“深海、深空、深地”已成為當前國際科學(xué)研究的前沿主題，我國日益增長(cháng)的能源、資源和交通剛性需求必將促使礦山開(kāi)采、水電開(kāi)發(fā)、隧道建設等進(jìn)一步向地下深部發(fā)展，深部高應力下地下工程建設必將趨于常態(tài)化。地下工程建設過(guò)程中，洞室圍巖穩定性控制是首要科學(xué)問(wèn)題，如何通過(guò)科學(xué)合理且經(jīng)濟可靠的開(kāi)挖與支護優(yōu)化方法與技術(shù)有效地控制巖體的有害變形與災害性破壞是大型地下工程建設不可回避的技術(shù)難題。

　　為此，在馮夏庭院士帶領(lǐng)下，中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所智能組江權等研究人員，提出高應力下大型硬巖地下洞室群穩定性?xún)?yōu)化的裂化—抑制設計法新理念及其基本原理、關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)施流程。該理論認為高應力下地下洞室硬巖大變形與災害性破壞本質(zhì)上是其內部破裂發(fā)展和裂開(kāi)的外在表現形式，為此建立以抑制硬巖內部破裂發(fā)展為關(guān)鍵切入點(diǎn)的理念，以硬巖的開(kāi)裂測試分析、減裂開(kāi)挖調整、止裂支護控制為三要素，提出：（1）通過(guò)系統地開(kāi)展洞室群開(kāi)挖方案優(yōu)化分析，從開(kāi)挖角度盡量減少和避免圍巖開(kāi)裂的規模、深度和程度技術(shù)體系；（2）通過(guò)支護參數、支護時(shí)機優(yōu)化，從支護角度抑制圍巖進(jìn)一步裂化并強化松弛/開(kāi)裂圍巖的整體性從而抵抗地層壓力，將圍巖從被支護對象轉換為承載結構，從而實(shí)現充分調動(dòng)圍巖自身承載性能來(lái)維護和再造圍巖承載拱，達到工程安全、高效和經(jīng)濟的目標。

圖1 洞群分層開(kāi)挖方案組碼與解碼示意圖

圖2 基于裂化抑制原理的圍巖不同支護時(shí)機及其相應的控制效果示意圖

　　研究成果已在拉西瓦水電站地下洞群開(kāi)挖順序優(yōu)化、白鶴灘水電站地下廠(chǎng)房頂拱支護方案優(yōu)化、中國錦屏深地實(shí)驗室的圍巖支護參數復核等工程成功實(shí)踐，表明其合理性和實(shí)用性，圍巖穩定性控制實(shí)用技術(shù)正在編入相關(guān)工程設計指南，相關(guān)論文已發(fā)表于《巖石力學(xué)與工程學(xué)報》、Rock Mechanics and Rock Engineering等國內外主流期刊，并獲ChinaRock 2020全國巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會(huì )“優(yōu)秀論文”獎。

（文/圖 智能巖石力學(xué)組）