CN116663097A - 深埋硬岩施工隧洞岩爆源区超前应力释放孔参数设计方法 - Google Patents

深埋硬岩施工隧洞岩爆源区超前应力释放孔参数设计方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种深埋硬岩施工隧洞岩爆源区超前应力释放孔参数设计方法，包括以下步骤：S1，深埋硬岩TBM隧洞岩爆等级划分；S2，深埋硬岩TBM隧洞潜在岩爆震源区识别；S3，超前应力释放孔参数方案设计与效果评价方法；S4，超前应力释放孔参数规律分析与设计优化；S5，确定符合工程实际的最优应力释放孔布设方案；本申请以释放TBM隧洞岩爆源区岩体内的高应力与高弹性应变能为优化目标，建立超前应力释放孔设计方案，分析出超前应力释放孔参数与释放效果间的规律，从而获取最优超前应力释放孔布设参数，以解决工程实际中超前应力释放孔参数选取方法多依靠经验取值，缺乏可靠分析手段的难题。

Description

深埋硬岩施工隧洞岩爆源区超前应力释放孔参数设计方法
技术领域
本申请涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种深埋硬岩施工隧洞岩爆源区超前应力释放孔参数设计方法。
背景技术
深埋硬岩隧洞TBM掘进打破岩体原始应力平衡，导致洞周围岩一定深度范围内大量弹性应变能集聚，对该能量集聚区实施超前应力释放孔进行卸压常被作为控制强烈应变型岩爆的重要手段之一。然而，由于TBM刀盘结构限定应力释放孔仅能在刀盘后有限空间内实施，使得该类应力释放孔卸压的有效性存有质疑，缺乏科学设计方法也导致对其“卸压消能机理”认知匮乏，严重制约了TBM隧洞超前应力释放孔技术的科学运用。
发明内容
为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种深埋硬岩施工隧洞岩爆源区超前应力释放孔参数设计方法，解决了工程实际中超前应力释放孔参数选取方法多依靠经验取值，缺乏可靠分析手段的难题，所述技术方案如下：
本申请提供一种深埋硬岩施工隧洞岩爆源区超前应力释放孔参数设计方法，包括以下步骤：S1，深埋硬岩TBM隧洞岩爆等级划分，统计隧洞沿线信息，开展TBM隧洞沿线的岩爆评估工作，确定隧洞沿线的各岩爆等级区段；S2，深埋硬岩TBM隧洞潜在岩爆震源区识别，在步骤S1所得中等及以上岩爆风险区段内，根据现场监测及室内模拟结果，准确识别围岩岩体中可能出现的高地应力及高弹性能集中区域；S3，超前应力释放孔参数方案设计与效果评价方法，依据步骤S2中所得潜在岩爆源区，初步确定超前应力释放孔布设方案，合理选择试验分析方法并建立相匹配的试验设计方案与卸压消能效果评定指标；S4，超前应力释放孔参数规律分析与设计优化，数值模拟获取并分析步骤S3中所得试验方案的模拟结果，量化应力释放孔设计参数对卸压消能效果的影响程度和参数间的相关性；S5，确定符合工程实际的最优应力释放孔布设方案，依据步骤S4中所得规律与分析结果，确定符合工程实际的最优应力释放孔布设方案并验证。
例如，在一个实施例提供的深埋硬岩施工隧洞岩爆源区超前应力释放孔参数设计方法中，在步骤S1中，隧洞沿线统计信息包括沿线工程区域的工程地质条件、地应力条件及隧洞埋深、开挖直径在内的施工设计参数。
例如，在一个实施例提供的深埋硬岩施工隧洞岩爆源区超前应力释放孔参数设计方法中，在步骤S2中，现场监测手段包括水压致裂或扰动应力测试在内的应力监测、微震监测及声发射监测。
例如，在一个实施例提供的深埋硬岩施工隧洞岩爆源区超前应力释放孔参数设计方法中，在步骤S3中，试验分析方法包括全面试验方法，单一变量试验方法和正交试验方法，分析过程中采用的数值模拟方法为有限差分法，模拟单元的本构为弹塑性本构；试验设计方案包括参数设计与方案设计；卸压消能效果评定指标从应力、弹性应变能的角度提出，并根据超前应力释放孔施作前后试验指标的变化情况，直接或间接地显示超前应力释放孔的卸压消能效果。
