地下开挖极限分析与强度折减分析比较

1 引言

地下开挖一般不使用安全系数来直接评价其稳定性，用位移和剪应变解释相对更合理一些，仅在一些特殊的场景下使用安全系数，例如【[软件]巷道锚杆支护安全系数计算器(Ground Support FOS Calculator)】；偶尔也使用强度应力比【隧道在岩石-支护相互作用下的变形(理论和实测)】进行评价。不过，如果使用极限分析和强度折减法分析的话，则会得出一个所谓的安全系数。本文使用极限分析和强度折减法对一个地下开挖的稳定性进行了分析。

2 分析条件

在Hoek-Brown材料中作矩形地下开挖，如下图所示。由于对称，我们只分析模型的一半，开挖高2m，宽3m，开挖距模型顶部10m。Hoek-Brown参数分别为：GSI=50, 原岩单轴抗压强度UCS=10MPa, 材料参数mi=10, 扰动因子D = 0，岩石干密度=20kN/m3，湿密度=22kN/m3，初始应力条件K0=0.43。

3 分析工况