数值模拟

      地下工程围岩变形稳定数值模拟应遵循若干原则，如针对问题的性质选择数值计算方法、一个模型解决一个问题、先整体后具体等。

      原则一：针对问题选择计算方法

      按照力学理论，数值计算方法可以划分为连续非线性、宏观非连续、细观非连续（连续~非连续），第一类方法满足软岩大变形问题的研究，其中的非线性本构可以采用理想弹塑性假设。连续非线性问题也适合于深埋地下工程的高应力破坏，重点是本构模型中非线性段的模拟，一般可以满足工程设计要求，本质上是采用等效方式模拟高应力导致的围岩破坏，对高应力破坏机理的反映程度不足。

      宏观非连续的特点是直接模拟大量结构面，最适合于结构面控制型问题，如浅埋大块度洞室。这类方法模拟了结构面的分布，因此直观体现了岩体的非连续性和各向异性，也能一定程度体现岩体力学特性的尺寸效应。

        总体而言，细观非连续分析方法更适合于机理性研究，随着细观参数取值方法不断便捷化和得到工程验证以后，其工程应用价值将不断提升。

      原则三：先整体后具体

      针对复杂问题，特别是洞室之间存在相互影响的情形。下图左上为包括300多个矿体的整体模型，研究不同矿区之间可能存在的影响；左下为其中的重点矿区，右下为该矿区的重点矿体和巷道，在考虑彼此影响的前提下针对的问题更加具体。

       原则二：一个模型解决一个问题

      下图的四个数值计算模型针对同一工程，分别针对四种假设条件开展不同目的的研究。左上所示模型仅模拟了地应力和岩性，可以简称为基本模型，反映模型基本因素决定的变形和稳定基本特征。在此基础上依次增加断层、长大裂隙和随机节理，分别研究这些因素的影响及其可能导致的问题。