例如，在一个实施例提供的深埋硬岩施工隧洞岩爆源区超前应力释放孔参数设计方法中，所述参数设计分为孔自身几何参数和孔间距离参数，其中，孔间距离参数在TBM施工隧洞中根据释放区域及预期释放效果合理设计，选择平行式或发散式布设方法布设应力释放孔。
例如，在一个实施例提供的深埋硬岩施工隧洞岩爆源区超前应力释放孔参数设计方法中，所述方案设计包括各孔参数的变化范围设计以及孔参数组合方案设计。
例如，在一个实施例提供的深埋硬岩施工隧洞岩爆源区超前应力释放孔参数设计方法中，从应力角度提出所述卸压消能效果评定指标时，从最大主应力的角度进行，按下述式一和式二计算应力释放孔卸压关键点位置的平均最大主应力释放率，其中，关键点位于各个监测断面上一侧相邻两钻孔所连弧线上的中点位置：
式一和式二中，φi为单个测点位置处的最大主应力释放率，Φ为全部测点位置处的平均最大主应力释放率，为钻孔前第i个监测点的最大主应力值，Pa，/>为钻孔后第i个监测点的最大主应力值，Pa，n为监测点个数。
例如，在一个实施例提供的深埋硬岩施工隧洞岩爆源区超前应力释放孔参数设计方法中，从弹性应变能的角度提出所述卸压消能效果评定指标时，按下述式三和式四计算应力释放孔卸压关键区域的平均体积释放能，关键区域依靠内侧与外侧应力释放孔轴线位置来确定，同时仅延展至距超前应力释放孔孔壁一倍孔径的位置：
式三和式四中，πi为第i个单元平均体积下的弹性应变能大小，J/m3，Π为能量计算区域内的平均体积释放能，J/m3，σ1、σ2、σ3分别为单元质心处的最大主应力、中间主应力和最小主应力，Pa，v和E分别为单元的泊松比与弹性模量，Pa，为钻孔后的第i个单元弹性应变能密度，J/m3，/>为钻孔前的第i个单元的弹性应变能密度，J/m3，Vi为第i个单元的体积，m3，n为参与计算的单元数目，V为参与计算的单元体积之和，m3。
例如，在一个实施例提供的深埋硬岩施工隧洞岩爆源区超前应力释放孔参数设计方法中，在步骤S4中，超前应力释放孔参数规律分析内容包括相关性分析与敏感性分析。
例如，在一个实施例提供的深埋硬岩施工隧洞岩爆源区超前应力释放孔参数设计方法中，在步骤S5中，验证内容为使用步骤S4中的数值模拟方法预计释放孔最优布置情况下的应力释放效果，与步骤S3中试验方案设计过程中各试验设计方案的应力释放效果进行比较从而对最优应力释放孔布设方案进行校验以及对规律分析所得结论进行验证。
本申请一些实施例提供的一种深埋硬岩施工隧洞岩爆源区超前应力释放孔参数设计方法带来的有益效果为：本申请的设计方法以释放TBM隧洞岩爆源区岩体内的高应力与高弹性应变能为优化目标，建立超前应力释放孔设计方案，分析出超前应力释放孔参数与释放效果间的规律，从而获取最优超前应力释放孔布设参数，以解决工程实际中超前应力释放孔参数选取方法多依靠经验取值，缺乏可靠分析手段的难题。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请的设计方法流程图；
图2是深埋硬岩TBM施工隧洞超前应力释放孔布置形式及释放区域示意图；
图3是深埋硬岩TBM施工隧洞超前应力释放孔平行式布设方式示意图；
图4是深埋硬岩TBM施工隧洞超前应力释放孔发散式布设方式示意图；
图5是深埋硬岩TBM施工隧洞超前应力释放孔参数设计方案横断面示意图；
图6是深埋硬岩TBM施工隧洞超前应力释放孔参数设计方案水平断面示意图；
图7是深埋硬岩TBM施工隧洞超前应力释放孔平均应力释放率监测点位置横断面示意图；
图8是深埋硬岩TBM施工隧洞超前应力释放孔平均应力释放率监测点位置水平断面示意图；
