高地应力对地下工程的设计、施工和围岩稳定性评价具有很重要的意义。从力学角度来说，地下硐室的稳定性主要受环境应力及岩体本身性质的影响。其中，环境应力是作用力，围岩是抵抗地应力的载体，二者处于平衡状态才能保证地下工程的安全运行。本文基于大量地下工程实例和高地应力实测资料，探讨高地应力在地下工程中的表现特征，分析高地应力条件下硐室开挖的变形特征，推导软硬岩在高地应力条件下的力学机制解，总结高地应力环境下的硐室围岩开挖过程中产生的地质模式，并运用实际工程案例进行研究论证。本文首先收集大量国内外高地应力的实际工程案例，结合水利水电工程、铁路工程、公路工程和采矿工程中高地应力的表现形式，从岩性、开挖过程、钻探过程、应力应变分析过程、室内岩样物理力学性质试验指标等角度探讨高地应力的具体表现特征；其次，总结多年来国内外典型地下工程的异同，归纳出本文需要重点研究的三类岩性，采用有限元数值分析软件，建立三维模型，分析不同岩性在自重应力和高地应力条件下的应力、位移变化特征，考虑硐室轴线走向与岩体最大主应力方向不同角度相交的情况，具体结合实际工程分析围岩应力、位移特征；再次，从弹性力学、塑性力学和流体力学角度对围岩变形力学机制进行计算推导理论解析解，结合数值分析结果，归纳总结出高地应力条件下软硬岩硐室开挖围岩变形的地质模式；最后，以澜沧江小湾水电站为研究对象，建立分析模型，分析了硐室群在穿越断层的情况下围岩开挖过程中的变形特征，通过对比计算应力值与实测应力值，得出二者基本吻合，并讨论了小湾水电站洞室群及近年来多处大型地下工程硐室围岩开挖变形的地质模式。本文研究得到的主要结论有(1)高地应力在地下工程中的表现特征可以概括为硬岩中主要发生岩爆，软岩中主要发生塑性挤出大变形；(2)高地应力环境下的硐室围岩开挖变形的地质模式有张开破裂、上拱下鼓、劈裂坍塌、岩爆、松动挠曲、塑性挤出和膨胀扩容；(3)基于力学理论，推导计算出了高地应力条件下软硬岩硐室开挖的力学机制解。将文中得到的结论应用于小湾水电站和12处大型地下工程，分析得出的结果与实际情况基本相符，说明本文的研究具有一定的理论意义和实践意义。