动态：第一届全国大坝岩体力学研讨会暨第三届岩石力学与工程学会岩体物理数值模拟研讨会纪要

第一届全国大坝岩体力学研讨会暨第三届岩石力学与工程学会岩体物理数值模拟研讨会于1993年2月、12日至16口在成都召开。会议由中国电力企业联合会科技工作部、中国岩石力学与工程学会岩体物理数值模拟专业委员会、能源部、水利部成都勘测设计研究院共同主持。     

基于岩体波速的Hoek-Brown准则预测岩体力学参数方法及工程应用

 根据建立的由岩体波速估算地质强度指标GSI和岩体扰动参数D的计算公式,引入Hoek-Brown准则,给出岩体波速预测岩体力学参数方法(简称岩体波速法)。以中缅油气管道(国内段)澜沧江跨域工程边坡岩体力学参数研究为例,并以室内岩石物理力学参数和场区声波测试数据为基础,采用岩体波速法和E. Hoek建议法预测场区的岩体力学参数。结果表明：岩体波速法和E. Hoek建议法所得的结果平均相对误差均较小,两者基本等效,数值模拟结果更进一步验证了工程应用效果的合理性。该方法在试验资料不足的情况下,能为岩体力学参数的快速评价提供一条新途径。     

开采扰动岩体力学性质变异试验研究与探测分析

 根据弹性模量变化定义岩体损伤变量,结合室内岩石单轴全应力–应变循环加、卸载试验,探究岩石损伤过程中电阻率的变化,获得岩石单轴压缩各个阶段电阻率的变化规律,分析发现电阻率与弹性模量以及抗压强度之间的变化关系符合对数数学模型,可实现用电阻率变化表征岩体损伤变量。同时,利用刚性试验机进行大理岩三轴压缩试验,研究不同损伤状态下抗剪强度的变化规律,试验结果显示,不同损伤状态下弹性模量与抗剪强度变化关系符合对数数学模型,且整体变化规律差异不大。根据上述研究结果,最终建立损伤过程中电阻率、弹性模量、抗压强度及抗剪强度之间的经验公式,实现用电阻率变化表征扰动岩体的力学性质变异。最后,利用抚顺东露天矿边坡现场高密度电法探测结果,得出边坡地层开采扰动前后视电阻率变化,代入经验公式估算出扰动边坡岩体的力学参数,为进一步分析井工开采扰动边坡的稳定性提供岩石力学参数选取依据。     

深部岩体工程灾害控制学术研讨会

国家自然科学基金重大项目“深部岩体力学基础理论研究与应用”办公室；中国岩石力学与工程学会软岩工程专业委员会；中国岩石力学与工程学会测试专业委员会；中国岩石力学与工程学会岩体物理数学模拟专业委员会；中国岩石力学与工程学会教育工作委员会。     

基于协同学分析的岩体累积损伤力学模型研究

基于岩体材料的非连续特征,将岩体视为由岩石和结构面组成的系统。基于协同学研究问题的微观处理方法,以被结构面分割的岩石块体相对于其原始平衡位置的位移作为序参量,建立岩石块体运动序参量的主方程。通过对主方程进行求解,建立一种考虑累积损伤的岩体力学模型。通过与已有研究成果对比分析,结果表明,该模型能够很好地解释在动载条件下岩石所表现出来的承载能力变化、损伤累积效应等现象。     

岩体表征单元体与岩体力学参数

在岩体多场耦合分析中,许多采用岩体表征单元体(REV)讨论岩体的渗透特性。事实上,岩体REV是岩石力学的一个基本科学问题,它是选取岩体力学模型以及确定岩体力学参数的基础。从REV的基本概念出发,阐述岩体REV的力学意义;根据岩石及岩体的结构和地质特征,定义了岩石力学中常见的6个尺度,并分析了REV与其它尺度的关系;归纳总结并提出了岩体REV的3种确定方法:能量叠加法,地质统计法,数值模拟法;讨论了岩体REV与岩体力学模型及岩体力学参数取值之间的关系;提出了岩体力学参数的"5S"相关性和岩体力学参数场的概念和分析方法。     

岩体力学的学科属性及发展战略

岩体(石)力学是一门什么样的学科,目前尚未形成统一的认识．虽然美国国家岩石力学委员会1964年对岩石力学所下的定义获得了广泛的承认,但我国许多学者持有不同的意见．幽于岩体力学研究的对象是岩体,服务对象是工程,一使用的理论是力学理论和地质学理论,采用的方法是地质与力学相结合的方法。     

