3.1 不同跨度条件下岩石强度应力比对围岩稳定性的影响

图2、图3分别给出了不同岩石强度应力比下18～50 m跨度硬岩地下洞室拱顶测点变形、塑性区深度的计算结果，可以看出，不同跨度条件下岩石强度应力比对硬岩洞室拱顶测点变形、塑性区深度影响的敏感度曲线有着高度相似性，具体规律如下。

图2 岩石强度应力比对18～50 m跨度硬岩洞室拱顶变形影响的敏感度曲线

图3 岩石强度应力比对18～50 m跨度硬岩洞室拱顶塑性区深度影响的敏感度曲线

(1)组1(UCS干燥=110 MPa)、组2(σ1=22 MPa)条件下，随着岩石强度应力比减小，拱顶测点变形、塑性区深度均呈非线性增大，围岩稳定性与岩石强度应力比的相关性逐渐增强，因此随着岩石强度应力比减小，硬岩地下洞室应避免由于施工所诱发的高地应力现象对洞室围岩稳定性的不利影响。

(2)18～50 m跨度硬岩洞室中岩石强度应力比对围岩稳定性影响的敏感度曲线可分为基本不变、缓变、陡变三个阶段，且随着硬岩洞室跨度增大，敏感度曲线三阶段的界限值有所增加。敏感度曲线三阶段的划分依据为随着岩石强度应力比减小硬岩洞室围岩稳定性的变化规律，各阶段的特性为：在基本不变阶段，随着岩石强度应力比减小，硬岩洞室围岩稳定性基本不变， 岩石强度应力比对围岩稳定性影响的敏感度较低；在缓变阶段，随着岩石强度应力比继续减小，硬岩洞室围岩稳定性受影响程度呈非线性增长，但变化速率较小， 岩石强度应力比对围岩稳定性影响的敏感度处于中等水平；在陡变阶段，随着岩石强度应力比持续减小，硬岩洞室围岩稳定性受影响程度呈非线性增长，且变化速率较大， 岩石强度应力比对围岩稳定性影响的敏感度较高。

(3)随着岩石强度应力比的减小，洞室跨度与岩石强度应力比对硬岩大型洞室围岩稳定性产生耦合影响，不同跨度硬岩洞室拱顶测点变形、塑性区深度差值明显增大，围岩稳定性与洞室跨度的相关性逐渐增强，洞室尺寸效应也愈发明显。

3.2 不同高度条件下岩石强度应力比对围岩稳定性的影响

图4、图5分别给出了不同岩石强度应力比下40～70 m高度硬岩地下洞室拱顶测点变形、塑性区深度的计算结果，可以看出，不同高度条件下岩石强度应力比对硬岩洞室拱顶测点变形、塑性区深度影响的敏感度曲线与不同跨度条件下的曲线规律基本相似，具体规律如下。

图4 岩石强度应力比对40～70 m高度硬岩洞室拱顶变形影响的敏感度曲线