关于岩体结构力学基本观点探讨试论孙广忠教授的岩体力学道路

本文着重探讨了孙广忠教授关于岩体结构力学的基本观点, 即岩体、岩体的结构与赋存环境, 岩体结构力学效应, 岩体结构控制论及工程地质-岩体力学-地质工程三位一体的观点等。纵观孙广忠教授的论著, 他走的一条立足地质、以岩体结构力学效应为中心, 紧密结合地质工程的岩体力学研究道路。     

河南省修武县岩土体工程地质类型与分区研究

岩土体的工程地质类型决定了地质灾害的类型,岩土体工程地质分区决定工程建筑场地的适宜性。通过对修武县岩土体岩性、结构、形成条件、力学特性及工程地质特征分析,将岩土介质划分为岩体和土体两大类。并根据工程地质条件相似性、差异性、地貌单元、地形特征、地层岩性等因素,将本区划分为四个工程地质区。     

中国地质学会2002年度学术计划

序号l书会议名称:会议内容中国西部火山作用及其资源环境效应学术研讨会:研究中国西部与火山作用有关的岩石学、地球化学、同位素年代学、火山形成机制及构造背景、造山带不同类型花岗岩的时空分布、岩浆、构造序列、岩浆作用有关的资源环境效应全国第五届X射线光谱分析学术报告会:讨论、交流XRF的新思路、新观点及分析方法、应用与制样技术研究、数据处理方法,发现、培养创新人才,推动相关研究领域的进步2。。2年中国西北部工程地质论坛:西北部地质环境、地质灾害和区域地壳稳定性;高寒冻土工程地质特性与对策;线性工程的特殊工程地质问…     

大新乡场镇危岩稳定性研究及其防治措施

危岩体是工程地质最具特色的问题之一,对危岩体变形发育特征、稳定性及防治对策的研究成为了国内外工程地质领域的研究热点与难点。以大新乡场镇危岩体为工程实例,在对形成危岩体的区域地质环境进行详细分析基础上,系统地研究了危岩体的变形发育特征、稳定性计算方法以及危岩崩塌工程防治对策等。     

土体工程地质层组的划分

工程地质岩组的划分是岩体质量评价的基础。当大型工程揭露土层很多时,进行土体工程地质层组的划分亦是十分必要的。它可以更为清晰的反映场地地质结构的变化规律,便于地质模型的概化和参数研究,有助于抓住主要工程地质问题进行评价,便于设计师的理解和应用。以南京地铁南北线一期工程为例,探讨了土体工程地质岩组的划分问题。通过以层组为基础的参数离散性统计、工程地质模型与工程地质问题的分析可以看出该层组划分方案的合理性与工程意义。     

学习谷德振先生学术思想,促进工程地质学科发展

谷德振先生是我国著名的工程地质学家,也是中国工程地质的奠基人。他德高望重、学术精深,且谦逊、诚挚和富有担当精神;他对后辈关怀备至,注重培养和身教言教,是青年人学习的榜样。谷德振先生是中国地质学会工程地质专业委员会的首届主任,在他的带领下,使我国工程地质学科得到迅速发展。特别是他创立的岩体结构控制论极大地推动了20世纪我国工程地质学科的发展,为我国工程地质学科发展和重大工程建设做出了重要贡献。岩体结构控制论已成长为一巨树,形成许多分支,如岩体结构分类、岩体结构力学、工程地质力学、反分析法等。南京大学优势面研究组学习他的结构控制论,找到自己的学科研究方向,以结构面为研究对象,通过30余年努力,形成一种新的研究模式和方法优势面理论。我们将优势面理论视为结构控制论生长的一个分支。21世纪,以结构控制论的学术思想为指导,引入纳米地质与纳米技术,探索宏观工程地质的自然规律和更微观规律的内在关系;在地质灾害防治与预测研究中,应注意灾害链问题,加强灾害类型、形成机理研究,给出治理对策措施。同时,应注重灾害防治决策管理信息系统研究。今年正值谷德振先生诞辰100周年,我们想起往事,记忆犹新。我们满怀敬佩和感激,撰写此文以表怀念之情。     

