试论我国岩石力学的研究状况及其进展

从岩石(岩体)基本性质的试验研究;岩石塑性力学研究及岩石塑性应变梯度理论;岩石流变力学研究;岩石损伤、断裂力学研究;岩石块体力学研究;分形-岩石力学研究;岩石渗流(耦合)力学及环境岩土工程;岩石力学计算方法及位移反分析;智能科学方法在岩石力学问题中的应用;非线性科学方法(混沌)在岩土工程中的应用10个方面介绍了我国岩石力学的研究状况及其进展,并回顾了岩石力学专家们一些年来所取得的主要成果。     

岩石本构模型智能辨识方法研究

岩石本构模型是研究岩石力学特征和变形机制的基础,而本构模型或模型中相关参数的识别是本构模型研究中的热点和难点问题。本文基于红板岩室内力学实验数据,分别利用遗传算法、BP神经网络以及遗传规划对红板岩本构模型进行了模式识别,结果表明,遗传算法进行参数识别需要事先假定流变模型的形式,误差较大,而BP神经网络和遗传规划可以一次性同时确定流变模型的结构形式及参数,有效避免模型假定所带来的误差。而遗传规划与BP神经网络相比,具有精度高、收敛快,可视化程度高等特点,为岩石本构参数及模型的智能识别方法的选取提供参考。     

第12次全国岩石力学与工程学术大会第2号通知(2012年10月19～22日,南京)

主办单位:中国岩石力学与工程学会承办单位:中国岩石力学与工程学会环境岩土工程分会;中国岩石力学与工程学会工程安全与防护分会;中国岩石力学与工程学会地下空间分会;江苏省岩土力学与工程学会;河海大学;解放军理工大学大会主题:岩石力学与重大工程中的新挑战会议专题:(1)岩石力学基本性质与本构关系;(2)岩石力学新理论、新方法;(3)岩石工程数值分析与仿真;(4)岩石动力学;(5)岩石高边坡工程;(6)岩石地下工程;(7)环境岩土工程;(8)岩土工程加固的新原理、新方法和新技术;(9)岩土力学试验研究方法;(10)岩土工程风险分析;(11)岩石工程实例分析;(12)其他岩石力学与岩土工程问题。     

数字图像技术在岩石细观力学研究中的应用

岩石内部的细观组成和结构决定了其在外力作用下的应力-应变状态,进而控制了其宏观力学响应和破坏机制。数字图像处理技术作为一种材料细观尺度上的空间结构精确测量和数字表述手段,已广泛应用于土、岩石及混凝土的细观结构定量分析中。应用数字图像处理进行的岩石细观力学研究是对岩石力学研究方法的革新。现阶段主要研究内容包括：岩石裂隙隙宽的非接触测量,数字表述岩石结构的非均匀性,进行岩石细观力学行为分析,将提取的岩石数字特征值与相应的岩石物性结合以实现岩石流-固耦合研究,建立基于数字图像技术的岩石细观力学数值模拟方法。在研究相关文献的基础上,对数字图像技术在岩石细观力学定量研究中的成果进行客观评述,探讨各种方法的优缺点,分析展望数字图像技术在岩石细观研究领域中的应用前景。     

岩体工程的力学模型问题

一、岩体工程的力学模型进展相似材料力学模型试验与数值分析、岩体室内外测试等是岩体工程稳定性问题研究的三种基本方法。实践证明,它们各具特点、相互配合和验证,是解决岩体稳定性问题的有效途径。岩体力学经历了视岩体为岩石材料的岩石力学阶     

第六次全国岩石力学与工程学术大会第二号通知

由中国岩石力学与工程学会主办 ,中国科学院武汉岩土力学研究所和水利部长江水利委员会承办的第六次全国岩石力学与工程学术大会定于 2 0 0 0年 10月 2 4日— 2 7日在武汉东湖召开。欢迎从事岩石力学与工程界的专家、学者、工程技术人员和管理人员参加。大会主要议题为新世纪岩石力学与工程的开拓和发展 ,有 9个专题报告 :①西部工程岩石力学问题 ;②三峡工程中的岩石力学经验与启示 ;③三峡库岸滑坡 ;④数值分析方法在岩石力学与工程中的应用前景 ;⑤地下空间的利用与开发 ;⑥矿山岩石力学 ;⑦智能岩石力学 ;⑧岩石力学测试新技术 ;⑨饱和…     

岩石力学地层理论方法及其煤系气高效勘探开发应用基础述评

煤系气高效勘探开发是当前中国煤地质与非常规油气地质研究关注焦点,"岩石力学地层与非常规油气"是当前非常规油气勘探开发国际前沿研究领域,煤系岩石力学地层与煤系气研究具有理论和实际意义.本文综述了岩石力学地层经典学术思想和新学术思想,评述了岩石力学地层理论方法及其非常规油气勘探开发现状进展,分析了煤系岩石力学地层理论方法构...     