三峡工程船闸中隔墩岩体利用及力学性状研究

三峡双线五级船闸两线间保留60m宽的岩体中隔墩，可大大节约工程投资。在船闸闸槽开挖过程中，中隔墩顶面找平混凝土的表面和阀门井周围喷射混凝土的表面先后产生不同程度的裂缝，中隔墩岩体稳定性问题已引起参建各方的高度关注。为此，在施工现场选择典型剖面，采取钻孔取芯、压水试验、岩石力学试验、钻孔弹模测试、钻孔全孔壁数值录像、单孔声波、跨孔地震波、跨孔电磁波CT、数值计算、施工地质调查及施工期监测资料分析等多种手段，综合研究岩体卸荷范围与分区、裂缝开裂机制、加固效果以及中隔墩岩体力学性状和稳定性等。研究成果显示：卸荷区岩体可分为爆破-卸荷松弛带、卸荷松弛带和非卸荷松弛带等3个带；卸荷区岩体经过适当锚固仍然具有较好的整体性，中隔墩岩体的稳定性满足设计要求。     

水工岩石力学研究的基本思路

综合多年来岩石力学在大量大中型水利水电工程中的研究和应用实践，提出一些在开展水工岩石力学研究时应当掌握的基本思路，包括水利水电工程中岩石力学研究的特点、任务，认识岩体、利用岩体和加固岩体3个组成部分，和它们之间的关系。概述了水工岩石力学中有关岩石工程中的不确定性及对策、岩石力学研究的阶段性问题、水工岩石力学研究的主要内容、水工岩石力学中的三大工程问题、岩石力学研究与地质及设计相互关系问题、工程岩体的性状监测以及岩石力学中有关环境保护和维护生态平衡等方面的观点和看法。     

深部开采岩体力学研究

深部开采工程中产生的岩石力学问题是目前国内外采矿及岩石力学界研究的焦点，同内外学肯通过理论研究、室内及现场试验研究取得了大量的成果。总结分析了深部开采与浅部开采岩体工程力学特性的卜要区别，主要表现在“三高一扰动”的恶劣环境、5个力学特性转化特点、4个方面的矿井转型、6大灾害表现形式。针对深部工程所处的特殊地质力学环境，通过对深部工程岩体仆线性力学特点的深入研究，指出进入深部的工程岩体所属的力学系统不再是浅部工程田岩所属的线性力学系统，而是非线性力学系统，传统理论、方法与技术已经部分或相当大部分失效，深入进行深部工程岩休的基础理论研究已势存必行。     

非贯通裂隙岩体力学特性的损伤力学分析

本文基于岩石应力-应变全过程曲线及其对应的声发射试验结果,以及岩石在加载条件下损伤的产生与演化的微观试验和三种不同应力条件下非贯通裂隙岩体模型的强度、变形破坏试验的结果,分析了非贯通裂隙岩体损伤的宏观力学响应和岩体损伤机制;探讨了岩体损伤的局部性及其力学效应。由大量模型试验。通过引入“局部损伤修正系数”,建立了非贯通裂隙岩体考虑损伤的强度预测公式,并用此公式预测了一些模型的三轴强度,结果与实测强度吻合较好。     

温度饱和水下的裂隙岩体力学特性研究*

在理论上，利用O‘Connell的饱和水裂隙岩体等效弹性模量与岩石模量的关系式，并由式中的裂隙密度概念意义，建立了温度作用下的裂隙密度与Oda提出的裂隙张量之间的关系式；在试验的基础上，给出了温度、饱和水下的单裂隙岩体应力－应变、抗压强度回归拟合关系表达式。并通过试验与拟合结果对以加以验证，其裂隙岩体力学模型可为裂隙岩体THM耦合分析提供合理的依据。     

不向工程条件下的岩体力学参数确定方法

在丘陵地区及岩石埋藏不深的地区，建筑物基础常常直接设置于岩体上。而地下工程如地下洞室、矿业工程都直接与岩体接触。深部地下岩体作为隔离核废料的第二屏障，必须掌握地下岩体在多场耦合下的力学特性。对于起不同作用的工程岩体，在确定其力学参数时要采用不同的方法。该文通过对几种典型岩体工程进行力学特性分析，阐述了不同工程情况下确定岩体力学参数的方法。对岩土工程师针对不同工程应如何进行工作具有借鉴意义。     

大体积节理化岩体强度与力学参数

节理化岩体强度与力学参数可根据Hoek-Brown准则进行估计。然而，推广之后的Hock-Brown准则确定地质强度指标GSI时对岩体结构的划分缺乏定量的描述。当评价大体积节理化岩体的地质强度指标GSI时，为使大体积节理化岩体结构的描述定量化，引入Jv(节理数／m^3)。通过算例，说明了应用这一方法的具体过程，这为大体积节理化岩体强度与力学参数的估计提供了新的简便、经济、实用的方法。     

