爆炸荷载作用下岩石的变形与破坏研究（I）

无论是矿山工程、隧道工程中钻孔爆破效率的提高、工程爆破领域爆破振动参数的预测，还是最近一系列高技术常规局部战争中粘地炸弹对地下坚固目标的破坏，在不考虑岩石中强爆炸引起的光子和电磁辐射等极端效应情况下，都亟待要求对岩石中爆炸引起的应力、变形及其它运动参数和破坏效应作出比较准确的评估。目前对此问题的研究尚只能达到大致的机理及景象的定性认识和描述，定量上的确定存在数量级的误差，尤其是爆炸和冲击的近区。误差更大。其原因在于岩石中爆炸产生的变形和破坏特征，不仅与作用时发生相应的物理及力学运动密切相关，而且强烈地受岩石自身构造缺陷水平及其变化的制约。本文概迷了爆炸作用下岩石的动力变形与破坏研究之现状。研究中考虑了岩石的构造特点及其对基本力学性状的影响，并简述了其研究的新趋向。     

岩土矿物与疾病

地方病是与地质环境有一定依存性的疾病。它的致病物质除直接来自人类生产和生活制品外,主要源于自然界的大气、水土、岩石中。换言之,人类生存发育与一定地区的水、土和生物化学元素含量有关,当某些元素含量过高,与人需要量不相适应时,就可能导致人发生某种疾病。归纳与地质因素有关的地方病有甲状腺肿(克汀病)、克山病、硒中毒、氟中毒、铜毒、铅毒症、不孕症、食道癌、肝癌、布鲁氏菌病、鼻咽癌、口腔癌、乳腺癌等。     

岩石断裂和破碎的分形研究

岩石断裂与破碎的研究一直是岩石力学的前沿领域,也是采矿、能源、水利、交通、地震等众多工程领域不可或缺的理论基础。本文系统介绍了将分形理论引进到岩石断裂和破碎研究的成果,其中包括岩石微观断裂、宏观裂纹动态扩展以及岩体破碎的块度分布,旨在从一个侧面反映分形理论在岩石力学中的应用,最后还给出了一个工程应用的例子。本文的部分结果曾发表于国际杂志上。     

岩石冻融损伤机理研究进展及展望∗

岩石冻融损伤机理的研究对寒区公路、铁路等工程建设具有重要意义。通过文献调研发现,岩石冻融损伤机理研究主要包括岩石冻融损伤的影响因素、冻融损伤的劣化模式、冻融岩石的细观结构和力学性质这 4 方面的内容。对以上 4 方面的国内外研究现状进行综述,总结归纳出岩石的冻融损伤机理,并提出了当前研究的难点与不足。最后依据岩石冻融损伤机理研究的难点与不足,提出未来的研究工作可以从以下几方面开展：开展冻融循环周期对岩石损伤影响的试验研究;探究裂隙或节理的初始饱和度对岩石冻融损伤的影响规律;建立冻融作用下岩石未冻水含量的计算模型及岩石的多相多场耦合模型;进行多因素综合作用和不同应力环境下冻融岩石力学性质的试验研究,重点研究岩石动力学特性的变化规律及动态本构模型的建立。     

极端冰雪条件下的顺层岩质边坡滑移稳定性分析

推导了典型岩石边坡在极端冰雪条件下的滑移稳定系数的表达式;通过计算分析,揭示了岩石边坡滑移稳定系数随裂隙内水深、坡高、坡角、滑面倾角等因素变化的规律及与冻深的关系,并绘制岩石边坡滑移稳定系数与边坡几何要素之间的关系图.研究表明,当考虑极端冰雪灾害影响时,岩石边坡滑移稳定系数发生较为明显的变化:随裂隙饱水程度、坡面角、主...     

序

<正> 和金属,玻璃等通常材料相比.地壳岩石具有特殊的结构.岩石中普遍存在着孔隙,孔隙中又存在着孔隙流体,孔隙与孔隙流体对岩石的性质影响很大,这是岩石区别于其它材料的主要特点.因此,岩石从结构上看,是由固体的岩石骨架和流动的孔隙流体组成的二相体.以这种特殊结构的多相体为目标,近年来形成了岩石孔隙弹性力学、岩石物理学等众多的新学科,它们已开始在地震勘探、研究地震过程中发挥越来越重要的作用.岩石骨架和孔隙流体之间存在着复杂的相互作用,它们构成的非线性系统就是地壳中的岩石.水——作为最主要形式的孔隙流体——是这个系统的重要组成部分,因此,关于水的性状的测量必定包含有大量而丰富的关于岩石状况和过程变化的信息.同时也应该注意,这些信息是反映整个非线性系统整体特性的,从这些信息中提炼出关于地震过程和地震必然要发生的信息,是件十分复杂和困难的工作.     

