层状岩体的力学性质受岩层面的影响，垂直和平行层面方向上的强度和变形往往表现出各向异性特征，加之断层、裂隙等地质结构面与岩层面的相互切割，使岩体的结构特征和力学性质十分复杂。在层状岩体中开挖大型地下厂房，围岩的变形破坏和稳定性情况也更具复杂性，给围岩稳定性评价和加固处理带来很大难度，从而使得地下厂房施工期和运营期的安全存在一定的不确定性。本文以乌弄龙水电站层状岩体地下厂房为背景，针对层状岩体的地质结构特征与力学性质特点，从层状岩体地下厂房围岩的整体与局部稳定性研究出发，综合运用现场地质调查、实测数据分析、理论分析、数值模拟、位移反分析及块体分析等手段，对层状岩体地下厂房区地应力场分布规律与特征、层状围岩力学参数反演、层状围岩变形破坏机理与规律及其稳定性评价、层状围岩块体稳定性分析、层状围岩锚固支护优化等方面开展相关工作。主要研究内容如下：　　(1)通过对乌弄龙水电站地下厂房区地质资料的归纳总结，深入分析了地下厂房区层状岩体的结构特征和力学特征;在此基础上，对地下厂房区的地应力实测值进行了系统的分析，并开展了地应力场反演;进而结合地下厂房区板岩与变质砂岩互层的地质特征，研究了层状岩体的地应力场分布规律。　　(2)根据层状岩体力学性质的特点以及层状岩体地下厂房围岩稳定性与岩体力学参数之间的敏感性关系，采用基于Soft-Computing的参数反分析方法，研究了层状岩体地下厂房围岩力学参数反分析方法，对其目标寻优函数进行了改进，提出了层状岩体待反演参数的选取原则以及层状岩体反分析中位移数据的选取原则。基于乌弄龙层状岩体地下厂房工程实例，对围岩综合力学参数进行反演，并通过现场实测数据进行了合理性验证。　　(3)根据层状岩体的结构特征与力学性质特点，研究了层状岩体地下厂房围岩的变形破坏特征与机理;基于遍布节理模型，通过数值模拟方法研究了岩层面倾角、岩层面强度参数、水平地应力和开挖高度等因素对层状岩体地下厂房围岩变形破坏的影响规律;基于乌弄龙层状岩体地下厂房工程实例，研究了层状岩体地下厂房施工开挖过程的围岩力学响应规律，并对围岩的整体稳定性进行了评价。　　(4)基于层状岩体的结构特点及其与断层、裂隙等结构面的组合特征，结合一般的块体分析理论，提出了层状岩体地下厂房块体分析的特点和原则，研究了岩层面对层状岩体地下厂房坠落型块体、单面滑动块体和双面滑动块体规模与稳定性的影响规律;针对乌弄龙层状岩体地下厂房岩层面与结构面相互组合关系特点，对不同运动模式的块体进行了统计分析与稳定性分析。　　(5)基于层状岩体地下厂房围岩变形破坏特征、整体稳定性与局部稳定性的特点，采用数值模拟方法，对不同岩层产状以及不同锚固方式下层状岩体地下厂房围岩锚固支护效果进行对比分析，提出了针对层状岩体地下厂房围岩产状及主要洞室之间系统锚固方式的优化方法;根据层状岩体地下厂房不稳定块体的特点，提出了在其系统锚固支护方案基础上增加随机锚索的优化方法;结合乌弄龙层状岩体地下厂房洞室群锚固支护过程中遇到的主要问题，提出了针对其层状围岩的整体锚固支护和局部锚固支护措施的优化方案，并对其支护优化效果进行了评价。