大型古地下洞室群，是指最初因古代人类社会的生产活动或宗教活动而形成并在较长历史时期内保存下来的大规模地下洞室体。它们通常具备洞室规模大、埋深浅、蕴藏诸多工程亮点并仅依靠围岩自稳能力维持数百乃至于千余年整体稳定等特征，因此可望为现代地下工程中洞群效应、长期强度、围岩质量等方面的研究提供宝贵的工程场所及案例对比。　　位于浙江省天台县的黑洞古地下洞室群（以下简称黑洞），最早获得关注是因其超大的洞室规模。它由21个规模极大的洞室所组成，其中5号洞在无柱无支护的条件下跨度达到了81m，为目前所见的地下工程之最。对之进一步研究后发现，它还具有诸多显著特点，如开挖年代久远，形成时期最早可追溯至1400年前;洞群结构复杂，其中1号洞与相邻2号洞形成的“双连拱”结构在88m的总跨之下，中隔墙厚度平均仅为4.5m;蕴藏诸多与现代工程建设理念高度契合的科学亮点，例如对不良地质体的巧妙避让、采石之前首先进行工程选址、对巨量的采石石渣进行地下处理以避免地表堆积破坏周边环境等。因此，本文主要运用工程地质与岩石力学方法，以黑洞为研究案例，开展关于大型古地下洞室群的系统研究。主要的研究内容如下:　　(1)应用工程地质力学理论与方法对古地下洞室群岩体质量进行分级，总结归纳了洞室围岩三种破坏类型，分析了大跨度双连拱洞室围岩稳定性;　　(2)首次发现了黑洞采石石渣洞内堆积处理工艺，应用地球物理方法测定了洞内堆渣体积，论证了弃渣洞内堆积处理方法，体现了古代工程活动中的环保理念;　　(3)发现了古地下洞室群开挖过程中对不良地质体采取避让处理，例如“将单个开挖面分散成数个间隔的小开挖断面”的断层带处理工法及其所形成的2号洞“花式”南边墙;　　(4)针对各洞室因洞室规模和洞内岩体结构差异造成的稳定性差异，基于1号洞与2号洞的模型概化，利用数值模拟方法分别研究了洞顶薄层与顶板临空面的间距对洞室稳定性的影响、特定的薄层间距与洞室高度配置下，在黑洞围岩中得以开挖并维持长期稳定的最大洞室跨度以及双连拱结构其相邻洞室的不同高度配置情况对中隔墙受力及变形状态的影响;　　(5)分析洞室群得以维持长期稳定的原因，认为较好的围岩质量、低扰动的采石工艺是根本原因，谨慎的工程选址、软弱结构面的巧妙规避、洞室底板巨厚的石渣堆积是重要的工程举措，而利于抑制围岩风化的洞室微环境则是重要的环境外因;　　(6)通过对宏观的旅游行业发展态势、各级政府行政决策，黑洞的科学价值、文物价值、地下采石场的旅游热度以及黑洞的开发潜力等六个方面的分析，认为黑洞旅游开发的前景良好，并提出适于黑洞的再利用方案为“古地下洞室旅游景点开发”。