深部軟巖巷道大變形災害一直是困擾巖石工程建設的典型難題。目前軟巖大變形機理研究尚不清晰，支護設計主要依賴(lài)工程經(jīng)驗，已有的理論分析方法也大多局限于連續介質(zhì)力學(xué)，無(wú)法真實(shí)反映圍巖破裂后的非連續、非線(xiàn)性及各向異性狀態(tài)。針對深埋隧洞破裂巖體非線(xiàn)性大變形災害問(wèn)題，自主研發(fā)了深部地下工程結構失穩全過(guò)程模擬試驗系統，提出了深部巷道軟弱破裂圍巖協(xié)同穩定性控制理念，為解決深部軟巖巷道圍巖非線(xiàn)性災變演化與穩定性控制難題提供了技術(shù)支撐。
創(chuàng )新要點(diǎn)：
1.自主研發(fā)了基于震電磁多源信息監測的深部地下工程結構失穩全過(guò)程模擬試驗系統，實(shí)現了地下工程圍巖及支護結構變形失穩全過(guò)程多場(chǎng)多源異構信息監測與融合，為解決深部軟巖巷道圍巖非線(xiàn)性災變演化與穩定性控制難題提供了技術(shù)支撐。建立了圍巖松動(dòng)圈理論計算模型，創(chuàng )新了地下工程圍巖非線(xiàn)性大變形理論，為深部軟巖巷道圍巖災害防治提供了科學(xué)依據。
2：提出了以“應力優(yōu)化+結構改性+圍巖加固”為核心的深部巷道軟弱破裂圍巖協(xié)同穩定性控制理念。發(fā)明了碳納米管改性水泥基注漿材料制備新方法，開(kāi)發(fā)了圍巖深淺孔/高低壓耦合注漿技術(shù)，建立了“應力卸壓與轉移”優(yōu)化理論模型，形成了深部巷道 “卸-支-注”協(xié)同讓均壓穩定性控制技術(shù)體系。
3. 創(chuàng )新提出了“降壓+升強+控穩”三位一體圍巖穩定性控制理論與技術(shù)。構建了巖層精準定向預裂切頂卸壓力學(xué)模型，闡述了鉆孔對隧/巷道圍巖結構的卸壓機理，提出了卸壓孔間裂隙貫通應力峰值的轉移方法，從源頭上有效解決了深埋隧洞圍巖的高應力問(wèn)題；發(fā)明了碳納米改性水泥基注漿材料制備新方法，解決了傳統水泥基注漿材料注不進(jìn)、黏不住、強度低的難題；研發(fā)了高強度、高預緊力蛇形錨桿和讓壓鳥(niǎo)窩錨索，形成了“三錨”協(xié)同加固穩定性控制方法，解決了深部隧洞圍巖剪切滑移大變形的控制難題。
