大规模抽水蓄能电站的建设是现代电网的必然产物，它在电力系统中起调峰填谷作用，提高电网运行的灵活性和可靠性；相应高水头大直径水工压力隧洞的建设也逐渐增多。压力隧洞传统计算方法假定围岩是不透水介质，忽略了围岩中渗流和渗透力的不利影响，从而导致设计时隧洞轴线方向上覆盖层厚度不足。因此，从渗流场和应力场耦合的角度，探求压力隧洞围岩性状，进而指导工程实践，具有重要的理论和工程意义。 本文将围岩看作连续的透水弹性介质，从压力隧洞围岩渗流场着手，分析压力隧洞围岩中水压力分布，进而研究围岩中渗流产生的应力场，结合对隧洞围岩二次应力场的分析，探讨考虑渗流场和应力场耦合作用下围岩三次应力场特性。并依据应力场的分析评述了现有压力隧洞设计准则，以期能指导压力隧洞设计。 首先，运用Harr(1962)镜像原理推求压力隧洞围岩中水压力分布；结合水压力的分析，利用Fernandez(1994)的假定推求压力隧洞围岩中渗流产生的应力场，并对不同地表条件下渗流产生的应力场进行详细分析，从中得到一些结论。 其次，对倾斜地表下隧洞开挖产生的二次应力场进行分析，分析结果反映地表倾角对围岩应力场特性的影响。在渗流场和应力场耦合的基础上对倾斜地表下压力隧洞围岩应力场特性进行分析；并对稳态渗流场下围岩应力场以及上覆层稳定性进行详细分析。分析结果反映渗流场、坡角、边界条件均对围岩应力场产生影响，并从中得到一些相关结论。 最后，根据对围岩应力场的分析，对现有确定压力隧洞最小覆盖层的经验准则进行了评价，提出一种新的确定压力隧洞位置的方法。