岩体力学试验的理论分析

本文通过对岩石力学试验中岩石试件破坏方式的分析, 在理论上解释了岩体力学试验中经常遇到的一些力学现象并且作出了定量的回答, 同时还建立了岩石的各种破坏模式的判据。     

岩体结构力学岩体工程地质力学的新发展

本文从岩体工程地质力学角度, 研讨了岩体结构力学的意义, 地位与作用。作者就个人的认识, 将岩体结构力学的理论特点, 概括为五个方面, 即再变形和再破坏, 岩体结构的控制作用、岩体结构控制论、赋存环境以及关于岩体的多种力学介质和力学模型构成的力学体系。     

三组结构面状态下不同产状结构面的力学效应研究

本文分析了三组结构面产状模型力学实验结果, 揭示了这种组合条件岩体中产生压剪区、张剪区及结构面、结构体的多种变形成分, 也揭示了压剪区和张剪区形成机理、及三组结构面组合下结构面产状的力学效应。     

旋喷固结体的物理力学性状研究

通过单轴抗压试验、剪切试验、变形试验及渗透性试验等方法，对旋喷固结体的物理力学性状和渗透性进行了研究。结果表明：旋喷固结体具有良好的物理力学性质和较低的渗透性，可完全改变天然土的性质。     

成都粘土裂隙成因研究

根据成都粘土中裂隙特征与地质环境条件的分析，提出成都粘土中途中眩要裂隙类型的成因模式，上升剥蚀引起的垂向卸荷作用产生波状水平裂隙，冲沟切割引起的侧向卸荷作用，产生平行斜列隙裂。     

对近年来地震危险区预测效果的评估

采用R值评分方法，对中国地震局地球物理研究所2001—2004年度划定的全国地震危险区进行了评估，2001—2004年度的R值分别为0．265、0．182、0．293、0．404。近两年的R值相对高些，为了排除随机成分，做了相应的随机预报试验检验，并对地震落入危险区的随机概率作了估计。结果表明，4个年度的R值明显高于随机预报，除2002年度外，地震随机落入危险区的概率很低，不到2％。这说明中国地震局地球物理研究所实际地震危险区划分取得了一定的效果，且逐年提高。     

急倾斜煤层开采地表沉陷的渐近灰色预测

煤层开采所引起的地表沉陷是一种严重的矿区地质灾害。煤层的倾角、厚度等物理条件是地表沉陷的主要影响因素。在水平煤层或缓倾斜煤的开采过程中，由于地层倾角小，地表沉陷具有较完整的规律性，其预测效果也比较理想。但是，在急倾斜煤层的开采中，由于地层倾角较大，赋存条件和地质体物理力学性质的差异，增强了地表下沉的非线性特征，使地表沉陷具有不确定的表现规律。文章对重庆市南桐矿区东林矿的地表沉陷非线性特征进行了探讨，得到了东林煤矿地表下沉曲线的分形维数是1．07。在岩层移动这个系统当中，既含有已知的又含有未知的或非确定的信息，可以作为一个灰色系统来研究。岩层控制系统的状态、结构和边界条件难以精确描述，属本征性灰色系统。文章针对东林煤矿地表下沉曲线非线性较弱的性质，提出用一种基于GM(1，1)的渐近预测模型对东林煤矿42个月的地表下沉量时间序列进行探讨。结果表明，这种模型对急倾斜层开采地表沉陷的预测是一种行之有效的方法。通过对其他工程实例的应用分析，进一步证明这种渐近的灰色预测方法具有相对较高的精度，是一种比较实用的地表沉陷预测方法，具有广泛的工程实用空间。     

具有空间分布裂缝岩石的随机介质模型

利用随机过程的谱展开理论以及Hudson等人的裂纹介质模型构造一种裂纹数密度是空间平稳随机过程的随机介质模型。这个模型可以将裂纹的微观参数(裂纹数密度)与裂纹介质的宏观性质(弹性常数)联系起来,能灵活、有效地描述实际非均匀裂纹介质。模型算例表明,弹性常数的空问分布特征与裂纹数密度的有差别,而且对不同的弹性常数影响不同。通过改编自相关长度的大小,可以模拟裂缝在两个坐标轴方向上具有不同分布尺度的情况。最后,利用高阶的交错网格有限差分方法,我们模拟了地震波在具有随机分布裂缝岩石中的传播特征。     

Modeling of Rocks with Spatial Distributed Fractures by Random Medium Theory

By using the spectrum expanding theory of random processes and Hudson‘s crack model,we developed a random medium model for rocks with spatial random distributed number density of cracks. This model could connect the micro-parameters of the cracks with the macro- mechanical properties, and can be effectively applied to model the real inhomogeneous medium. Numerical example indicates that the random distribution characters could be different for different elastic constants under the same random distribution of number density of cracks. By changing the value of the autocorrelation length pair, it is possible to model the difference of the distribution in the two coordinate directions. Numerical modeling results for seismic wave propagating in rocks with random distributed fractures using a staggered high-order finite-difference (SHOFD) are also presented.     

邯郸北响堂寺3号石窟的工程科学亮点研究

现场调查发现：古人在建造北响堂寺石窟3号窟时，至少运用了3点符合现代科学原理的方法和技术，其中包括效果良好的选址、洞窟斜墙“设计”和排水系统等。这对现代工程地质和岩石力学研究的发展具有一定借鉴作用。笔者从工程地质和岩石力学角度对其上述工程科学亮点进行了详细论述，对于斜墙“设计”的论证是借助于Flac-3D三维数值计算进行的。通过对斜墙开挖下石窟围岩关键部位的拉应力分布情况、剪应力的大小以及变形等的分析，表明斜墙“设计”可使围岩的应力条件得到多方面的改善，有利于石窟的稳定。