《岩体结构力学》

本项成果是水利水电工程、建筑工程、铁道工程、矿山工程、国防工程中存在的地质工程(岩石地基、岩石边坡、隧道等)勘察、试验、设计、施工等的基础理论,也是地震、山崩、滑坡等地质灾害预报和防治的基础理论。 该项成果是孙广忠教授二十多年来组织、领导和参加三十余项大中型工程地质勘察、岩体力学试验研究及设计、施工实践的总结。该项成果系统的研究了岩体结构力学效应,研究了岩体结构对岩体变形、岩体破坏、岩体力学性质控制等方面一系列规律,提出了“岩体结构控制理论是岩体力学基础理论”、“岩体结构力学效应是岩体力学的力学基础”、“岩体结构分析方法和结构力学分析方法是岩体力学研究的基本方法”等一     

论地质工程的基础理论

地质工程是80年代以来工程地质科学的新的生长点, 已经形成为一个工程地质学新的分支学科, 一个新的行业。地质工程的基础理论是地质控制论, 它的基本理论是地质构造控制论、岩体结构控制论、上体结构控制论、地质体赋存环境因素控制论。他们控制着地质环境(包括地壳稳定性)评价理论和方法、岩体质量评价理论和方法、工程地质探测和测试理论和技术方法、工程地质超前预报理论和方法、地质体改造理论和技术, 岩土体稳定性分析理论和方法及地质工程设计和施工指导理论。正确运用这套理论可使地质工程实践减少盲卧性, 增加自觉性, 可使地质工程实践减少20%～30%的经济损失。     

以地貌单元为依据的工程地质分区研究——以武汉市都市发展区城市地质研究为例

第四纪时期的构造运动和气候变化等具有明显的阶段性特点,地貌单元即是阶段性地质演化的宏观体现。不同地貌单元的构成土体具有特定的岩性、成因、结构、构造等组合及水文地质特征。通过对武汉市地貌、第四纪地质特征(地层、成因、岩性等)及土体工程地质性质等综合调查,发现地貌单元对工程地质条件具有明显的宏观控制意义。进而提出一级地貌分区即地貌区可作为工程地质分区的依据,二级地貌分区即地貌成因类型单元可作为工程地质亚区的划分依据。据此原则,将武汉都市发展区划分出4个工程地质区和14个工程地质亚区。并根据不同地貌单元的第四纪沉积物岩性、成因及沉积环境对各个工程地质区和亚区的工程地质特性进行了讨论。     

工程地质区及其在地球各大陆的分布

在地球各大陆上工程地质条件水平和垂直上的变化反映出它们的区域性,它受控于该地区的热量、湿度及其比率。这就是在类似地质结构的地区中,不同的纬度和海拔高度形成了不同的工程地质条件的原因。引入工程地质区这个概念的目的在于说明工程地质条件的区域性。工程地质区一词的意义是指一个大的工程地质地区或省,在其中主要由水的形态决定的岩土状态是均一的并从工程地质观点来看具有区域稳定性。已经确定了以下工程地质区类型:永久性的多年冻土区域、多年冻土和融化沉积共存区域,以及融化和不冻岩石区域,它们再细分为亚区。工程地质条件区域性概念要考虑的主要问题有:分区原则、工程地质区域的类型和种类、地球各大陆上工程地质区域的空间分布规律性、“理想”大陆上的分布模型。     

工程活动与地质环境

文中阐述了工程活动与地质环境的依存关系，指出了地质工程和环境工程地质是工程地质发展的两个重要生长点。工程活动成功与否，不仅决定于人们对工程建设区的工程地质条件认识程度，而且更重要的是对工程建设区的地质环境质量的认识程度，提出了在进行工程地质条件勘察的同时，必须对建设区的地质环境质量进行评价和对工程竣工后运营期间在建成的工程活动作用下对地质环境改变趋势及结果进行预测，为预防地质环境恶化和塑造人地和谐的地质环境提供依据。为了认识地质环境特征和进行环境工程地质预测，作者提出了地质环境模型概念。根据地质结构及地质体赋存环境因素(活动断层、地应力、地下水、地表水等)，以及作者的实践经验，在文中概括列举了５大类１９种不良地质环境模型典型实例。     

