摘要：近年来,我国的隧道及地下工程工程得到了长足的发展,但与此同时,由于各种各样的原因,隧道及地下工程的安全事故也时有发生,这其中包括坍塌和塌方等严重安全事故,严重威胁着施工人员的人身安全并造成巨大的财产损失。如何安全又经济的对隧道及地下工程进行设计与施工,在当前形势下愈发重要。隧道及地下工程的围岩稳定性一直是岩土工程界研究的重点,但由于实际工程的岩土地质情况较为复杂,所以目前的围岩稳定性判别并没有统一的标准。本文从围岩应力场出发,运用塑性力学新方法结合工程实践进行理论分析与数值模拟,主要的研究内容如下：(1)回顾了隧道围岩稳定性研究和优化设计的发展现状,总结了围岩稳定分析和优化设计的若干问题和发展方向。(2)系统介绍了导致围岩失稳的各种因素和当前常见的三种围岩稳定判据。(3)运用塑性力学新方法结合工程对隧道的应力状态进行研究分析,并就塑性力学新方法求出的应力场与经典方法求出的应力场进行对比分析。(4)依据塑性力学新方法推导出不同强度准则的圆形硐室临界破坏深度,并对非圆形截面的应力状态和围岩稳定性情况进行研究,分析了直墙圆拱截面不同直墙高度对围岩稳定性的影响。(5)以骡坪隧道为工程实例,采用塑性力学新方法计算隧道围岩应力场,然后对其截面形状和锚杆参数进行优化分析,得出基于新方法的优化结果。图112幅,表14个,参考文献82篇