随着经济和社会不断发展,我国地下工程建设日新月异,地铁隧道、深部矿山等地下工程建设在全国迎来新的高峰期。这给岩体力学发展带来空前的机遇,也给岩土工程工作者带来了更加严峻的挑战。如何准确获得岩体力学参数便是其中一个十分棘手的问题。本文针对岩土工程中的Hoek-Brown (H-B)强度准则,结合其表达形式及准则岩体参数现有的选取方法,提出两种新的H-B准则参数的确定方法。主要研究内容如下:(1)基于H-B强度准则,利用微震监测资料确定岩体的力学参数,提出基于微震监测的GSI取值方法,该法可以较好地获取复杂条件下的岩体力学参数。此外,借助FLAC软件自带的FISH语言开发平台,开发出等效Mohr-Coulomb(M-C)计算模型,为复杂问题的分析提供了数值依据,并用于分析塔山特厚煤层8103工作面的围岩应力场及采空区上覆岩层移动规律,取得了理想效果。(2)采用正交设计敏感性分析方法讨论H-B准则4个参数的敏感性,分析结果表明,敏感性排序依次为:地质强度指标GSI,扰动系数D,单轴抗压强度σci,完整岩石材料参数mi。其中,GSI对隧道周边位移值有高度显著影响,D对隧道周边位移有显著影响,mi、σci对隧道周边位移值影响很小,不显著。(3)结合敏感性分析结果及H-B准则的圆形硐室围岩位移表达式,借助数值模拟计算和回归性分析建立了基于H-B准则的位移非线性回归模型,并结合差分进化算法制定合理的优化反分析方法及步骤,该方法克服了智能优化算法运行过程中反复调用FLAC3D软件造成的运算时间过长等问题。(4)结合青岛地铁一期工程3号线监测资料,借助均匀设计及FLAC3D软件确定该工程的基于H-B准则的位移非线性回归模型系数,并验证了该回归模型符合精度要求,进而采用本文建立的位移反分析方法对该地区10个工况进行岩体参数反演研究,取得了良好的效果。结合青岛地铁项目声波测试数据,拟合GSI与岩体纵波波速Vp的关系式,并验证了关系式的合理性。