岩石力学与工程研究新进展
81-2岩石力学与工程岩石力学新理论与新方法
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6.岩石材料作为亿万年地质演变的产物，具有大量自然 形成的不同层次的孔隙、空洞和裂纹分布，可以抽象 地看成高刚度的海绵体。对一个海绵立方体在欧氏空 间看是三维，而在单向压力作用下，由于海绵体的高 度空隙性，可以压扁在一个平面上，这时它的维数是 二维。这种维数量纲的突变性说明欧氏空间的整数维 只是一个表观维数。事实上，海绵体可以看成一个分 形物体（如Mengor海绵体），它的维数是处于2和3 之间。这说明分形维数能刻画海绵体这类随机分布孔 隙体的几何结构本质。
2.损伤力学的基本思想
材料在外界的作用下，由于内部缺陷的产生和发展而 劣化，且此过程是不可逆的。材料的破坏过程就是这 种劣化的累计过程，当累积至一定程度后材料就产生 宏观裂纹，致使材料破坏。
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3.损伤力学
是把各种缺陷（损伤）的材料笼统地看成含有 “微损伤场”的连续体来进行描述和分析的力 学。目前损伤力学理论的发展正处于一个兴旺 发达的百家争鸣阶段，各国学者都有各自的研 究方法和见解。也就在这种理论争鸣中，损伤 力学被广泛应用于工程实际，解释了若干材料 损伤和破坏现象。
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（2）脆性损伤的基本假定
1.岩体是由基体（无裂纹部分）和损伤体（微 裂纹部分）两部分组成的；
2.岩体的基体为各向同性的弹性介质； 3.岩体的损伤体为无屈服强度的刚塑性体； 4.弹性变形不会引起岩体的损伤； 5.净水压力不会引起岩体的损伤； 6.岩体中的基体及损伤部分的变形是协调的
3.DDA 法采用与有限元法相似的位移模式，采用 全一阶多项式近似或高阶多项式近似，视问题 的复杂性而定。
4.块体满足平衡方程，块体接触面上采取合适的 摩擦方式来消耗能量。块体间严格遵守不侵入 和不承受拉伸力的要求。
岩石力学与工程学报综合意见
岩石力学与工程学报综合意见《岩石力学与工程学报》是国内学术界一本重要的岩石力学与工程学领域的期刊，它发表了大量关于岩石力学与工程学的最新研究成果和学术见解。
本文将从综合意见的角度，对该期刊进行分析和评价。
作为一本专注于岩石力学与工程学的学术期刊，《岩石力学与工程学报》在内容选择上非常严谨，涵盖了岩石力学与工程学的各个方面。
不仅包括了岩石的基本力学性质、岩石的变形与破裂机理、岩石的力学参数测试与计算方法等基础研究内容，还包括了岩石的岩体力学与岩土工程、岩石的岩石爆破与岩石工程、岩石的岩石边坡与岩石基础工程等应用研究领域。
这使得该期刊成为了岩石力学与工程学领域研究者们交流学术成果和分享研究经验的重要平台。
该期刊在论文质量上也非常高，发表的文章经过了严格的评审和审稿过程，保证了学术成果的可靠性和准确性。
这也使得该期刊在学术界具有很高的声誉和影响力。
读者可以从该期刊上获取到最新的研究成果和学术见解，对岩石力学与工程学领域的发展有更深入的了解。
该期刊还注重理论与实践的结合。
在发表的论文中，不仅包括了理论研究、数值模拟和实验研究的成果，还有大量的工程实践案例。
这使得读者可以从中获得不仅是理论上的认识，还有在实际工程中的应用经验。
这对于岩石力学与工程学领域的研究和实践具有重要的指导意义。
《岩石力学与工程学报》还致力于国际学术交流与合作。
该期刊在国际上也享有很高的声誉，并与许多国外期刊和学术机构进行了广泛的合作与交流。
