创造未来

贺岁钟声、欢呼声划破漆黑的长夜,迎来人类历史新世纪的第一抹曙光。我们,开始谱写新世纪的新篇章。新的世纪是一个知识化、信息化的时代,科学技术的创新不断影响着人类的思维方式、改变着社会与生产的结构、创造着全新方式和内容的生活。在新世纪,我们极其幸运地充分享受着人类几千年的灿烂文化,我们也责无旁贷去创造人类辉煌的未来。新的世纪也是一个和平与进步的时代,可持续发展必将成为这个时代的主旋律。我们需要、我们期望,工程建设飞跃发展,与自然融合,城镇绿色成茵、江湖海洋碧波荡漾、高速干道纵横万里、工业洁净、农业丰盛、环境…     

裂隙岩体表征方法及岩体水力学特性研究

 岩体中裂隙展布的多样性和随机性是裂隙岩体工程特性研究的关键问题。考虑岩体裂隙几何形态(走向、倾角、迹长、间距、隙宽等)的随机性,利用Monte Carlo模拟技术,编制裂隙网络生成程序RFNM2D和RFNM3D。利用RFNM,不但能够生成可以描述和表征岩体及其裂隙结构信息的虚拟裂隙网络岩体,还能够将生成的裂隙网络岩体进行数值离散化,从而可以直接和多种数值计算方法(有限元法、离散元法等)相结合来解决实际工程问题。因此,RFNM生成的裂隙网络岩体实际上是一种数字随机裂隙岩体模型。基于渗流力学理论,应用有限元方法编制软件GeoCAAS,研究裂隙岩体的水力学特性,探讨裂隙几何形态对渗流性状的影响。     

动荷载作用下黄土的强度特征及结构变化机理研究

本文通过室内模拟强夯试验研究了黄土在动力荷载的作用下其强度变化规律 ,发现强度随夯击次数的增加将出现阶段性变化。初期以单调的递增变化为特征 ,但达到某一界限值后出现了宏、微观变化差异。前者以增幅减缓为主 ,而后者则出现了强度逐渐降低现象。结构分析表明 ,强度的这种变化主要受微结构状态调整制约 ,而土粒尺寸和取向的非均匀化发展以及微观损伤的再扩大是已加固土体强度降低的主要原因。     

极端地质灾害与风险

极端地质灾害与风险是本文提出的一个概念.在地球演进过程中,极端地质灾害被认为是小概率事件.但这并不意味这种小概率的自然灾害只发生在遥远的未来,也不能排除这种事件发生在我们现在或者未来不久几代人中间.2008年汶川8.0级强震,吞噬了数万人的生命,大量的建筑被损毁,就是这种极端自然灾害的典型实例.它再一次向人类发出警告,一旦产生,后果将非常可怕.因此作者呼吁工程地质学家们要注意并研究这种极端灾害与风险.科学地判识可引发极端地质灾害的自然营力级别,为灾害预测提供基础,是工程地质工作的基本目标之一.地圈动力过程的区域研究将对实现这一目标有所帮助.评价一个地方的潜在风险,灾害影响区域的估计方法非常重要,同时对破坏结果和破坏对象易损性相关关系的进一步分析,可以得到一个灾害风险性级别.风险管理的策略中,预警措施和警告要受到足够重视,而不仅仅是工程防护.在极端风险减灾中,公众意识和对灾害的预备程度也同样重要.一系列的减灾的战略措施可以相应地制定出来,这不同于普通的安全设计标准和非工程措施.随着社会和技术的进步,在不久的将来,人类减少和管理极端自然灾害的能力必将大大提高.     

工程地质学的大成综合理论

工程地质学工作大多涉及系统工程问题,综合集成应是必需的技术路线.多元知识,即多学科的综合集成道路已得到普遍共识.作者提出,工程地质学需要发展大成综合理论,即多源知识的综合集成.钱学森在研究复杂巨系统中考虑到推理、经验和实测信息的集成,并称之为大成综合(Meta-Synthesis).本文从工程地质实践出发,指出大成综合理论在各工程建设阶段有不同的用法,但本质上是3种来源知识的相互制约和融合,以期达到结论的一致性,做出合理而可靠的决策.某大型抽水泵站高边坡的工程决策过程表明,大成综合理论可能支持超越常规的认识,做出突破性决策.     