《岩石力学的理论与实践》即将出版

本节由陶振宇主编,水利出版社出版。本书是以总结国内岩石力学的理论与实践经验为主,结合介绍国外最新研究动态的较全面、较好的一本岩石力学专著,由国内卅位岩石力学专家和工作者写成。内容包括四个部分:总论、概述了我国岩石力学研究的主要进度;岩石的基本特性及其测试技术,包括室内、现场测试、动力法、静力法、模型试验和微观结构研究;岩石力学的理论研究与分析计算,包括岩体的破坏机     

南京长江二桥南汊桥塔基主要工程地质问题与力学参数的确定

南京长江二桥南汊桥塔基主要工程地质问题是岩石的强度问题. 由于塔基岩石为胶结差的砾岩与砂砾岩, 且结构和颗粒不均匀, 勘探中取样极为困难, 加之岩石常规试验的不适宜性, 使得岩石力学强度问题复杂化. 为此勘察期间对塔基岩石工程地质特性进行了较全面的研究, 并结合类似岩石的原位试验对比分析, 确定了符合本大桥的力学参数建议值, 为桩基的优化设计提供了可靠依据.      

关于发展我国岩石力学的浅见

一、大力发展测试技术研究与测试设备的研制岩石力学基本上是一门实验力学学科,因此提高测试技术水平是发展岩石力学的从基础和必由之路。我国与国际水平的差距,测试技术落后是一个重要的方面,以致对于岩石的某些重要力学特征、物理机制及边界条件,都难以获得可靠的数据和资料,不仅影响了工程实际问题的解决,也影响到岩石力学理论的发展。为此建议:1、集中力量攻克测试技术中的难点,促使测试技术全面迅速地发展。     

两个值得关注的工程地质力学问题

岩体工程地质力学的问世 ,不仅推动了工程地质学科的发展 ,而且提高了解决实际工程问题的能力。在其发展过程中 ,新的研究课题不断地被提了出来。随着这些问题的解决 ,一些重要的理论、方法和技术将形成和逐步走向完善。作者认为以下两个工程地质力学问题值得我们关注 ,即边坡滚石机理和防治和工程地质力学综合集成理论和方法。     

中国21世纪若干重大工程地质与环境问题

21世纪中国的大规模的国家建设不可避免地导致大量的工程地质与环境问题。 2 1世纪中国西部高山峡谷地区主要工程地质问题有: 构造活动带岩土体动力稳定性, 高地应力下岩体应变储能与岩体性质, 高陡边坡的变形及尺寸效应和动力稳定性, 深埋长大隧洞的地温与地压, 深埋隧洞岩体结构探测与施工地质超前预报, 大跨度复杂洞群变形与稳定性的群洞效应, 冻土的冻融变形、稳定性及其处理技术, 可溶岩岩溶规律与岩体利用问题, 河床深厚覆盖层的处理与利用等问题; 中国东部及沿海地区工程地质问题包括: 高速交通网建设中软土地基变形与稳定性及处理技术, 深井采矿中软岩巷道大变形与处理技术, 深厚松散堆积层上大型桥梁桥基变形与稳定性, 海底隧道围岩工程地质与水文地质问题, 城市多层地下空间开发中的工程地质问题等; 此外, 水土流失与北方大规模荒漠化问题, 黄河下游地上悬河与长江下游塌岸和堤防稳定性问题, 黄河断流引起的下游地区环境问题, 我国北方干旱地区水资源长期匮乏问题, 城市化中的环境破坏与污染控制等问题, 将是中国 2 1世纪突出的环境问题。中国工程地质工作者应当在结构土力学与岩体结构力学、工程地质学的基本理论与工程地质动力学、人 地相互作用机制与环境工程地质学、地质工程理论与方法。     

强风化花岗岩弹塑性本构模型研究(Ⅰ):理论模型及参数反演

厦门翔安隧道是国内修建的第一条海底隧道,其相关勘察、设计以及施工经验和工程总结材料将对国内其他海底隧道的建设具有十分重要的借鉴作用。与山岭隧道相比,需要解决的岩体力学与隧道工程结构设计等方面的问题不尽相同,存在不少现行规范未能涵盖而又亟待在设计中予以明确回答的问题。根据厦门翔安海底隧道风化槽强风化花岗岩的室内应力-渗流耦合试验成果,建立了强风化花岗岩的应变硬化的弹塑性模型和黏聚力演化方程,通过反演确定了模型的力学参数。研究表明,提出的应变硬化的弹塑性模型能合理地反映强风化花岗岩的力学特性,其成果具有很好的推广应用价值。     

高放废物地质处置与岩石力学研究

高放废物处置库是一个特殊的深部地下工程,涉及大量的岩石力学问题。笔者简述了我国高放废物处置的技术路线和主要进展,探讨了处置库选址、设计、建造、性能评价中的主要岩石力学问题。     

Engineering problems and rock mechanics: some examples

Jaeger, C., 1973. Engineering problems and rock mechanics: some examples. Eng. Geol., 7: 333–358.

