隧道围岩稳定性判别方法论文
隧道围岩稳定性判别方法论文
摘要：由于隧道工程复杂且规律性不强，不能使用单一的方法判别围岩稳定性，因此，依托与技术革新，力学、数学和计算机技术的快速发展，运用多种方法进行综合分析和计算，并考虑多种影响因素，学科交叉融合，是未来隧道围岩稳定性判定的发展趋势。
1.概述
隧道施工开挖就是在岩体中形成一个自由变形的空间，由于开挖导致原本处于挤压状态的稳定的围岩，解除了束缚力从而发生向洞内变形。
当这种松胀变形的程度超过了围岩本身承受能力，围岩就发生失稳破坏。
隧道开挖后，在地下形成的自由空间，原来处于挤压状态的围岩，由于解除了束缚而向隧道间松胀变形，这种变形大小超过了围岩本身的承受能力，便发生破坏[1]。
康红谱于1995年提出了隧道关键承载圈的概念[2]。
稳定性状态主要体现在围岩的变形速率逐渐稳定或者趋于零，相反，失稳状态主要表现在围岩变形速率突然递增，并超出极限位移量。
2隧道围岩稳定性判定方法
在隧道施工中，主要根据容许极限位移量、位移变化率、位移加速度和变形速率比值判别这四种方法进行围岩稳定性判断[3][4]。
1）容许极限位移量的确定及失稳判别
2）容许位移速率和基于加速度的围岩稳定性判据
隧道容许位移速率指的是在确保围岩不产生有害松动的条件下，
隧道壁面间水平位移速度的最大容许值。
这一值和隧道的岩体条件、隧道埋深开挖断面的尺寸等因素有直接的关系。
对于容许位移速率，目前尚无统一规定，一般根据经验选定。
3）变形速率比值判别法
隧道施工中，预设计的初期支护全部施加后的围岩变形速率V与本断面实测围岩变形速率最大值U的比值，应不大于典型工程监控量测统计得出的阀值[5]。
3工程应用
本文对于某隧道的稳定性研究主要基于最大容许位移量判别法，在预测和拟合容许极限位移量时，采用了回归分析法和BP神经网络模型，并引进位移敏感率的概念来改进单一的位移变化量。
以下选取本隧道典型断面A进行分析。
1）回归分析判定最大位移量
依据最大位移值和位移速率进行隧道围岩稳定性判别是隧道围岩稳定性判别中最常用的判别方法。
根据规范规定，选用相应的函数对监控量测中的净空收敛数据进行回归分析处理，然后依据结果选择精度最高的作为回归函数，做出曲线图，以此推测最大位移值和位移速率。
回归算法通过实测数据选择指数函数进行回归分析，可得回归方程。
2）BP神经网络模型预测最终位移量
除了常规的函数拟合外，还可采用BP神经网络模型判断最终位
移量。
3）利用位移敏感率判断围岩稳定性
隧道净空收敛和拱顶下沉的变化速率有时相差悬殊，在这种情况下给出统一的围岩稳定性判别标准相对来说是比较困难的。
因此，依据位移敏感率的概念来衡量位移测线间的动态关系，通过这种方法来直观反映最敏感的隧道位移变化方向。
位移敏感率（S）的判别公式为：
分子、分母分别表示在同一时间间隔内的同一个断面的测线在前后相邻两次量测时的位移差值（mm）或者位移速率（mm/d）。
当S>1时可以使用净空收敛位移速率作为控制基准。
当S<1时可以使用拱顶下沉位移速率作为控制基准。
依据已有数据将A断面位移敏感率进行统计，可以很明显的看出隧道位移的变化方向，通过计算隧道的位移敏感率可以判断位移控制基线。
4结论
在对某隧道A这一典型断面进行围岩稳定性分析研究中，可以得到：
a.在监控量测中，使用位移敏感率来判断围岩稳定性是一种动态掌握隧道围岩变化情况的好方法，位移敏感率的概念简单易懂，计算方法快捷，其敏感率分布图较直观，在隧道监控量测中可以比较好的判断隧道围岩位移方向的变化情况。
b.判别隧道围岩稳定性的方法较多，但找到完美的解决实际问题
的方法很困难。
由于隧道工程复杂且规律性不强，不能使用单一的方法判别围岩稳定性，因此，依托与技术革新，力学、数学和计算机技术的快速发展，运用多种方法进行综合分析和计算，并考虑多种影响因素，学科交叉融合，是未来隧道围岩稳定性判定的发展趋势。
参考文献：
[1]胡广韬，杨文元主编.工程地质学[J].地质出版社，1983.
