近日，平博pinnacle体育平台工程管理系（应急管理系）任崇鸿博士在岩土工程领域国际权威期刊Computers and Geotechnics一区TOP，IF=5.3）在线发表了题为Micro-mechanics-Based Constitutive Model for Porous Rock: Application to Deep Tunnel Excavation的研究性论文（图1）。

    传统的岩石损伤变形分析理论，未充分考虑孔-裂隙结构对岩石力学性能，特别是深部岩石脆-延转换的力学行为的影响，无法真实体现岩石在深部环境下的剪缩破坏特征及变形演化规律，是制约深部岩体变形评价可靠性及调控能力的瓶颈问题。文章在细观力学理论基础上，创造性得提出了孔-裂隙双重结构的等效RVE概念，推导了适用于深部岩石的细观损伤本构模型。主要成果如下：

图1 岩石孔-裂隙双重结构的等效RVE及其力学分解

    （1）通过岩石试样的三轴试验结果与模型预测结果相比较，并对模型参数进行敏感性分析，证明了模型不仅有较高预测精度，且能准确描述不同围压下多孔岩石的脆-延转换和剪缩变形行为。

图2 岩石的三轴试验曲线与模型预测结果对比

    （2）该模型被应用于加拿大URL地下研究实验室的矿山实验隧道的开挖模拟，发现模拟结果与观察到的岩体破坏模式及实测位移数据高度一致。

图3 所建本构模型在隧道开挖中的应用

    （3）在埋深200m至800m范围内，围岩损伤区表现出了剪切屈服特征，当埋深进一步增大，则表现出了剪缩屈服特征，这与深埋隧道开挖的多模式破坏特征一致，初步证明了基于所建模型开发的隧道开挖模拟的可靠性和精确性。

图4 不同埋深隧道开挖模拟中的不可逆体积变形云图

                                                                                    一审（校）：田佳林；二审（校）：孟忠常；三审（校）：郑环