图9是深埋硬岩TBM施工隧洞超前应力释放孔平均体积释放能监测区域横断面示意图；
图10是深埋硬岩TBM施工隧洞超前应力释放孔平均体积释放能监测区域水平断面示意图；
附图标记：1-超前应力释放孔，2-最大主应力释放区域，3-最大主应力集中区域，4-TBM刀盘，5-TBM隧道掘进方向，6-TBM隧道已掘进区域，7-主应力方向示意，8-TBM待掘进区域，9-超前应力释放孔夹角参数，10-超前应力释放孔孔径参数，11-超前应力释放孔长度参数，12-超前应力释放孔倾角参数，13-超前应力释放孔间距参数，14-平均应力释放率监测点位，15-0.5倍洞径间距，16-平均应力释放率监测截面，17-平均体积释放能监测区域。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
2、本申请提供一种深埋硬岩施工隧洞岩爆源区超前应力释放孔参数设计方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1，深埋硬岩TBM隧洞岩爆等级划分，统计隧洞沿线信息，开展TBM隧洞沿线的岩爆评估工作，确定隧洞沿线的各岩爆等级区段；
具体地，在存有岩爆风险的岩石工程中，开展岩爆等级划分工作是进行支护结构设计与岩爆防控措施的重要前提。因此，在开始进行TBM隧洞超前应力释放孔设计方案的研究工作前，首先依据工程区域的工程地质条件、地应力条件及相关施工设计参数(如隧洞埋深、开挖直径等)，开展隧洞沿线的岩爆等级划分工作。岩爆等级划分方法方面，依据其所采用的理论判据的因子数目，可分为单一因子理论判据与复合因子判据。其中，单一因子理论判据包括强度理论判据(陶震宇判据，Turchaninov判据，Russenes判据等)、能量理论判据(能量释放率)、刚度理论判据(脆性系数)等，复合因子判据包括RVI(Rockburstvulnerability index)、EVP(Excavation Vulnerability Potential)等。开展TBM隧洞沿线的岩爆评估工作，将确定隧洞沿线的各岩爆等级区段，从而依据不同岩爆等级采取不同组合形式的岩爆防控措施，一般情况下，工程重要性不高，工程结构垮塌后果不是十分严重的条件时，仅考虑在可能发生中等以上岩爆的隧洞区段采用超前应力释放措施。
S2，深埋硬岩TBM隧洞潜在岩爆震源区识别，在步骤S1所得中等及以上岩爆风险区段内，根据现场监测及室内模拟结果，准确识别围岩岩体中可能出现的高地应力及高弹性能集中区域；
具体地，当TBM在中高岩爆风险区段内掘进时，隧洞围岩在高地应力作用下将积蓄大量弹性应变能，当所积蓄的弹性应变能超过围岩所能承受的最小储能极限时，超出的部分将被快速地释放，并造成洞周块体的快速弹射现象，即产生了岩爆。因此，为准确识别TBM隧洞潜在岩爆震源区，一方面可开展现场岩爆源区监测，通过各种应力监测手段(如水压致裂、扰动应力测试等)获取围岩应力状态及高应力集中区域位置，通过微震及声发射监测结果获取围岩破裂发生位置与破裂能量量值等；另一方面可使用多种数值模拟方法，如FEM(Finite element method)、FDM(Finite difference method)、PFC(Particle flowcode)、RFPA(Rock failure process analyses)、DDA(Discontinuous deformationanalysis)等，获取隧洞围岩开挖力学响应并从应力和能量的角度对岩爆源区进行合理预测，从而根据现场监测及室内模拟结果制定初步的应力释放孔布设方案。