[2]康红普.巷道围岩的承载分析[M].岩土力学，1996，17（4）：85-88.
[3]陈建勋.公路隧道施工围岩稳定性及支护效果监控量测技术研究报告[R]，2009，122-125.
[4]于学馥等.地下工程围岩稳定分析[M].北京：煤炭工业出版社，1983.293-295，313-315.
[5]王建宇.隧道工程监测和信息化设计原理[M].北京：中国铁道出版社.1990，56-57.。
隧道施工设计中的围岩稳定性分析方法研究
智能化和自动化技术的应用
利用人工智能和大数据技术进行围岩稳定性预测 开发自动化监测和预警系统，提高施工安全性 利用机器人和自动化设备进行隧道施工，提高效率和质量 利用虚拟现实和增强现实技术进行施工模拟和培训，提高施工质量和效率
跨学科融合和交叉创新
围岩稳定性分析的未来发展趋势将更加注重跨学科融合和交叉创新 跨学科融合可以带来新的思路和方法，提高围岩稳定性分析的准确性和可靠性 交叉创新可以促进不同学科之间的交流和合作，推动围岩稳定性分析技术的进步和发展 跨学科融合和交叉创新将为围岩稳定性分析的未来发展提供新的机遇和挑战
实践应用中常见的围岩稳 定性问题及解决方法
围岩稳定性分稳定性分析 的准确性和可靠性
围岩稳定性分析 的未来发展
分析方法的改进和创新
引入新的数据分析技术，如机器学习、深度学习等 改进现有分析方法，提高计算效率和准确性 结合工程实践，开发新的围岩稳定性分析方法 加强与其他领域的交叉学科研究，如地质力学、岩体力学等
经验公式法
原理：根据大量实测数据和经 验总结出的公式
适用范围：适用于各种地质条 件和围岩类型
优点：简单易用，结果可靠
缺点：需要大量的实测数据和 经验积累
围岩稳定性分析 的流程
收集资料和现场勘查
收集地质资料：包括地形、地质构造、岩性、地下水等 收集施工资料：包括施工方法、施工进度、施工质量等 现场勘查：实地考察隧道施工现场，了解围岩实际情况 收集监测数据：通过监测仪器收集围岩变形、应力等数据
隧道施工过程中的 围岩稳定性分析： 实时监测围岩稳定 性，及时调整施工 方案和施工方法， 确保隧道施工的安 全和质量。
隧道施工后的围 岩稳定性分析： 评估隧道施工对 围岩稳定性的影 响，为后续运营 和维护提供依据。
运用工程地质学判定隧道围岩稳定性
运用工程地质学判定隧道围岩稳定性【摘要】：地下隧道工程围岩的稳定性影响着工程的正常运营。
岩体的结构及构造、岩石的性质、岩体的天然应力状态、地下水、地质构造等因素都会对岩体的稳定性产生一定的影响。
本文结合实际对某隧道的围岩稳定性用数值分析法进行了判定，认为在判定这类围岩的稳定性判定时建立典型的弹塑性数值模型，选取特定施工阶段，应考虑到不同断层不同状态下对围岩的控制作用。
【关键词】：工程地质学；隧道围岩；稳定性；数值分析法【abstract 】: the underground tunnel project the stability of surrounding rocks affects the normal operation of the project. The rock mass structure and the structure, the nature of the rock, rock stress state of natural, groundwater, geological structure of rock mass factors such as the stability of will produce certain effect. Combining with the practice of a tunnel with numerical analysis the stability of surrounding rock of the judge, think that in making these the stability of surrounding rocks when deciding, establish the typical elastoplastic numerical model, choose specific construction stage, should consider to different fault state of surrounding rocks under different control function.【key words 】: engineering geology; The surrounding rock; Stability; Numerical analysis method地下隧道工程围岩的稳定性影响着隧道的正常运营。