世纪国情科技发展与工程地质学走向

通过对 2 1世纪初科技和经济、社会发展趋势的综合分析 ,基于中国现代化进程中基础设施建设的需求 ,工程建设的环境安全与经济效益统一的取向 ,以及学科的自然科学与人文科学的双重属性 ,作者认为工程地质学的研究与发展方向是 :以工程建设与地质环境互馈过程研究为核心 ,地质工程与岩土工程嵌套发展 ;加强工程地质学理论 -地质技术 -工程建设的紧密结合 ,进一步实现工程地质学为工程建设服务的价值。文章还论述了工程地质与环境领域服务于三个层次生产力布局、整体发展趋势、关键环节以及科学方法与技术的基本框架 ,并就当前工程建设中亟待解决的科学技术难题进行了初步分析。     

工程地质学发展趋势刍议

环境工程地质学是工程地质学发展的新阶段，它囊括并发展了工程地质学的所有问题。作为研究工程建设与地质环境相互作用的环境工程地质学，有待于进一步发展为工程环境灾害学──一方面，由于各种自然环境恶化和灾害间的相关性和因果性（环境恶化链、灾害链），研究似宜不限于地质环境和灾害（当然后者仍是重点），而适当扩大至土地环境、水环境和社会环境。作为一门应用地质学的环境工程地质学及其母学科工程环境灾害学将具有力学、地理、经济三大支柱，首先力求地质学与地理学的相互渗透和融合。另一方面，由于各种人类活动间的相关性和因果性（活动链），所研究的人类活动似宜不限于工程建设和运行，而适当扩大至采矿和水事活动，包括开采地下水和排污。后者引起的环境恶化和灾害尤为严重，正酿成危机。其根本出路不仅在于科技进步，而且在于文化调节，力求科技与文化的相互渗透和融合。     

2019年度工程地质领域自然科学基金项目受理与资助分析

对2019年工程地质领域(涵盖地质学学科下属的工程地质和环境地球科学学科下属的工程地质环境与灾害)的基金申请情况、资助情况、研究队伍等进行了详细分析。工程地质领域的基金项目申请数量快速上升,主要是面上项目、青年科学基金和地区科学基金申请数量大幅上升。其他类型项目申请数量保持稳定。近10年的统计数据表明,同行评议专家对申请书的评议尺度保持稳定。面上项目申请者的年龄结构趋于年轻化,青年科学基金申请者的年龄结构比较合理。工程地质领域在多个不同的项目类型中都获得了资助,呈现出较强的竞争力。     

寒区工程与冻融力学

从环境与生态、减灾防灾与中国 2 1世纪寒区建设实际和全球气候变化等方面进行论述 ,指出 :寒区工程学研究对象广泛 ,涉及低温环境 (0℃以下 )和冻融变化对工程建设影响的问题都属于它的研究范围 ;多年冻土向季节性冻土转化 ,冻融变化的交替作用将引发泥石流、滑塌、滑坡、冰锥等一系列灾害 ,给寒区工程和生态系统造成破坏 ;另外 ,由于人类工程活动对环境的反作用 ,也不同程度地加剧了滑塌、滑坡、地震、泥石流等灾害的发生 ;中国西部和寒冷地区蕴藏着丰富的自然资源 ,如何加快西部大开发和寒区经济建设 ,并在开发和建设中减灾防灾、改善和保护环境 ,是一个重要问题。同时 ,进一步提出作为地学、物理学与力学的交叉学科———冻融力学的概念、研究对象、研究方法和研究任务 ,指出 :冻融力学研究正温—负温环境交替变化对材料的物理、力学性质的影响 ,研究冻融灾害的规律及其预防措施 ,是一门具有很强寒区工程背景的应用学科 ;冻融力学以包括冻土 (负温或零温度状态含有冰的各种土 ,而负温下的干土称为寒土 )在内的冰水介质 (含冰含水的介质 )为研究对象。从研究对象和研究范围来看 ,冻土力学只是冻融力学的一部分 ;从研究内容来看 ,冻融力学比冻土力学要丰富得多。文末给出若干有益建议和设想。     

