针对蓄水电站排水大断面硐室围岩塑性变形失稳问题，采用现场调研与弹塑性理论及损伤理论相结合的方法，建立了支护作用下硐室围岩变形力学模型，推导出了围岩塑性区半径及其变形解析解，并运用算例分析了围岩塑性区半径及变形演化规律。同时，采用钻孔窥视仪探测了大断面硐室围岩破坏特征，提出了采用浅部锚固-深部悬吊与注浆相结合的支护方法对大断面硐室围岩的稳定性进行控制。经现场实践表明，该方法能够使大断面硐室围岩变形及整体性得到有效控制，围岩的稳定性得到保障。