隧道开挖围岩稳定性分析
隧道开挖围岩稳定性分析摘要：我国西部地区地质条件复杂，存在岩溶、高地应力等复杂地质体。
隧道穿越这些复杂地质构造时，会产生严重的变形破坏。
如果处理不当，可能造成重大事故，造成人员和财产损失。
在开挖过程中，不同的开挖方法对隧道围岩的影响也会不同，导致隧道围岩应力重分布的差异很大。
围岩应力应变随开挖断面的变化而变化。
目前，对围岩稳定性的判断方法主要有理论分析、工程类比和数值分析，其中数值分析法是最适合分析隧道施工的方法。
关键词：隧道开挖；围岩；稳定性1地形地貌隧道高程93.05m～640.1m，相对高差547.05m，地层岩性主要为中侏罗统自流井组（J2Z）和沙溪庙组、下侏罗统和上三叠统香溪组（t3-j1x）。
岩性为砂岩、泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，含薄层炭质页岩、炭质泥岩。
2软弱岩群稳定性2.1软岩地层工程地质特征单轴抗压强度小于30MPa的岩层称为软岩。
软岩地层具有强度低、孔隙率低、胶结程度高、受构造面切割和风化影响大等特点。
在隧道围岩压力的作用下，工程岩体具有明显的变形。
软岩隧道围岩具有强度低、结构软弱、易吸水膨胀等特点，隧道围岩变形较大。
2.2软岩地层围岩变形分析对于围岩是否会发生较大变形及变形量，支护压力和地应力作用下隧道围岩相对变形及掌子面变形预测公式如下：式中:εt一一隧道径向相对变形，指径向挤压变形量和隧道半径或者跨度之比;εf一一隧道掌子面相对变形，指掌子面挤压变形量和隧道半径或者跨度之比;σcm一一岩体单轴抗压强度;σci一一岩石单轴抗压强度;Pi一一支护压力;Po一一隧道中的原岩应力，取3σ1–σ3，即σmax。
3坚硬岩组围岩稳定性分析根据切向应力准则，将围岩的切向应力(σo)与岩石的抗压强度(σc)之比作为判断有无岩爆及发生岩爆等级划分原则，结果表明:σo/σc<0.30一一一一一一一一一一一无岩爆σo/σc介于0.30～50一一一一一一一轻微岩爆σo/σc介于0.50～0.70一一一一一一中等岩爆σo/σc>0.70一一一一一一一一一一一强烈岩爆由于地下洞室的开挖，原地应力状态将受到一定程度的扰动，在洞壁及其一定深度范围形成应力的二次分布和应力集中。
隧道围岩的稳定性分析与评价
隧道围岩的稳定性分析与评价隧道是现代交通建设中不可或缺的一部分，而隧道的稳定性对于交通运输的安全性和效率起着至关重要的作用。
因此，对隧道围岩的稳定性进行分析与评价显得至关重要。
本文将从不同的角度对隧道围岩的稳定性进行探讨。
首先，我们需要了解隧道围岩的特点。
隧道围岩是指隧道开挖时所遇到的周围岩石或土层，其特点主要包括力学性质和岩层结构。
力学性质包括岩石的强度、变形特性和破坏模式，而岩层结构则主要涉及岩层的纵向和横向切割裂缝、节理等。
了解这些特点可以为后续的稳定性分析提供基础。
其次，隧道围岩的稳定性分析可采用多种方法。
其中一种常用的方法是数值模拟，通过使用计算机程序模拟隧道开挖过程中的围岩响应，进而评估其稳定性。
这种方法可以考虑多种因素，如地下水位、地应力分布、围岩强度等，从而较为准确地预测隧道的稳定性。
另外，实验模型也是评价隧道围岩稳定性的重要手段。
通过在实验室中制作隧道围岩模型，并施加不同的荷载，可以观察和测量模型的变形和破坏情况，从而获得对真实工程的参考和指导。
接下来，我们需要关注隧道围岩稳定性评价的指标。
常用的评价指标包括围岩的变形和破坏程度、岩体的开挖后裂隙扩展情况以及周围环境对隧道围岩稳定性的影响等。