S3，超前应力释放孔参数方案设计与效果评价方法，依据步骤S2中所得潜在岩爆源区，初步确定超前应力释放孔布设方案，具体地，如图2所示，在深埋硬岩TBM施工隧洞中，当围岩最大主应力方向为主应力方向示意7所示的最大、中间及最小主应力方向示意情况，TBM在5所示隧道掘进方向掘进时，将在围岩内部形成最大主应力集中区域3，为释放该区域部分应力，在TBM隧道已掘进区域6所示空间位置内布设超前应力释放孔1，从而形成最大主应力释放区域2，进而初步确定超前应力释放孔布置位置、布置角度和孔深，并据此合理选择试验分析方法并建立相匹配的试验设计方案与卸压消能效果评定指标；
其中，在试验分析方法上，常用参数规律分析方法包括全面试验方法，单一变量试验方法，正交试验法等方法，分析过程中采用的数值模拟方法为有限差分法，模拟单元的本构为弹塑性本构。
其中，在试验设计方案上，包括参数设计与方案设计，参数设计时，分孔自身几何参数和孔间距离参数两种，孔自身几何参数常受现场应力释放孔的相关钻孔器械及工程施工要求来决定，包括孔径及孔深参数，孔间距离参数在TBM施工隧洞中可根据释放区域及预期释放效果合理设计，选择如图3所示平行式或图4所示发散式等布设方法布设应力释放孔。
其中，平行式布设方法适用于岩爆源区分布范围较小，应力释放要求较高的情况，如图3所示，在TBM施工隧洞的TBM隧道已掘进区域6中平行布设超前应力释放孔1，以穿越较小的最大主应力集中区域3；发散式布设方法则对岩爆源区范围较大，释放效果要求不高的情况更加适用，如图4所示，在TBM施工隧洞的TBM隧道已掘进区域6中发散式布设超前应力释放孔1，使得释放区域与较大范围的最大主应力集中区域3有更高的重叠程度。
进而根据布设方式的不同确定需设计的孔参数种类，图5、图6给出了一种发散式布设方法的参数设计示例，共设计了5项超前应力释放孔1参数，图5中可见在TBM待掘进区域8中各发散式超前应力释放孔1间的超前应力释放孔夹角参数9及超前应力释放孔孔径参数10，图6中可见在TBM隧道掘进方向5下，在TBM隧道已掘进区域6内向边墙钻进超前应力释放孔1，设定超前应力释放孔长度参数11，超前应力释放孔倾角参数12以及不同排间超前应力释放孔间距参数13；
方案设计包括各孔参数的变化范围设计以及孔参数组合方案设计，孔参数变化范围设计中需考虑各参数间的空间几何关系，防止应力释放孔间出现交叉或重叠的现象，同时也需要考虑孔参数与目标应力释放区域的空间关系，保证应力释放孔的释放区域与目标区域有较大程度地重叠，孔参数组合方案设计时需依据所选取参数规律分析方法确定，全面试验需设计出所有可能的孔参数组合方案，单一变量试验法需设计出某一因素变化，其余参数不变时的孔参数组合方案，正交试验法需依照正交表设计出不同孔参数的组合方案。
其中，在卸压消能效果评定指标上，可从应力、弹性应变能等角度提出，并根据超前应力释放孔施作前后试验指标的变化情况，直接或间接地显示超前应力释放孔的卸压消能效果。
应力方面从最大主应力的角度进行，按式一和式二计算如图7、图8所示的应力释放孔卸压关键点位置的平均最大主应力释放率，图7和图8从横截面和水平截面两个角度展示了平均应力释放率计算点位，图8表明在TBM隧道掘进方向5上，依据TBM刀盘4位置，根据隧洞半径按照0.5倍洞径间距15划分出了五个监测断面，图7中可见在TBM待掘进区域8所在断面上，将位于该断面上一侧相邻两超前应力释放孔1所连弧线上的中点位置设为平均应力释放率监测点位14，并根据下式一和式二进行平均最大主应力释放率的计算工作：
式一和式二中，φi为单个测点位置处的最大主应力释放率，Φ为全部测点位置处的平均最大主应力释放率，为钻孔前第i个监测点的最大主应力值，Pa，/>为钻孔后第i个监测点的最大主应力值，Pa，n为监测点个数。
