大多数岩体工程都非常关注岩体在工程作用或自然作用下产生的变形，岩体的变形不但取决于岩石材料的力学性能，而且受到岩体中众多结构面的影响，如果能同时考虑这两方面因素的影响，就能较好地预测岩体变形。岩体变形不但表现出弹性变形和塑性变形，也会随着时间的推移而出现蠕变变形。岩体工程结构的服务期一般较长，而长期的蠕变变形可能会影响结构的正常使用，甚至威胁结构的稳定，所以蠕变分析在岩体变形分析中开始占有越来越重要的位置。　　 许多数值计算方法都已经能够模拟完整岩块的蠕变变形，但是却难以模拟大量结构面对岩体变形的影响。因此寻找一种既能计算岩块蠕变，又能反映结构面对岩体变形影响的数值方法具有理论与实用两方面的价值。数值流形法可以统一处理连续问题与非连续问题，可以同时分析岩块变形及结构面对岩体变形的影响。但最初的数值流形法将岩石材料视为弹性，不能计算蠕变变形，为此开展了模拟岩体蠕变的低、高阶黏弹性数值流形法研究。　　 本文的研究以石根华博士2002年开发的数值流形法程序及相关理论为基础。将数值流形法能处理的固定边界条件从一种增加为三种。在数值流形法程序中实现了模拟水压力作用和开挖作用的功能。在低阶数值流形法中引入“时步-初应变”法计算岩体的黏弹性蠕变，推导了低阶数值流形法的蠕变计算公式，编写了相应的程序并进行了验算，成功地用数值流形法模拟了岩体的黏弹性蠕变。推导了高阶数值流形法的基本公式，以低阶黏弹性数值流形法研究为基础，实现了高阶黏弹性数值流形法并进行了验算。开发了一组辅助程序，增强了2002版数值流形法程序的前处理功能。开发了新的数值流形法后处理程序。　　 论文的具体研究内容如下：　　 1．对弹性数值流形法进行了几点重要改进，具体包括：　　 (1)修改了固定边界的实现方法，通过在固定边界上采用两个不同刚度的弹簧约束使数值流形法可以模拟的固定边界类型由一种增加为三种。　　 (2)推导了三种不同情况下的水压力作用计算公式，编写了相应的程序，使数值流形法能够计算水压力作用，并对计算公式进行了验证。　　 (3)采用删除开挖区域块体和单元的方法成功地用数值流形法模拟了开挖，分析了用这一做法模拟开挖的原理并进行了验证。　　 2．为了使数值流形法能够模拟节理岩体的蠕变变形，在低阶数值流形法中引入用于蠕变计算的“时步-初应变”方法，以广义开尔文体作为本构模型推导了在低阶数值流形法中计算黏性蠕变的计算公式。推导了分步渐进计算黏性应变的计算公式以及黏性附加荷载的计算公式。算例表明结合“时步-初应变”法之后，低阶数值流形法可以很好地计算黏弹性蠕变。　　 3．由于低阶数值流形法计算精度较低，将覆盖函数从常数提升为全一阶多项式，成为高阶数值流形法。推导了高阶数值流形法位移函数的构造过程及高阶数值流形法的单元矩阵，算例证明高阶数值流形法计算精度高于低阶数值流形法。在低阶黏弹性数值流形法研究的基础上，将“时步-初应变”法引入高阶数值流形法，推导了相应的计算公式并进行了验证，证明高阶黏弹性数值流形法可以计算岩体黏弹性蠕变。　　 4．开发了三个前处理辅助程序以及一个新的后处理程序，为数值流形法提供了更强的前后处理功能，具体工作如下：　　 (1)开发了能从AutoCAD的dxf数据文件中抽取数值流形法建模所需几何信息的辅助软件，便于数值流形法的快速建模。　　 (2)开发了一个辅助程序，能够从数值流形法的几何信息中提取出模拟水压力作用时所需的信息，以便进行水压力作用的模拟。　　 (3)开发了一个辅助程序，能够获得模拟开挖时所需的开挖区域内的块体和单元信息，以便用数值流形法进行开挖作用的模拟。　　 (4)开发了新的后处理程序，可以更方便地查看结构在不同时刻的变形，可以绘制结构的位移和应力云图以直观地显示结构位移和应力的大小。　　 5．以水电站主厂房安装间的开挖过程作为工程实例，采用低阶数值流形法分别对地下洞室开挖进行弹性及黏弹性计算，对蠕变变形对围岩的位移与应力造成的影响进行了分析。