这些指标可以通过观测和记录岩体的位移、应力、应变、岩石裂隙的发育情况以及地下水位的变化等来评价。
此外，也可以通过进行各种力学实验获得更准确的参数值，从而提高评价的可靠性和准确性。
最后，我们需要考虑隧道围岩的稳定性评价的应用。
首先，对于已经建成的隧道，在设备和材料条件允许的情况下，可以通过监测围岩的稳定性指标，及时发现问题并采取措施进行修复和加固，以确保隧道的安全使用。
其次，对于正在建设中的隧道，稳定性评价可以帮助设计者选择合适的支护措施和参数，并为施工过程中的安全措施提供依据。
最后，对于规划中的隧道项目，稳定性评价可以帮助决策者选择合适的线路，避免潜在的围岩稳定性问题。
综上所述，隧道围岩的稳定性分析与评价对于交通运输的安全和效率至关重要。
郑颖人-隧洞围岩稳定性分析方法探索
滑面上节点水平位移随荷载的增加而发生突变
(2)本构关系与屈服准则的选取
a.本购关系采用理想弹塑性模型 b.准则采用莫尔—库仑准则、
德鲁克—普拉格(D-P)准则
k F I1 J 2
I1，J2分别为应力张量的第一不变量和应力偏 张量的第二不变量。
图3 各屈服准则在π平面上的曲线
KN≤φαRabh
当轴向力偏心矩e0 ≥0.20h时，由材料 的抗拉强度控制结构承载力
KN≤1.75φRabh/(6e0/h-1)
衬砌安全系数
弯矩图
轴力图
无初期支护时,衬砌结构安全系数表
衬 砌厚 度 h/m 开挖 后应 力释 放率
最不 弯距 /(KN 利 位置 ·m
轴 力 /M N
偏心 衬砌 安全 距 e0/m 系数
围岩 安全 系数
0.25 30% 拱脚 486 2.64 0.18 1.36 1.15
0.25 50% 拱脚 428 2.74 0.15 1.62 1.22
（2）有初期与二次支护时的设计
初期支护：锚喷支护，喷层厚度15cm
计算时，锚杆支护以增加10%粘聚力代替 二次支护：厚25cmC30混凝土
设计要求：
0.350D～ 0.672D
0.192D～ 0.362D
0.472D～ 0.896D
0.212D～ 0.410D
三心圆拱>扁平直墙拱>窄高直墙拱 小断面（5×7.5×5）>大断面(10×15×10)
2 以塑性区大小为破坏判据的问题
位移值大小主要取决于弹模，塑性区
大小主要取决于强度
力学分析中还没有以塑性区大小的破
岩质隧洞围岩稳定性分析与强度参数的探讨
用公式表示 :
ω
=
s
τ
=
∫l ( c +σtanφ) d l
0
∫l
τd l
(1)
0
式中 :ω, s,τ分别为传统的安全系数 、破裂面上的
抗剪强度和破裂面上的实际剪应力 。将式 ( 1 )两
边同除以 ω,则式 (1)变为 :
1=
∫l
0
c
ω
+σ
tanφ ω
∫l
τd l
dl
0
(2)
∫l ( c′+σtanφ′) d l
拉破坏 ,说明拉裂安全系数小于 1,以强度折减法
的逆向思维 ,不断提高抗拉强度 ,直至出现第一个
拉裂塑性区单元 ,此时即为极限状态破坏强度 ,根
据式 (3)计算得到拉裂安全系数 。
(2)抗拉强度较大时 ,安全系数大于 1,亦采用
折减强度按式 (3)求得拉裂安全系数 。
3. 2. 2 计算拉裂安全系数的算例
163. com 基金项目 :青岛市科技计划项目 (08 - 1 - 3 - 48 - jch)
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地 下 空 间 与 工 程 学 报 第 5卷
全系数的计算方法 ,隧洞的设计仍然是经验性的 。 当前 ,研究者多采用有限元法计算出来的位移和塑 性区大小来判断围岩的稳定性 ,但因为不知道围岩 的真正破坏状态 ,所以这种判断因人而异 ,也是经 验性的 。近年来 ,极限分析有限元法在边坡稳定分 析中取得了成功 [ 1 - 5 ] ,并逐渐在地基 、基坑稳定分 析中得到推广应用 [ 6 ] 。郑颖人 、胡文清 、张黎明等 人 [ 7 - 9 ]开始将有限元强度折减法应用于隧道 ,由此 求得隧道的剪切安全系数 。最近 ,郑颖人 、邱陈瑜 、 张红 、王谦源等在文献 [ 10 ]中详细探讨了以隧洞 周围位移或塑性区大小的不足 ,并提出计算土体洞 室剪切与拉裂安全系数的方法 。本文是将有限元 分析引入岩质隧洞的稳定分析 ,除探索岩体隧洞的 剪切安全系数与拉裂安全系数外 ,还要研究岩质隧 洞围岩强度参数的合理选取问题 ,并对现行规范中 采用的各级围岩强度参数作某些修正 。