三峡工程地质勘察研究的理论与实践

举世瞩目的三峡工程目前已进入关键的建没阶段。本文从区域稳定与地震危险性、水库区工程地质与环境地质、水库诱发地震、坝址及建筑物工程地质以及天然建筑材料等五个方面论述三峡工程长期以来所进行的工程地质勘察研究工作,并着重对三峡工程区的地质地震问题作了较为详细的探讨。最后对这一巨型工程的地质勘察工作进行了经验总结。     

试论地球内部流体与地质作用——现代地质科学研究思考

把以地球固体部分作为主要研究对象所建立起来的地质科学称为传统地质科学,它只在该学科研究的起点——沉积地质学和学科研究的最终目的——成矿地质学两个领域不自觉地将地球内部流体放到了重要地位,而在其间的绝大多数研究则忽略了对地球内部流体的讨论,在其原有的知识体系范围内已找不到关于地球内部物质和能量转移、转换等方面所存在的大量问题的解决途径和完整答案。现代地质科学的发展已经开始将地球内部流体作为主要研究对象,并将其贯穿到了所有地质学研究的领域当中。其基本出发点应是：地球内部流体广泛存在,并永不停息地运动着,它与固体地球部分同样重要,是现代地质科学研究的主要对象。它不仅在各种地质作用中起着极其重要的作用, 而且, 它基本上可以认为是一切地质作用的最初根源, 也就是说, 流体作用贯穿于一切地质作用( 包括构造活动、岩浆作用、变质作用、沉积作用、成矿作用、地质自然灾害等) 过程的始终。地球内部一切地质作用又通过地球内部流体有机地统一在一起。可将地球内部流体按其与特定地质作用的关系划分为具包含循环性质的初始流体、过程流体和终结流体三类。针对目前的研究大量地集中在过程流体和终结流体方面的现状, 在体现现代地质科学和传统地质科学本质区别的地质作用初始流体方面进行了系统整理和论述, 并提出了可能成为现代地质科学基础性学科的(地球内部) 流体统一地质学。     

地质特征三维分析及三维地质模拟现状研究

自然地质现象极其复杂，三维实体普遍存在，随着地学研究不断深入，三维地质模拟已引起了地球科学界的高度重视，目前已经研制出了多种三维地质模拟软件，并被广泛应用到地质、矿产、水文、物探、地震、环境等各个领域。从地质体结构、构造、类型、分布等方面，系统地分析了地质体三维特征，总结了国内外三维地质模拟软件在地质构造、地质工程、矿山测量、地球物理等方面的开发现状，指出三维地质模拟在软件开发方面存在的问题及在地质数据采集、处理、解释、利用方面所面临的困难，并从三维空间数据结构、技术方法、应用研究等方面阐述了三维地质模拟新进展，最后论述了开展三维地质模拟的意义。     

珊瑚礁工程地质初论──新的研究领域珊瑚礁工程地质

珊瑚礁是一种特殊的岩土类型。珊瑚礁工程地质是工程地质学的一个新领域。本文概述了珊瑚礁的工程建设简史和二战后期以来珊瑚礁工程地质研究的兴起, 提出了必须加强我国珊瑚礁工程地质的研究。     

谈工程地质的学科价值与学科发展

工程地质是一门认知工程－地质相互作用规律和过程的科学,它的使命是保障人类工程活动的安全。工程地质学科的基本理论形态包括成因演化论、结构控制论和相互作用论,这些理论有着相通的思想方法,就是成因决定结构,结构控制行为,工程地质过程是工程建设与地质环境相互作用的过程。随着我国近期工程建设的规模增大,埋藏加深,地质条件更复杂,由此带来的工程地质问题表现出显著的新特点,即研究对象大、深、动、热凸现,工程地质过程水、岩、温、化耦合,已有理论遭遇挑战,工程地质过程研究需要扩充。工程地质学科近期需要加强地质体工程性质研究、工程地质动力过程研究,以及地质环境研究。地质、地球物理、力学、工程科学的结合是工程地质学科发展的有效途径,理论、技术方法与实践并重的模式是工程地质学科发展的基本模式。