能量方面从弹性应变能的角度进行，按式三和式四计算如图9、图10所示的应力释放孔卸压关键区域的平均体积释放能，图9和图10从横截面和水平截面两个角度展示了平均体积释放能计算区域。图10可见在TBM隧道掘进方向5下，依据隧洞半径按照0.5倍洞径间距15划分出四个沿超前应力释放孔1分布的平均体积释放能监测区域17，从图9所示待掘进区域8所在断面可见，各区域依靠内侧与外侧所示超前应力释放孔1轴线位置来确定，并延展至距孔壁一倍孔径的位置，进而划分出平均体积释放能监测区域17：
式三和式四中，πi为第i个单元平均体积下的弹性应变能大小，J/m3，Π为能量计算区域内的平均体积释放能，J/m3，σ1、σ2、σ3分别为单元质心处的最大主应力、中间主应力和最小主应力，Pa，ν和E分别为单元的泊松比与弹性模量，Pa，为钻孔后的第i个单元弹性应变能密度，J/m3，/>为钻孔前的第i个单元的弹性应变能密度，J/m3，Vi为第i个单元的体积，m3，n为参与计算的单元数目，V为参与计算的单元体积之和，m3。
S4，超前应力释放孔参数规律分析与设计优化，数值模拟获取并分析步骤S3中所得试验方案的模拟结果，量化应力释放孔设计参数对卸压消能效果的影响程度和参数间的相关性；
具体地，针对特定TBM隧洞机械结构和岩爆发育条件，量化应力释放孔设计参数对卸压消能效果的影响程度和参数间的相关性，优选调控最主导的释放孔参数。
在分析获得不同试验方案下的应力释放效果后，针对所采用的研究方法，对各试验方案指标进行规律分析。分析内容可从两个方面开展：①敏感性分析，主要用于分析获取各超前应力释放孔参数对应力释放效果的敏感程度，通过比较级差的大小确定应力释放孔参数调整的优先程度；②相关性分析，主要用于分析获取各超前应力释放孔参数与应力释放效果的相关性关系，依据两者的相关关系，确定各超前应力释放孔参数的优化调整策略。
S5，确定符合工程实际的最优应力释放孔布设方案，依据步骤S4中所得规律与分析结果，确定符合工程实际的最优应力释放孔布设方案并验证。
具体地，依据规律分析结果，即可确定符合工程实际的最优应力释放孔布设方案。基于已有现场调研资料与测试数据，同时根据最优应力释放孔的布设策略，可通过使用前述规律分析中所采用的相同的数值模拟方法初步预计释放孔最优布置情况下的应力释放效果，并与步骤S3中方案设计过程中各试验设计方案的应力释放效果进行比较，对所得最优应力释放孔布设方案进行校验以及对规律分析所得结论进行验证，若结果存在偏差或释放效果未达预期，应对步骤S3中的试验分析方法、试验设计方案与卸压消能效果评定指标进行调整并重新进行步骤S3、S4和S5，直至达到预期的释放效果。
尽管本申请的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本申请的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本申请并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种深埋硬岩施工隧洞岩爆源区超前应力释放孔参数设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，深埋硬岩TBM隧洞岩爆等级划分，统计隧洞沿线信息，开展TBM隧洞沿线的岩爆评估工作，确定隧洞沿线的各岩爆等级区段；
S2，深埋硬岩TBM隧洞潜在岩爆震源区识别，在步骤S1所得中等及以上岩爆风险区段内，根据现场监测及室内模拟结果，准确识别围岩岩体中可能出现的高地应力及高弹性能集中区域；
S3，超前应力释放孔参数方案设计与效果评价方法，依据步骤S2中所得潜在岩爆源区，初步确定超前应力释放孔布设方案，合理选择试验分析方法并建立相匹配的试验设计方案与卸压消能效果评定指标；
S4，超前应力释放孔参数规律分析与设计优化，数值模拟获取并分析步骤S3中所得试验方案的模拟结果，量化应力释放孔设计参数对卸压消能效果的影响程度和参数间的相关性；