隧洞围岩稳定性评判的新思路和2
弹性模量 （GPa） ） 5.0~10.0 1.0~5.0 0.3~1.0 凝聚力 （MPa） ） 0.6~1.5 0.1~0.6 0.05~0.1 内摩擦角 （°） 35~45 30~35 20~30
围岩类别
泊松比
经验公式
规范的规定
III IV V
0.25~0.30 0.30~0.35 0.35~0.45
3.79 10.73 120.00
10~25 20~60 30~80
西安理工大学水电学院岩土工程研究所
隧洞围岩稳定性评判的新思路和新方法
3 本课题组的新思路
修正围岩稳定性评判指标
允许最大位移
现场变形监测 围岩的稳定性 总变形 围岩变形随掌子面推进的 预测模型分析出位移损失 现场位移监测变化速率
隧洞围岩稳定性评判的新思路和新方法
4 应用步骤
围岩变形随掌子面推进的预测模型分析出位移 损失 现场实测位移与允许沉降量对比， 现场实测位移与允许沉降量对比，结合实测变 形速率和现场支护系统的监测判断围岩稳定性 根据具体情况提出紧急处理措施或适时支护方 案 现场监测及时反馈处理效果， 现场监测及时反馈处理效果，直到满足要求时 处理结束
R ( )2 r
西安理工大学水电学院岩土工程研究所
隧洞围岩稳定性评判的新思路和新方法
3.3 不同方法得到的允许沉降量对比
洞径10m时不同评判指标允许的拱顶允许沉降量(mm) 时不同评判指标允许的拱顶允许沉降量 洞径 时不同评判指标允许的拱顶允许沉降量
基于芬纳公式推导 围岩类别 经验公式 规范的规定 塑性区深度 2m III IV V 3.79 10.73 120.00 10~25 20~60 30~80 4.91 17.97 39.56 3m 6.41 24.07 51.74 4m 8.11 31.24 65.57 2m 6.11 19.09 41.83 塑性区深度 3m 7.98 25.52 54.71 4m 10.11 33.05 69.34 修正的临界位移公式
块体理论在隧道围岩稳定性分析中的应用
块体理论在隧道围岩稳定性分析中的应用摘要：本文以山西阳泉檀树岩隧道为工程实体,应用块体理论原理,建立了隧道和结构面的实体模型,详细介绍了块体理论的建模过程、块体边界条件的确定、块体的几何模型以及几何参数的确定，进而对块体的稳定性进行了评价,得出了较有益的结果，对檀树岩隧道超前地质预报提供了较好的依据。
关键词：块体理论围岩稳定性分析1、引言在坚硬和半坚硬地层中，岩体被结构面切割成各种类型的空间镶嵌块体。
在自然状态下，这些空间块体处于静力平衡状态。
当进行隧道开挖时，使暴露在临空面上某些块体失去原始的静力平衡状态，因而造成某些块体首先沿着结构面滑移、失稳，进而产生连锁反应，造成整个隧道围岩的破坏。
本文利用块体理论这一原理分析评价隧道围岩的破坏机制，从而进行隧道围岩的稳定性评价。
2、工程概况檀树岩隧道位于阳泉市盂县南娄镇白家沟村～檀树岩村～狮子坪村西。
设计为分离式隧道，单洞宽度约13m，双线隧道间距约为12 m，左线里程桩号为ZK8+982～ZK12+824，长3842m，右线里程桩号为K8+982～K12+787，长3805m；属特长隧道，隧道总体走向为北东-西南向。
本次进行评价的区段为进口左线（桩号：ZK9+168～ZK9+198），根据隧址区域的勘察报告，结合野外工程地质调查，该段不存在大的断裂构造和不良地质体，隧道围岩主要由二叠系上石盒子组(P2s1)和下石盒子组(P1x2)地层构成，岩性主要为黄绿～紫红色泥质砂岩和灰白色粗粒砂岩构成，该段岩层产状为120°～145°∠5°～8°。
地表部分区域为残坡积物覆盖，厚度一般为1～2m，植被较发育，与基岩接触面夹0～1.0m厚的风化夹层，以下中～微风化，通过掌子面的编录，节理以平面共轭X节理组30°～35°∠72°～80°和160～165°∠59°～81°为主，其规模为5～10m，间距为0.3～0.57m。