浅析岩石强度准则与断裂韧度的关系

通常人们很少将岩土塑性力学和断裂力学联系在一起解决问题。然而，岩石的破坏和断裂是紧密相联的，岩石强度准则的材料参数和断裂理论的断裂韧度存在特定的方程关系。本文作出了推导，并以岩石的压剪试验为例，说明该推导的合理性。     

简讯

第九届全国岩石动力学学术会议通知中国岩石力学与工程学会岩石动力学专业委员会拟定于 2 0 0 5年 8月在三峡大学召开“第九届全国岩石动力学学术会议” ,会议主题 :“西部大开发建设中的岩石动力学问题” ,欢迎全国相关学科的专家、学者、科技工作者与工程技术人员踊跃投稿并参加会议。会议主题·岩石动力学学科发展与展望·岩石动态力学性质与本构关系·岩石和岩体中应力波的传播与衰减规律·岩石动态断裂机理与数值模拟·岩石动力学与防护工程·边坡动态稳定性分析·锚杆、锚索、土钉抗动载效应·岩石爆破与控制爆破技术·岩爆与冲击地压…     

红石岩隧道可燃气地质特征及防灾措施

针对大别山地区红石岩隧道在新元古代二长片麻岩层掘进过程中，多次发生爆破引起可燃气涌出和燃烧的现象，为预防可燃气喷出或爆炸事故，将天然气地质学的基本原理和分析方法应用于工程地质领域。在阐明该地区地质条件和可燃气特征的基础上，揭示了断层及节理密集带构成的岩石破碎带是游离态可燃气的储集场所、破碎带及其附近岩石的片麻理为吸附态可燃气提供了赋存空间；进而论述了破碎带外侧的致密岩石以及充填、覆盖破碎带的第四系含水粉质粘土层构成了可燃气的封闭因素；根据该地区无沉积岩系存在和可燃气中CO的含量较高的事实，认为可燃气具有深源无机成因的属性，并结合地质构造的发育特征对其成因机理进行了探讨；最后，提出在施工过程中应坚持对可燃气跟踪检测，加强通风，并对施工前方岩石破碎带进行预测研究，在接近破碎带的掘进面打深孔，对可能存在的可燃气实施提前探测、抽放等有效措施，以防止诱发地质灾害。     

基于修正RMR法的深部岩体工程围岩质量评价研究

深部岩体工程具有典型的高地应力、高地温和高孔隙水压等特点,传统的RMR法对评价其围岩质量存在不足之处。通过考虑高压地下水和高地温对岩体力学性质的影响分别引入地下水和地温弱化系数,结合连续性细化方法对传统的RMR法中的岩石单轴抗压强度、岩石质量指标和节理间距等三个评价指标的评分标准进行了修正,获得了三个评价指标值与其对应分值之间的非线性连续回归方程。然后,根据岩体中地应力的大小及岩石强度特征定义了岩体损伤破坏危险度系数,建立了该系数与岩体质量评分修正值之间的对应关系。由此获得了比较符合深部岩体工程围岩质量评价实际的修正RMR法,并用实例表明了其评价结果的合理有效性。     

隐伏断裂的地气测量及其意义

传统概念的地气测量是指地下上升到地表并扩散到大气空间的天然状态气体 ,如CO2 、CH4 、Rn、Hg、H2 等。近十多年的研究证实地气还包含着新的内涵 ,即地壳岩石以及地表土壤中还存着痕量的金属与非金属气体 ,通过捕集这些气体 ,可以获得更多的深部地质构造、矿床信息。据报导 ,国内外的研究主要是在已知矿床上做的正演研究。本文是在已知隐伏断层构造上方地表 ,试验金属与非金属地气存在的可能性。     

西南山区公路工程建设对地质环境的影响--模糊综合评价

通过对西昌一攀枝花高速公路沿线地质环境及工程建设活动强度的分析研究，选择地质构造、地层产状、岩性组合和高填深挖等10个子因子，从地质体稳定性、岩土体稳定性、工程活动强度和地质灾害等4方面建立了公路工程对地质环境影响的评价指标体系和层次分析模型，利用模糊综合评判方法对公路工程建设对地质环境影响的程度进行了评价。     

