董海龙，陈汝博，张 赵，刘殿柱

（中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院，北京100083）

巷道围岩变形破坏是围岩塑性区形成与发展的结果，塑性区的形态、范围决定了巷道破坏的模式和程度[1]。塑性区是巷道围岩稳定性评估的重要依据及支护方案定量设计的理论基础。长期以来，两向不等压巷道围岩的弹塑性问题一直没有得到很好的解答，其中关于圆巷围岩塑性区的求解问题至今没有精确的解析解[2-3]，一般采用一些近似方法，近似隐式法就是其中应用较广的1 种。Kastner（1951）[4]最早将依照弹性理论求解的圆洞围岩弹性应力直接代入塑性条件得到塑性区边界的近似隐式方程，即近似隐式法。几十年来，尤其是赵志强[5]首次提出“蝶形塑性区”概念以来，近似隐式法得到了很好的继承、发展与应用，并由此形成了“蝶形塑性区”理论。此后，这一理论又被广泛应用于巷道围岩的塑性区分布形态[6-7]、大变形破坏[8-9]、冒顶机理[10-11]、顶板稳定性控制[12-13]等课题的研究中，为巷道稳定性评估及支护方案的设计等提供了有力的理论支撑。但不可否认，近似隐式法的求解过程中，错误地将塑性区以外的弹性区应力视为是与弹性应力状态下的应力形式一致，这显然不合理。可见，两向不等压圆巷围岩塑性区的求解须另寻它法。随着计算机技术的迅猛发展，数值模拟技术日趋成熟，并已应用于各行各业。利用数值模拟的先进技术来计算岩土地下工程中的一些理论与实际问题已经成为1 种趋势[14-15]。……