这使得该期刊在国际学术界的影响力和知名度得到了进一步的提升。
同时，国际交流也为该期刊的读者提供了更广阔的学术视野和机会。
总的来说，作为一本重要的岩石力学与工程学领域的期刊，《岩石力学与工程学报》在内容选择、质量保证、理论与实践结合以及国际交流方面都表现出了很高的水平和专业性。
它为岩石力学与工程学领域的研究者们提供了一个良好的学术交流平台，推动了该领域的发展和进步。
相信随着科学技术的不断进步和学术研究的深入，该期刊将继续在岩石力学与工程学领域发挥着重要的作用。
岩石力学研究最新进展报告
岩石力学研究新进展报告姓名：XXX学号：XXXXXXXX专业：岩土工程岩石力学研究新进展报告1 引言时光如白驹过隙，一学期的《XXXXX》课程在不知不觉间结课了。
这一学期的学习，使我在岩石力学方面有了很大的启发，特别是分形理论在岩石力学中的应用令我神往。
下面我对岩石力学研究的新进展做简要报告。
岩石力学可以作为固体力学的一个新分支，用以研究岩石材料的力学性能和岩石工程的特殊设计方法。
岩石力学经过近50年的发展，在土木工程、水利工程、采矿工程、石油工程、国防工程等领域都得到了广泛的应用，随着科学技术的进步，岩石力学涉及的领域会进一步扩大。
岩石力学是一门内涵深，工程实践性强的发展中学科。
岩石力学面对的是“数据有限”的问题，输入给模型的基本参数很难确定，而且没有多少对过程（特别是非线性工程）的演化提供信息的测试手段。
另一方面，对岩体的破坏机体还不能准确的解释。
岩石力学所涉及的力学问题是多场（应力场、温度场、渗流场、甚至还存在电磁场等)、多相（固、液、气）影响下的地质构造和工程构造相互作用的耦合问题。
这就表明，工程岩体的变形破坏特征是极为复杂的，其大多数是高度非线性的。
目前，岩石力学的许多数学模型是不准确和不完整的，可以广泛接受和适用的概化模型并不多。
基于此，近年来，多种数值方法、细观力学、断裂与损伤力学、系统科学、分形理论、块体理论等在岩石力学中的应用以及各种人工智能、神经网络、遗传算法、进化算法、非确定性数学等域岩石力学的交叉学科的兴起，为我们提供了全新和有效的思维方式和研究方法，更能激发研究者的创新精神，这也为突破岩石力学的确定性研究方法提供了强有力的理论基础[1]。
本报告主要对分形岩石力学、块体岩石力学、断裂与损伤岩石力学和岩石细观力学四部分的研究新进展做简要报告。
由于时间和精力有限（最近导师安排的任务非常多，而且要准备英语和政治期末考试），每部分内容除第一大段的研究新进展综述外，只对近几年的三篇比较好的文献做分析说明，包括两篇中文学术论文和一篇外文学术论文，这12篇学术论文我都比较仔细的看了。
岩石力学研究的现状和未来
引 ⾔ 岩⽯⼒学是运⽤⼒学原理和⽅法来研究岩⽯的⼒学以及与⼒学有关现象的⼀门新兴科学。
它不仅与国民经济基础建设、资源开发、环境保护、减灾防灾有密切联系，具有重要的实⽤价值，⽽且也是⼒学和地学相结合的⼀个基础学科。
岩⽯⼒学的发⽣与发展与其它学科⼀样，是与⼈类的⽣产活动紧密相关的。
早在远古时代，我们的祖先就在洞⽳中繁衍⽣息，并利⽤岩⽯做⼯具和武器，出现过“⽯器时代”。
公元前2700年左右，古代埃及的劳动⼈民修建了⾦字塔。
公元前6世纪，巴⽐伦⼈在⼭区修建了“空中花园”。
公元前613-591年我国⼈民在安徽淠河上修建了历第⼀座拦河坝。
公元前256-251年，在四川岷江修建了都江堰⽔利⼯程。
公元前254年左右（秦昭王时代）开始出钻探技术。
公元前218年在⼴西开凿了沟通长江和珠江⽔系的灵渠，筑有砌⽯分⽔堰。
公元前221-206年在北部⼭区修建了万⾥长城。