The purpose of this paper is to show how rock mechanics interprets geologic information and helps to adapt engineering design to rock conditions. The paper analyses eight case histories of large engineering projects. In five cases the designers took careful account of the conditions prevailing in the rock masses, the rock characteristics, the strength of the rock and the modified stress—strain pattern created by the new structure. The intrinsic curve of the rock mass, the Coulomb condition, the residual stresses and theE-modulus in the families of joints are among the more important characteristics of the rock mass. In two case histories, it is shown how an erroneous estimate of the cleft-water pressures caused disaster.

Rock mechanics is a necessary link between engineering and geology.     

工程岩体卸荷力学特性的研究与发展

卸荷状态工程岩体的力学条件与传统的加载岩体有本质的区别。在回顾岩体卸荷力学研究现状基础上 ,分别从试验研究、理论研究和工程应用方面提出了当前岩体卸荷研究中存在的主要问题 ,并对今后的发展提出了一些看法     

应用力学机理的网络模拟预测隧洞超挖问题

概述了结构面的网络模拟技术的基本原理、方法和现状。在充分考虑岩石破裂的力学机理的基础上,结合野外测得的结构面特征参数,提出了一种基于力学机理分析的网络模拟技术,并把该技术运用到地下洞室的超挖预测中。通过某工程实例验证结果的准确性,预测的结果表明：考虑岩石破坏机理的网络模拟技术,能充分反映岩体结构面的几何特征,合理地预测地下洞室中的超挖问题。     

The mechanics of spall fracture in rock and concrete

Spalling is a wave-induced dynamic fracture phenomenon. The waves can be either one: elastic, elasto-plastic, or shock waves. From a continuum mechanics point of view, fracture mechanics and wave propagation form the main ingredients in the formation of spalls. Recently, however, micro-structural effects have become important in the initial stages of spall formation in a variety of engineering materials ranging from metals to rock and concrete. From a structural geology point of view, the rock mass cannot be modelled as a continuum. In this case, a discontinuum approach has to be taken where the individual features of the rock mass such as joints and faults need to be taken into account. From an application point of view, spallation is important where rapid loading by explosives, impact, or energy deposition, occurs. The range of applications stretches from blasting in mining engineering to damage prevention to structures under explosive excitation.

This contribution offers a multi-faceted and multi-disciplinary approach to the study of spalling with special attention to analytical and experimental work. The reader is assumed to be somewhat familiar with the basics of continuum mechanics, fracture mechanics, and propagation of elastic, plastic and shock waves. The application to rock and concrete will show the effects of structural geological discontinuities such as open and closed joints - and to some degree also faulting - in rock, as well as the micro-structure of concrete on the (shock) wave field.

Extensive use will be made of time-space diagrams which proved very useful in practical applications to blasting problems [Rossmanith, H.P., 2002, The use of Lagrange diagrams in precise initiation blasting. Part I: two interacting blastholes, Fragblast 6, 104-136].     

浅析山区高等级公路中的边坡工程岩体

随着山区高等级公路建设的飞速发展，各类边坡工程岩体问题也日益增多。从卸荷岩体力学的基本观点入手，探讨了边坡工程岩体的变形破坏特性、稳定性评价方法以及开挖设计理论。研究表明，边坡工程岩体的变形破坏特性完全符合卸荷岩体力学行为，不同于常规的加载岩体行为；边坡工程岩体的稳定性分析计算中必须重视水力学因素和卸荷作用的影响，并得到了有意义的表达式；边坡工程岩体的开挖设计应在充分认识其工程力学性状的基础上，针对边坡岩体地质特性，结合已有各类稳定边坡的资料，进行既经济又可靠的优化设计。     

Numerical and intelligent modeling of triaxial strength of anisotropic jointed rock specimens

The strength of anisotropic rock masses can be evaluated through either theoretical or experimental methods. The latter is more precise but also more expensive and time-consuming especially due to difficulties of preparing high-quality samples. Numerical methods, such as finite element method (FEM), finite difference method (FDM), distinct element method (DEM), etc. have been regarded as precise and low-cost theoretical approaches in different fields of rock engineering. On the other hand, applicability of intelligent approaches such as fuzzy systems, neural networks and decision trees in rock mechanics problems has been recognized through numerous published papers. In current study, it is aimed to theoretically evaluate the strength of anisotropic rocks with through-going discontinuity using numerical and intelligent methods. In order to do this, first, strength data of such rocks are collected from the literature. Then FlAC, a commercially well-known software for FDM analysis, is applied to simulate the situation of triaxial test on anisotropic jointed specimens. Reliability of this simulation in predicting the strength of jointed specimens has been verified by previous researches. Therefore, the few gaps of the experimental data are filled by numerical simulation to prevent unexpected learning errors. Furthermore, a sensitivity analysis is carried out based on the numerical process applied herein. Finally, two intelligent methods namely feed forward neural network and a newly developed fuzzy modeling approach are utilized to predict the strength of above-mentioned specimens. Comparison of the results with experimental data demonstrates that the intelligent models result in desirable prediction accuracy.