智能岩石力学及其内容

本文针对岩石力学研究中目前存在的问题和信息时代的要求, 提出了21世纪的智能岩石力学的新思想和研究内容。它是综合现有各种行之有效的方法, 系统研究岩石工程问题, 提高岩石力学解决复杂问题的准确性。     

CO2地质封存力学问题的数值模拟方法综述

随着社会的发展,人类对化石能源的依赖导致大量的CO2排入大气层,从而引起全球变暖、海平面上升等一系列全球性气候问题。CO2地质封存是当前CO2减排最有前景的技术,但大量的CO2注入地层易诱发相应的力学问题：地表隆起变形、盖层完整性受损、断层活化等。因此,为了降低CO2地质封存带来的安全风险,理论分析、数值模拟和响应面方法等手段被应用于此类力学问题的分析中。由于数值模拟方法能够解决大尺度范围内复杂几何模型的多场耦合问题,数值模拟成为当前在CO2地质封存力学领域中应用最广泛的方法。因此,对CO2地质封存若干力学问题的数值模拟方法进行了全面的综述。首先,简要介绍了多孔介质的温度-渗流-力学-化学（THMC）多场耦合原理,并对数值模拟解决多场耦合问题的方法进行了归类。然后,详细总结了数值模拟在解决CO2地质封存力学问题方面的国内研究进展。最后,讨论了数值模拟方法在此类力学问题方面的应用缺陷,并提出了若干建议。     

岩体结构力学

岩体力学是解决土木工程、矿山工程、国防工程建设中存在的岩体工程建筑的基础理论。但是工程界仍感到已有的岩体力学理论解决实际问题的能力很低。作者认为原因有两条:(1)岩体力学研究与地质研究脱节,(2)已有的岩体力学理论不能反映岩体力学的真实规律。已有的岩体力学理论是从材料力学和土力学移植过来的,实质上是连续介质力学,不符合岩体的地质实际。     

非线性有限单元法

一、绪言固体力学中的非线性问题是一个相当困难的却又是工程建设中迫切需要解决的问题。多年来,这个问题一直未能得到很好的解决,其原因有两方面:(一)由于人们对介质的力学特性缺乏足够的认识,因而难以提出一个完善的力学模型来描述介质的受力变形机制。     

印度尼西亚PosoI水电站覆盖层物理力学性状研究

在印度尼西亚PosoI水电站前期设计工作中,由于业主提供的资料较少,使得对工程区覆盖层物理力学特性的分析和工程地质条件的掌握上存在困难。为了解决工程问题,进行了现场地质调查工作和钻孔岩心重新鉴定工作。根据现场地质调查、钻孔资料和孔内试验资料,结合中国工程经验,采用工程类比法综合提出了适合本工程的覆盖层物理力学参数。本工程中工程问题的解决方法值得类似的国外工程借鉴。     

岩石力学发展的新阶段──工程岩体力学

随着岩石力学及其相关学科的不断完善和发展以及对现行岩体力学中存在的有关问题的不断解决,岩石力学正逐步进入一个新的发展阶段──工程岩体力学阶段。工程岩体力学的理论体系主要包括：岩体结构的相对性、工程岩体的连续性、工程岩体的几何大变形、工程岩体的物性关系和物性参数等。     

岩石力学发展的新阶段—工程岩体力学

随着岩石力学及其相关学科的不断完善和发展以及对现行岩体力学中存在的有关问题的不断解决，岩石力学正逐步进入一个新的发展阶段──工程岩体力学阶段。工程岩体力学的理论体系主要包括：岩体结构的相对性、工程岩体的连续性、工程岩体的几何大变形、工程岩体的物性关系和物性参数等。     

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     

岩土力学数值模拟中力学参数的确定方法

力学参数的选取是进行岩土力学数值模拟的关键，它直接决定了模拟结果的合理性。不同的力学模型需要选取不同的计算参数，经验值在参数的确定过程中具有一定程度的参考价值，几种变形参数和强度参数的现场尺度转化方法解决了室内土工实验参数的现场应用问题，提出了进行力学参数和计算模型合理确定的推断模型的概念，并对推断模型实现的思想和步骤进行了较为详细的讨论。     

节理岩体圆形隧道滑动区的研究

对于连续介质问题,可以利用Mohr-Coulomb准则很好地解决圆形隧道滑动区问题.但是对于节理岩体问题要复杂得多.由于节理岩体具有复杂的力学特性,因此节理岩体圆形隧道滑动区的确定问题一直都没有很好地解决.节理岩体的力学特性可以很好地用考虑了中间主应力影响的非线性统一强度准则来表达.根据非线性统一强度准则确定了即时摩擦角,进而获得了节理岩体圆形隧道滑动区和支护应力的封闭形式的理论解,并给出了算例.     

建议用准确的力学概念研究地球动力学

随着构造地质和地球动力学研究的深入,所引用的力学概念也越来越多,这些概念在力学中已先于地质学有严格的定义,那么引用这些概念时也应该遵循这些定义,以免错用。在进行构造解析和地球动力学分析时,准确运用力学概念有利于对问题的精确和量化解释,否则不仅不利于地质学的发展,还会阻碍地质学与力学和地球物理学之间的交流。然而,近年的文献中误用力学概念的现象时有发生,这与学科日新月异发展的形势很不相称。地质学每次突跃式发展都与其他学科,尤其力学概念的引入分不开。文章仅就几个最常用的力学概念作些基本解释,以期引起关注和研讨。     

APPLICATION OF SOME MECHANICAL CONCEPTS TO STRUCTURAL GEOLOGY

This paper discusses some mechanical concepts that have been largely applied to structural geology and tectonics, and addresses the problems and misunderstandings in use of these mechanical terms. The purpose is to stimulate the interests for structural geologists in using the mechanical principles and methods correctly to solve the geodynamic problems.     

