周潇朗，张常亮，乔朋腾

(长安大学 地质工程与测绘学院，陕西 西安 710054)

0 引 言

隧道建设打破了岩体天然应力的平衡状态，这种不平衡的应力会通过隧道围岩的卸荷回弹应力和重分布应力进行调整，当二者的综合作用超过了围岩强度所能承受的范围时，围岩就会产生失稳破坏，给隧道施工和维护带来危害。在隧道设计前开展围岩应力变化研究，将直接影响隧道衬砌方式和施工工艺的选择及其所带来的造价和围岩稳定性。因此，开展隧道围岩稳定性研究具有重要的实际应用价值。

目前，隧道围岩稳定性研究主要有定性分析和定量分析两大途径。定性分析主要有经验类比法、岩体结构分析法等，这些方法以围岩自身的强度和结构面组合关系来定性分析围岩稳定性以及划分围岩类别，但是不能提供设计所需的具体应力值[1-4]；定量分析主要包含解析法[5-6]、极限分析法[7-9]和数值模拟法[10-14]等技术手段，针对简单的围岩，可通过模型上的概化，利用解析法和极限分析法获得较为理想的结果，但是当围岩总类较多，相互组合关系比较复杂时，这两种方法就无法很好地与实际相契合，而数值模拟法则具有更加明显的优势[15-16]。隧道围岩分析中常用数值模拟法主要有边界元法、离散元法和有限元法3种[17]。英国学者Nikadat等总结提出的边界元法对常系数和线弹性模型问题有较为完善的解决体系，但其受限于方程求解的不确定性，且难以处理几何非线性问题[18]；……