岩体工程与岩体力学仿真分析——各向异性开挖卸荷岩体力学研究

概述了岩体工程与岩体力学研究现状 ,讨论了现理论研究成果与岩体工程实际监测资料不相吻合的问题。分析其主要原因 ,是现岩体力学研究理论模型与岩体工程实际力学模型不相吻合所致。故应严格根据岩体工程实际力学动态相应进行岩体力学仿真分析 ,方可得到正确的分析成果。笔者曾提出“卸荷岩体力学”的概念 ,以归纳开挖卸荷岩体力学研究内容 ,已经高边坡和地下工程实例所验证 ,开挖卸荷岩体力学研究是岩体工程及其力学仿真分析的重要组成部分。     

孔隙与破断岩体的宏细观力学研究

作者简介谢和平，男，中国矿业大学岩石力学与分形研究所所长，教授，博士生导师，国务院力学学科评议组成员。岩体是经过漫长的地质演化过程而形成的复杂结构体，存在不同阶次的随机分布的微观孔隙和裂纹。在宏观尺度上岩体是非均质、非弹性、各向异性的，而且具有时效性...     

节理岩体采动沉陷实验及损伤力学分析

利用相似材料模拟实验，研究了考虑节理倾角单因素的岩体采动沉陷规律，总结出覆岩破坏模式和地表移动特征，并将节理看作被始损伤，利用损伤力学定性地研究了岩体移动量与节理倾角的关系。     

花岗岩岩石力学参数与岩体赋存深度关系的研究

以实际采集的深部岩体试样的岩石力学实验为基础，探讨了花岗岩岩石力学参数随深度变化的基本规律，提出了花岗岩岩石的弹性模量E，抗压强度σC，抗拉强度σt均随岩体赋存深度的增大而增大的观点，给出了花岗岩岩石的弹性模量E，抗压强度σC，抗拉强度σt随岩体赋存深度的增大而增大的数学模型。     

节理岩体力学参数的选取与应用

在岩块的变形和强度参数及岩体结构面的野外统计窗资料的基础上，利用损伤力学和Hook-Brown准则进行节理岩体力学参数的选取，从而为岩体工程数值模拟提供较可靠的参数。最后，给出了该方法应用于浙江三门核电厂人工边坡数值计算的实例。     

岩体质量分级风险分析方法及岩体力学参数研究

结合拟建的特大型桥梁工程--镇扬长江公路大桥岩石地基,在确定基岩岩体质量、岩体力学参数、基博士学位论文岩岩石地基承载力及嵌岩桩竖向承载力和沉降方面,进行了系统研究和探讨,取得的研究成果有以下几方面(1)探讨了多元数据最优分割方法在岩组划分中的应用.根据现场测得的3个定量指标(岩体超声波波速、岩石点荷载强度及岩石质量指标(RQD)),运用多元数据最优分割方法对镇扬长江公路大桥地基岩体进行了详细的岩组划分.(2)改进已有用于岩石力学指标分析的随机-模糊方法.认为随机-模糊处理方法更符合实际,并优于其他方法.(3)针对岩体结构面间距最常见的两种分布形式--负指数分布和对数正态分布,提出了岩石质量指标(RQD)的Monte-Carlo模拟方法及其风险分析方法.对于自然界大部分岩体,可根据结构面间距统计参数,直接在本文得出的一系列岩石质量图上定出RQD平均值、岩石质量百分比(RQp)及岩石质量风险(ROR).(4)提出和建立了节理网络图上计算该网络分形维数和RQD值的方法以及进一步作出用RQD和分维值表示的岩体质量描述图,首次提出了岩体结构面分布分维计算的风险分析方法.(5)应用RMR岩体质量分级系统及国标<工程岩体质量分级>方法对镇扬大桥中桥位主要工程部位各岩体质量进行了评价;首次提出和建立了基于上述两种方法的岩体质量研究的风险分析方法.(6)论文提出了综合确定岩石地基承载力的方法和步骤①运用基于Hoek和Brown岩石经验破坏准则的两种方法预估岩石地基极限承载力;②用数值计算方法校核地基应力状态及地基变形;③运用国内主要规范方法确定岩石地基容许承载力,然后用数值分析方法计算该岩石地基在容许承载力作用下的变形.文中给出了桥址区基岩岩石地基承载力的计算实例.(7)针对镇扬大桥节理化岩体,根据优势面理论,分析确定了影响和控制岩体地基承载力的优势面组合,提出了优势面与"遍有节理单元”数值分析确定岩体地基承载力的联合算法.对于存在大量贯通性结构面的岩体,该方法更符合实际情况.(8)针对大桥南塔区域范围内基岩空间变异性大的特点,运用空间轴对称数值分析模型,对塔基大直径嵌岩钻孔灌注桩单桩沉降及塔基范围内可能的差异沉降进行了分析计算.提出了一些有益的建议和工程对策.