浅谈隧道围岩稳定性分析
浅谈隧道围岩稳定性分析近年来，数值分析在隧道工程领域的应用越来越广泛，成为隧道工程研究设计的重要手段。
数值模拟分析具有很多优点，主要有：①可以模拟复杂的地质条件、复杂的工程结构以及复杂的荷载、边界条件;②在隧道工程开挖过程中，如若用数值软件进行模拟的话，就能从应力应变云图、变形矢量图、位移变化曲线图等图中直接明了地观察岩土体变形过程中的应力场、位移场的变化。
与现场模型试验相比，数字模拟不用实际的工程材料、工程仪器以及具体的试验方案，而且数值模拟及时方便的调整相关的模拟参变量的大小，也能适时的停止模拟，观察某一阶段的应力应变，总的来说，数值模拟的效果有时甚至要远远好于现场模型试验 [1]。
余存鹏以明垭子软岩隧道为依托，通过FLAC3D数值模拟分析了现场施工引起的隧道围岩变形值，根据位移评判依据来评判隧道的稳定性[2];尚岳全等基于流固耦合理论，利用有限差分软件对含有破碎带的隧道围岩在饱水条件下的开挖稳定性进行分析，得到不同倾角的破碎带在开挖前后的渗流场特性、主应力特性和塑性区特性等结果，并在此基础上分析了地下水的存在对隧道围岩稳定性的影响[3];姚军，王国才等基于新奥法的基本原理要求，采用数值分析开展在不同地应力释放条件下围岩稳定性影响的研究，结果表明，地应力释放越大，锚杆承担的荷载越小，围岩的塑性区发展范围越大[4];廖军，杨万霞等采用有限元模拟分析某一公路隧道的施工过程，研究在不同的工况条件下，隧道围岩的稳定性，根据分析结果为隧道施工选择了合理的开挖施工方法[5]。
因此，在隧道工程中，通过采用数值模拟方法研究施工过程中围岩的应力、应变和位移变化，进而分析研究隧道施工过程中的稳定性，具有重要的现实意义。
2工程概况火石岗隧道为贵州省境内仁怀至赤水高速公路第6合同段中的一条中长距离分离式隧道。
隧道建筑界限净宽10.25m，净高5m。
左幅起讫桩号ZK38+273～ZK38+800段，全长527米，最大埋深100米;右幅起讫桩号YK38+300～YK38+827段，全长527米，最大埋深115米。
软岩隧道围岩支护稳定可靠性评价
软岩隧道围岩支护稳定可靠性评价摘要：本文在总结了影响隧道工程结构可靠性的各参数随机性的基础上，对比分析了复杂非线性系统可靠性研究方法的优缺点。
根据基于Poyting-Thomoson模型的隧道围岩支护体位移粘弹性解析解，运用Monte－Carlo 法，对典型软岩隧道围岩稳定可靠性状态进行了分析计算，得出了具有指导意义的结论。
该方法简便且易实现，对类似问题具有较高参考价值。
关键词：可靠性软岩隧道粘弹性Monte－Carlo法1引言本文拟结合浅埋软岩隧道围岩支护体位移粘弹性解和在计算机上即可简便实现的Monte－Carlo伪随机抽样方法，实现初期支护体施作前后围岩的稳定可靠性评价，以得到具有广泛意义和指导价值的结论。
Monte-Carlo法在复杂的非线性系统可靠度研究中的作用引起大家的高度重视。
若随机变量的联合概率密度函数为，则系统失效概率为通常上式只对两个变量的情况能够积分得出结果，而复杂非线性问题的变量一般多于两个，这种多重积分的求解是极端麻烦和困难的，甚至不存在解析描述。
此类问题用蒙特卡罗方法却能够得出具有足够精度的解。
2 隧道围岩位移的粘弹性分析图1. Poyting-Thomoson模型软岩隧道围岩在隧道开挖后的流变性是围岩位移的重要因素，支护前围岩瞬时弹性位移已释放完毕，作用在支护上的压力主要是围岩蠕变引起的对支护的形变压力。
确定性有限元分析是当前稳定性分析的重要手段，但其模型建立具有一定的随意性和不确切性，各项参数的输入也可能存在较大的误差，这些因素都有可能导致有限元法分析结果失去一般性，且大量数值模拟的工作量太大。
随机有限方法是稳定可靠性分析的理想方法，但本文意在探讨一种简便而又不失一般性的稳定可靠性评价方法，所以在隧道围岩稳定性分析时选用具有广泛意义的解析方法。
基于在软弱岩体分析中应用广泛的Poyting-Thomoson模型(如图1)，本构关系模型为：根据文献[5]和文献[6]的研究，考虑支护时间及空间的滞后，取初始位移为0.5 。