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龙图腾网获悉中南大学申请的专利一种基于能量调控的深埋软岩隧道支护结构设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120124173B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-29发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510621692.X，技术领域涉及：G06F30/13；该发明授权一种基于能量调控的深埋软岩隧道支护结构设计方法是由施成华;郑可跃;贾朝军;雷明锋;娄义黎;黄娟;彭铸;朱仔旭;朱涛设计研发完成，并于2025-05-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于能量调控的深埋软岩隧道支护结构设计方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种基于能量调控的深埋软岩隧道支护结构设计方法，属于隧道工程技术领域；包括：获得地应力在大主应力方向、中主应力方向以及小主应力方向的分量；制作岩石圆柱体试件和立方体试件；对圆柱体试件开展常规单轴压缩试验，获取围岩的基本强度参数；对立方体试件开展真三轴加卸载试验，获取围岩的极限耗散能；拟定隧道锚杆支护结构设计方案；建立考虑围岩和锚杆协同作用的深埋软岩隧道计算模型，并计算其围岩的耗散能密度和支护结构的吸收能；计算围岩的失稳能量判断依据和锚杆的失稳能量判断依据；判断围岩的稳定性以及判断锚杆的稳定性。本发明适用于处于深部高能地质环境的隧道，能反映高地应力深埋软岩隧道失稳破坏的能量驱动本质。

本发明授权一种基于能量调控的深埋软岩隧道支护结构设计方法在权利要求书中公布了：1.一种基于能量调控的深埋软岩隧道支护结构设计方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一、对隧址区地应力进行测试，分别获得地应力在大主应力方向、中主应力方向以及小主应力方向的分量； 基于隧址区的工程现场的岩体分别制作成圆柱体和立方体的试件； 步骤二、对圆柱体试件开展常规单轴压缩试验，获取围岩的基本强度参数； 对立方体试件开展真三轴加卸载试验，获取围岩的极限耗散能； 步骤三、以围岩的耗能极限值Up,lim作为高地应力深埋软岩隧道围岩的承载能力评价指标，并拟定隧道锚杆支护结构设计方案，沿隧道纵向和环向均匀分布砂浆锚杆，以形成隧道支护结构，再拟定隧道支护结构的相关参数； 步骤四、基于拟定的隧道支护结构的相关参数，建立考虑围岩和锚杆协同作用的深埋软岩隧道计算模型，并计算其围岩的耗散能密度和支护结构的吸收能； 步骤五、基于围岩的耗散能密度和支护结构的吸收能计算围岩的失稳能量判断依据Cr和锚杆的失稳能量判断依据Cb； 围岩的失稳能量判断依据Cr的表达式为： 其中，Up,max为围岩最大塑性应变能密度，Up,lim为围岩的耗能极限值； 锚杆的失稳能量判断依据Cb的表达式为： 其中：Ub,max为锚杆最大吸收能密度，Ub,lim为锚杆储能极限值，σby为锚杆的屈服强度，σbmax为锚杆的极限抗拉强度，εby为锚杆的屈服应变，εbmax为锚杆的破坏应变； 根据围岩的失稳能量判断依据Cr判断围岩的稳定性的具体过程为： 当围岩的失稳能量判断依据Cr＜1时，则判定围岩没有失稳破坏的风险；当围岩的失稳能量判断依据Cr≥1时，则判定围岩将发生失稳的风险，且围岩的失稳能量判断依据Cr越大，则失稳风险则越高； 根据锚杆的失稳能量判断依据Cb判断锚杆的稳定性的具体过程为： 当锚杆的失稳能量判断依据Cb＜1时，则判定锚杆处于正常工作阶段；当锚杆的失稳能量判断依据Cb≥1时，则判定锚杆将被拉断； 当围岩的失稳能量判断依据Cr和锚杆的失稳能量判断依据Cb均小于1时，则表示满足深埋软岩隧道支护结构的设计需求；当围岩的失稳能量判断依据Cr和锚杆的失稳能量判断依据Cb均大于等于1时，则表示不满足深埋软岩隧道支护结构的设计需求； 步骤六、根据围岩的失稳能量判断依据Cr判断围岩的稳定性以及根据锚杆的失稳能量判断依据Cb判断锚杆的稳定性；若围岩的稳定性和锚杆的稳定性均满足需求，则输出隧道锚杆支护结构设计方案，若围岩的稳定性和锚杆的稳定性均不满足需求，则对步骤三所拟定的隧道支护结构的相关参数进行调整，如增加锚杆的数量、减小锚杆的布置间距、增大锚杆的长度或选用强度更大的锚杆，并返回步骤四。

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