本项目从多层次综合仿真和广角度分析观点,以确定性和不确定性两类分析模型对深埋洞室群围岩的变形机理与稳定性评判准则进行研究。主要研究内容包括:大理岩的试验研究、岩体地应力的确定、岩石破坏机理的细观模型、深埋隧洞渗流和应力耦合分析方法、基于区间的反演模型和求解方法、地下洞室围岩的长期稳定性、具体工程的应用等问题。研究取得了25项成果,其中6项代表性成果为:(1)建立了基于区间分析思想的反演模型和求解方法,考虑量测信息的不确定性,针对复杂的非线性问题,提出了区间有限元的迭代优化反分析模型;(2)从岩体内部细观组成出发,以结构控制论为指导,研究其受压的破坏机理,建立了基于大理岩受压破坏的数字图像界面元法模拟;(3)基于某工程现场天然花岗岩材料进行轴向压缩试验,结合高速图像采集系统,采用数字图像相关技术研究了花岗岩材料在动力作用下的拉应变场与破坏形态的关系,进行岩石动力破坏的高速数字图像相关研究;(4)引入等效入渗强度来模拟降雨入渗过程,采用等效连续各向同性介质模型,运用三维有限元的基本方法和地下水动力学的基本理论对引水隧洞施工全过程工程区涌水量和降落漏斗的影响范围开展了分析研究;(5)针对富水区深埋地下水利工程中的主要水问题及对策进行研究,提出了“以堵为主、堵排结合、因地制宜、综合治理”的治水原则;(6)基于接触粘结模型的二维颗粒流程序(PFC2D),对砂岩及花岗岩双向加载下砂岩及花岗岩声发射及变形率变化法进行了数值研究。本项目研究不仅解决了地下洞室群围岩稳定性的一些基本科学问题,还直接为我国地下工程的建设提供了一些科学依据。 2100433B