供参考价值的结论。