碰撞造山带的大地构造相及研究意义

在综合介绍国内外关于大地构造相概念和大地构造相研究方法的基础上,综述了大地构造相分析在研究造山带结构和演化,非史密斯地层以及造山带沉积地质学方面的意义。     

构造煤的成因属性分类

前人研究认为构造煤是煤与瓦斯突出的必要条件,构造煤的分类对煤与瓦斯突出的预测和防治有重要意义。(1)根据构造煤参与煤与瓦斯突出过程的突出属性对构造煤重新进行了定义,认为构造煤是构造作用下强度降低、瓦斯异常的煤气双重介质,据此将构造煤划分为01类瓦斯构造煤和01类强度构造煤以及强度和瓦斯都变异的02类构造煤。(2)参考地质构造成因环境下岩石破坏的脆韧性划分方式,将突出属性分类与脆韧性的构造成因特性结合起来,划分出3类脆性构造煤和3类韧性构造煤,分别命名为01类脆性瓦斯构造煤、02类脆性构造煤等。(3)分析了构造煤在煤与瓦斯突出中的作用,低强度构造煤在其周围形成应力集中,瓦斯通过孔隙压力和吸附作用降低煤体强度,而高压瓦斯则是突出发展过程中煤体破坏和抛掷的重要动力源之一。(4)结合成因属性构造煤分类对各种地质因素对构造煤空间分布、构造煤瓦斯的生成和保存条件进行了分析。     

西天山那拉提构造带及邻区几个地层问题的讨论

西天山—伊宁地区以独特的结构特征和关键的大地构造部位,历来成为中外地质学家所关注、研究的重要地区,而那拉提构造带及邻区又在西天山—伊宁地区占有举足轻重的地位。由于客观条件的制约,那拉提构造带及西天山造山带在基础地质的许多方面存在不少问题,直接影响到对天山造山带和伊犁盆地的正确认识。笔者根据近十年来在那拉提带及邻区进行10个1∶5万区调填图和收集到的其它资料,对该区几个重要层位的时代、大哈拉军山火山岩系的形成背景、蛇绿岩和蓝闪片岩的产出特征以及该区的结构、构造单元划分和发展演化的动力学机制进行了讨论,其中的许多认识和看法将对该区的进一步研究产生推动作用。     

武夷造山带地球物理表征

浙江地垮华南造山带不同构造单元的特殊部位,有着多类型,多旋带结构演化历史,如浙西南－闽北地区主体就是武夷造山带。作为原地矿部新一轮地质填图调查工作,即在多旋回造山带非史密斯地层区进行１：２０万填图,以活动论和探索大陆动力学为指导思想,旨在着重表现造山带的结构,形成演化及其在寺构造的基本特点,尤其侧重于其造山过程和现今造山带蝗三维结构,在造山带开展不同目的,不同尺度的地球物理调查和填图,正确恢复或解     

古水水电站工程区域堆积体边坡工程地质分析

西南地区水电工程中堆积体边坡的稳定性问题研究对水电工程建设极为重要。堆积体边坡研究中比较关键的问题包括:堆积体的历史成因、不同条件下的力学参数取值和稳定性分析。本文通过对古水水电站坝址区域内下覆为板岩、上覆为堆积体的工程地质条件进行了相关分析,得到了该区域上覆堆积体和下覆板岩倾倒变形的历史演化过程:在冰水的携带作用下,边坡顶部的岩土体逐步向下迁移而形成堆积体,并且表现出明显的层状效应;板状岩体在构造运动、河谷下切和风化卸荷等共同作用下,加之上覆堆积体重量的不断增加,从而发生折断并导致倾倒变形。在对冰水堆积体物理力学特性分析的基础上,结合现场的工程地质调查,得到了区域内堆积体边坡的变形破坏模式表现为顺软弱面整体滑动破坏和局部圆弧型滑动。     

论东海西湖凹陷花港组的地质时代

根据区域地质、古生物序列、埋葬学以及生态相容性等资料的综合分析研究,认为西湖凹陷花港组中发现的沟鞭藻和钙质超微化石可能是再沉积的残遗群落,不能作为确定花港组时代的依据。按孢粉和轮藻化石资料将花港组地层时代归属渐新世。     

关于编制盆地构造演化剖面的几个问题的讨论

本文根据平衡剖面原理,从构造地质学基本原理出发,讨论了采用“地层回剥”方法编制构造演化剖面时遇到的影响古构造复原的若干问题,强调建立平衡地质剖面和利用平衡剖面技术编制盆地构造演化剖面时,“地质概念上”的平衡和地质逻辑上的合理比纯粹的“几何学上”的平衡更重要。     

对中国西部造山带地质研究若干问题的思考

从大陆研究的视角,认为大陆造山带地质研究是广义上的陆缘地质研究,阐述了陆缘多岛弧盆构造系统及其演化过程,提出造山带内时代相近的一组蛇绿混杂岩带是“古陆缘多岛弧盆格局”的残留,“古陆缘多岛弧盆构造系统”的基本残留形式在平面和剖面上都可能是“网结状”等认识。