基于模糊神经网络兖州矿区立井井筒非采动破裂的判别

煤矿立井井筒非采动破裂是一种新型工程地质灾害。该灾害的发生与各影响因素之间的关系为非线性的、不确定的。本文采用模糊神经网络对其中隐藏的规律进行了提取与捕捉。经检验结果表明,通过模糊逻辑判别与人工神经网络的相结合能够很好的对立井井筒破裂灾害的发生进行判别,且结果准确可靠,能够满足实际要求。     

海底隧道稳定性分析

本文采用有限元极限分析法分析了海底隧道的整体稳定性与存在局部破碎带下的整体稳定性。以某海底隧道为例,计算表明隧道整体是安全的。当存在局部破碎带时,必须做好破碎带的超前注浆堵水加固,以减少其渗水量,并对破碎带进行局部加固;计算还表明,有局部破碎带时,隧道安全度降低,破碎带越宽,堵水圈厚度越小,安全系数越小;隧道倾斜破碎带较垂直破碎带安全系数小。     

岩土工程界面识别中的地层判别分类方法研究

如何根据钻进过程参数曲线对钻进地层进行可钻性实时分级是仪器钻进系统发展和应用的的关键技术.据此,对统计模式识别进行分析,并针对钻进参数样本数据的特点,采用最短距离聚类准则,分别建立类及分类数已知与类及分类数未知条件下的地层判别分类及有效性检验方法;同时,在风化花岗岩金刚石钻进中采用钻进比功曲线对地层进行了分级研究.研究结果表明,在普通风化花岗岩地层中,该聚类分析方法分类性能良好、精度高、误判率低,所获得的分类结果与岩芯地质录孔的分类结果相吻合.该方法为岩土工程地层的自动判别分级提供了定量判别方法.     

龙游石窟砂岩风化特征研究

风化是龙游石窟保护和向游人开放参观时所面临的主要病害和急待解决的问题.在对浙江省龙游石窟砂岩岩矿分析、泥质胶结物中黏土矿物和地表、洞室渗水分析研究的基础上,模拟石窟客观环境条件,对石窟砂岩在盐溶液中反复浸泡,进行加速风化试验.其试验研究方法是,设置NaCl,Na2SO4饱和溶液和蒸馏水作为对比试验的浸泡液,将石窟砂岩试样在浸泡液中进行反复浸泡-干燥循环试验,每次试样干燥后测定其弹性波速.试验研究表明:Na2SO4,NaCl等可溶盐的参与,大大加速砂岩的风化速度;在洞室的渗水中所含,等离子的浓度越高,加速砂岩风化速度的作用越明显;较加速砂岩风化的作用更大.     

原状全风化花岗岩三轴实验CT监测研究

利用可测孔隙水压力和可控排水条件的土静三轴实验装置和螺旋扫描CT，对香港原状全风化花岗岩进行了三轴固结不排水(CU)实验CT动态监测研究。样品应力-应变曲线和实验前后宏观变化特征显示，在不同围压下样品呈现出剪切破坏和剪切-蠕变破坏的差异。CT图象和CT数的结果表明土体原始结构很不均匀。固结使土体孔隙压缩，样品变密。受土体结构(主要是粗大未全风化的钾长石团斑边缘弱区和残余结构面)和围压条件控制，剪切过程中土体细观损伤呈空洞-裂隙．空洞形式的演化。土体在达到峰值前经历了很长的塑性变形阶段。裂隙损伤由空洞损伤发展而来，并沿最大剪裂面集中发展。残余变形阶段强度呈稳态，CT图象显示主破裂面贯通，其周围有多处空洞损伤。对比实验发现，这种同CT扫描仪配套的新三轴仪给出的应力、应变结果可同常规三轴实验很好地联系起来。该仪器和方法可望为新近提出的土体结构力学研究提供观测与量化分析手段，也可为土体结构细观损伤演化研究构筑基础。