S5，确定符合工程实际的最优应力释放孔布设方案，依据步骤S4中所得规律与分析结果，确定符合工程实际的最优应力释放孔布设方案并验证。
2.根据权利要求1所述深埋硬岩施工隧洞岩爆源区超前应力释放孔参数设计方法，其特征在于，在步骤S1中，隧洞沿线统计信息包括沿线工程区域的工程地质条件、地应力条件及隧洞埋深、开挖直径在内的施工设计参数。
3.根据权利要求1所述深埋硬岩施工隧洞岩爆源区超前应力释放孔参数设计方法，其特征在于，在步骤S2中，现场监测手段包括水压致裂或扰动应力测试在内的应力监测、微震监测及声发射监测。
4.根据权利要求1所述深埋硬岩施工隧洞岩爆源区超前应力释放孔参数设计方法，其特征在于，在步骤S3中，试验分析方法包括全面试验方法，单一变量试验方法和正交试验方法，分析过程中采用的数值模拟方法为有限差分法，模拟单元的本构为弹塑性本构；试验设计方案包括参数设计与方案设计；卸压消能效果评定指标从应力、弹性应变能的角度提出，并根据超前应力释放孔施作前后试验指标的变化情况，直接或间接地显示超前应力释放孔的卸压消能效果。
5.根据权利要求4所述深埋硬岩施工隧洞岩爆源区超前应力释放孔参数设计方法，其特征在于，所述参数设计分为孔自身几何参数和孔间距离参数，其中，孔间距离参数在TBM施工隧洞中根据释放区域及预期释放效果合理设计，选择平行式或发散式布设方法布设应力释放孔。
6.根据权利要求4所述深埋硬岩施工隧洞岩爆源区超前应力释放孔参数设计方法，其特征在于，所述方案设计包括各孔参数的变化范围设计以及孔参数组合方案设计。
7.根据权利要求4所述深埋硬岩施工隧洞岩爆源区超前应力释放孔参数设计方法，其特征在于，从应力角度提出所述卸压消能效果评定指标时，从最大主应力的角度进行，按下述式一和式二计算应力释放孔卸压关键点位置的平均最大主应力释放率，其中，关键点位于各个监测断面上一侧相邻两钻孔所连弧线上的中点位置：
式一和式二中，φi为单个测点位置处的最大主应力释放率，Φ为全部测点位置处的平均最大主应力释放率，为钻孔前第i个监测点的最大主应力值，Pa，/>为钻孔后第i个监测点的最大主应力值，Pa，n为监测点个数。
8.根据权利要求4所述深埋硬岩施工隧洞岩爆源区超前应力释放孔参数设计方法，其特征在于，从弹性应变能的角度提出所述卸压消能效果评定指标时，按下述式三和式四计算应力释放孔卸压关键区域的平均体积释放能，关键区域依靠内侧与外侧应力释放孔轴线位置来确定，同时仅延展至距超前应力释放孔孔壁一倍孔径的位置：
式三和式四中，πi为第i个单元平均体积下的弹性应变能大小，J/m3，∏为能量计算区域内的平均体积释放能，J/m3，σ1、σ2、σ3分别为单元质心处的最大主应力、中间主应力和最小主应力，Pa，ν和E分别为单元的泊松比与弹性模量，Pa，为钻孔后的第i个单元弹性应变能密度，J/m3，/>为钻孔前的第i个单元的弹性应变能密度，J/m3，Vi为第i个单元的体积，m3，n为参与计算的单元数目，V为参与计算的单元体积之和，m3。
9.根据权利要求1所述深埋硬岩施工隧洞岩爆源区超前应力释放孔参数设计方法，其特征在于，在步骤S4中，超前应力释放孔参数规律分析内容包括相关性分析与敏感性分析。
10.根据权利要求1所述深埋硬岩施工隧洞岩爆源区超前应力释放孔参数设计方法，其特征在于，在步骤S5中，验证内容为使用步骤S4中的数值模拟方法预计释放孔最优布置情况下的应力释放效果，与步骤S3中试验方案设计过程中各试验设计方案的应力释放效果进行比较从而对最优应力释放孔布设方案进行校验以及对规律分析所得结论进行验证。
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