综合探测技术在公路隧道泥涌灾害治理中的应用

以常吉高速公路小劈流隧道泥涌灾害为例,在综合分析隧道的工程地质情况和泥涌灾害特点基础上,详细探讨了综合探测技术在泥涌灾害治理灾害发生后的探测不良地质灾害超前探测、以及灾害治理后效果检测与评估中的应用。采用TSP 203系统探测的结果与在灾害发生后的地表塌陷处和地面开裂处充电探测结果具有良好的一致性,进而可以准确的圈定泥涌灾害的规模与成因;在该类隧道不良地质体的超前探测中,结合工程地质资料,TSP 203可以较为准确的探测掌子面前方的破碎带、断层、软弱夹层;同时,采用地质雷达方法可以对泥涌灾害处理后的效果进行监测与评价。工程实践表明,综合探测技术手段对于探测不良地质灾害体,指导泥涌灾害预报,检测与评价地质灾害工程处置效果,以及指导隧道施工都具有重要的工程应用价值和现实意义。     

国道318线二郎山西口至康定县城沿线地质灾害发育特征及治理对策

在川藏公路关键段二郎山西口至康定县城长74km的范围内，共发育滑坡34处、崩塌33处、泥石流43处，其发育密度分别达0．46，0．44和0．58个（条）／km。分析表明，上述地质灾害的分布与该地所赋存的地形地貌、地持构造及岩性条件等密切相关。     

西南山区某气井井场地基稳定性模拟分析

中国西南山区蕴藏着丰富的天然气资源,但随着开发规模的日益扩大,天然气井逐步转向山区这类地质环境恶劣的地区。本文以西南山区某气井为原型,在详细阐明井场区地质环境背景特征的基础上,首先对井场出现的典型地质问题——地下采空区进行定性判断和分析;之后选用F lac-2D有限差分软件,对井场加载前/后地下采空区可能造成的井场地基应力和变形特征,采用双洞和采空区这2种计算模型,进行数值模拟分析。模拟结果表明,井场加载前/后地基最大位移量为2 mm,地基局部地段出现拉应力区,但总体上地基稳定。研究结论将为后期建设中井场建筑物的优化布局及基础的选型提供依据。     

煤矿区地质环境灾害现状、发展趋势及对策研究…

随着煤炭资源的开发，占用土地，“三废”污染、地面变形与沉降、矿井突水等地质环境灾害问题日益突出，致使地质环境质量下降，影响着社会经济持续健康发展。本文用环境地质学的观点，论述了我国煤矿区地质环境灾害现状与发展趋势，并提出了防治地质环境灾害的对策与建议。     

高速公路连拱隧道开挖三维稳定性分析

通过对金丽温高速公路湾连拱隧道工程区的地质特征的详细分析和现场调查,系统研究了湾隧道开挖及加固全过程的围岩应力场、变形场的状况及变化特征。结果表明,湾连拱隧道围岩应变率较高,围岩衬砌后的位移值比未衬砌时减小了50%,采用目前的衬砌类型后,衬砌变形将较大幅度地变小,衬砌应变值基本满足要求;虽然围岩拉应力值随着隧道的开挖逐渐变大,除局部位置外,衬砌整体基本满足抗拉的要求。     

四川跨世纪经济发展中防灾与环保的思考

本文试从防灾与环保的角度，结合三个跨世纪经济发展地区的实际，论述了三峡库区水环境恶化，库岸地质灾害的发展趋势，攀枝花能源和矿产资源开发区的自然灾害与人类不合理活动加剧可能带来的灾害性后果；川西经济开发区日益严重的环境污染问题，提出了加强防灾、环保的一些建议，作为四川跨世纪经济发展避免少走弯路的引玉之砖。     

唐山市地震影响系数分布研究

地震影响系数是构建地震反应谱的最重要参数之一,也是抗震房屋设计和减灾的基础,唐山市地震影响系数的分布受到场地条件、基岩条件和特殊地质现象等诸多因素的共同影响。通过分析唐山市地震影响系数分布的主要影响因素,得到影响唐山市地震影响系数分布的主要指标。考虑各指标与地震影响系数之间的非线性关联关系,应用人工神经网络方法构建了唐山市地震影响系数分布预测模型。根据实际资料,确定了模型的参数和多个系数矩阵,计算和分析了综合考虑场地和基岩等诸多条件的唐山市地震影响系数分布,并对唐山市的抗震设防规划提出了几点建议。