当今世界,随着地上土地资源的使用日趋饱和,各个国家纷纷将工程建设重心转向地下空间资源的开发和利用。为了保证在开发地下空间过程中的安全性,地下工程的稳定性分析工作十分重要,然而现有的方法如工程地质类比法、数值模拟方法,大多存在着经验性强、判断标准不一致等问题。针对以上问题,有关学者提出了基于加速度的方法分析地下洞室稳定性,通过直观给出数值来判断洞室是否失稳,是一种定量分析方法。但由于这种方法刚刚提出,仍存在着假设条件过多等问题,本文即通过采用一些手段和算法,来初步完善以上基于加速度计算的地下洞室稳定性分析方法。论文的主要研究工作及成果如下:(1)提出一套确定围岩潜在破坏面应力的方法:建立有限元计算模型,获取洞室围岩应力值;通过搜索判断洞室破坏面条分块体中点与计算模型网格位置关系,确定条分体中点应力值。根据地下洞室潜在破坏面安全系数计算公式求解洞室围岩所对应潜在破坏面的安全系数。(2)提出一种构造潜在破坏面的新方法,该方法控制变量较少,保证了在搜索具有最小安全系数的破坏面过程中具有较高的计算效率。(3)结合遗传算法、杂草算法以及生物地理优化算法提出一种类比坡面细沟侵蚀的仿生优化算法,该算法相比前文提到的三种算法具有更高的优化效果和优化精度。(4)利用获取围岩应力值的手段、计算安全系数的方法以及优化算法,通过Matlab编程实现搜索洞室围岩最小安全系数及其对应的潜在破坏面。并以不同围岩强度圆形洞室、支护条件下圆形洞室作为算例进行稳定性分析,研究其安全系数及其在围岩中的空间分布规律,并与点安全系数法计算得到的结果进行比较,验证本文提出方法的正确性。