中文摘要：

隧道施工中围岩应力与变形的预测与控制是地下工程设计与施工关注的重点。由于某些岩体具有显著的流变性，其围岩变形应考虑岩体流变时效与动态施工的共同作用。本项目从力学与工程两方面探求开挖变边界与粘弹性本构时变耦合作用下结构力学状态，尝试用积分变换法、复变函数法、直接解方程等解析方法求解地下开挖中的变边界问题。对深埋圆形隧道毛洞开挖问题，用直接解方程法给出Maxwell模型、Boltzmann模型、H/M模型的围岩应力和位移解，并比较不同边界时变过程对位移和应力的影响-即路径相关性问题。对带支护的隧道，综合考虑开挖与支护的施工过程，得到不同粘弹模型开挖和支护过程中的围岩应力、位移解析表达，并进一步分析不同开挖过程、支护过程对力学状态的影响，并给出一次支护、二次支护问题的统一求解方法。对平面轴对称内外变边界问题，用拉普拉斯积分变换法求得在各种边界条件下的一般解析解答，该方法可以求解任意粘弹材料、任意时变方式(简单时变)下的解。对复杂时变问题，利用变边界粘弹问题对应原理，建立了平面问题的复变函数方法求解体系。本项目工作是岩土工程解析研究的新尝试，同时也是时变力学在地下工程中的有益应用。