在20世纪初，我国杰出的⼯程师詹天佑先⽣主持建成了北京-张家⼝铁路上⼀座长约1公⾥的⼋达岭隧道。
在修建这些⼯程的过程中，不可避免地要运⽤⼀些岩⽯⼒学⽅⾯的基本知识。
但是，作为⼀门学科，岩⽯⼒学研究是从20世纪50年代前后才开始的。
当时世界各国正处于第⼆次世界⼤战以后的经济恢复时期，⼤规模的基本建设，有⼒地促进了岩⽯⼒学的研究与实践。
岩⽯⼒学逐渐作为⼀门独⽴的学科出现在世界上，并⽇益受到重视。
⽬前国际上已建和正建的⼤坝，⾼度超过300m，地下洞室的开挖跨度超过50m，矿⼭开采深度超过4000m，边坡垂直⾼度达1000m，⽯油开采深度超过9000m，深部核废料处理需要考虑的时间效应⾄少为1万年，研究地壳形变涉及的深度达50-60km，温度在1000oC以上，时间效应为⼏百万年。
今后，随着能源、交通、环保、国防等事业的发展，更为复杂、巨⼤的岩⽯⼯程将⽇益增多。
但是，国际上有许多⼯程由于对岩⽯⼒学缺乏⾜够的研究，⽽造成⼯程事故。
其中最的是法国马尔帕塞（Malpasset）拱坝垮坝及意⼤利⽡依昂（Vajont）⼯程的⼤滑坡。
岩石动态力学特性与岩层应力演化的数值模拟与实验优化研究
岩石动态力学特性与岩层应力演化的数值模拟与实验优化研究岩石的力学特性及其在地质工程中的应力演化是地质学和工程学领域研究的重要课题。
为了更好地了解岩石的动态力学特性及其力学行为，数值模拟和实验优化成为了研究的重点。
本文将介绍岩石动态力学特性与岩层应力演化的数值模拟与实验优化研究的现状及进展。
一、岩石动态力学特性研究的意义和现状岩石是地质工程中常见材料，其力学特性对于工程设计和施工具有重要影响。
岩石的动态力学特性研究能够有效评估岩石的强度、稳定性和变形特性，为工程设计和施工提供科学依据。
目前，研究者们通过实验和数值模拟方法来研究岩石的动态力学特性。
实验方法是通过对岩石的力学实验来获取其力学参数，如抗拉强度、抗压强度等。
数值模拟方法则通过建立力学模型，模拟岩石在不同条件下的应力和应变变化，从而研究岩石的力学行为。
二、岩层应力演化的数值模拟与实验优化研究的意义和现状岩层应力演化是指在地质演化过程中，岩石受到变形和外界作用力的影响，产生变形并形成应力状态的过程。
岩层应力演化的研究对于地质灾害预测、矿井设计和岩土工程安全评估等方面具有重要意义。
数值模拟和实验优化方法可以用来研究岩层应力演化及其对工程的影响。
通过数值模拟，可以模拟不同条件下岩层的变形和应力分布情况，从而提供岩层应力演化的定量分析结果。
实验优化方法则通过对岩层试样进行力学实验，获取岩层的应力状态和变形特征，验证数值模拟的结果，并对实际工程进行优化设计。
三、岩石动态力学特性与岩层应力演化的数值模拟与实验优化研究的关联岩石的动态力学特性与岩层应力演化密切相关。
岩石的力学特性直接影响岩层的应力演化过程。
通过数值模拟和实验优化，可以研究岩石的动态力学特性对岩层应力演化的影响，并为实际工程提供合理的力学参数和优化设计方案。
目前，岩石动态力学特性与岩层应力演化的数值模拟与实验优化研究已经取得了一些进展。
研究者们通过建立岩石力学模型和应力演化模型，运用数值模拟方法，模拟了岩石在地质演化过程中的力学行为和岩层应力演化过程。
岩石力学及其在工程中的应用
岩石力学及其在工程中的应用岩石力学是应用力学的一个分支，研究岩石的力学性质及其变形和破坏机理。
在工程中，岩石力学的应用主要表现在以下两个方面：一是岩石固体结构的稳定性问题；二是岩石开挖、钻孔和支护技术的设计和施工问题。
岩石固体结构的稳定性问题在基础工程中，岩石固体结构的稳定性是一个非常重要的问题。
对于岩石的稳定性分析，需要考虑岩体的力学性质、岩体中的裂缝分布及其性质、岩体中水文地质条件等因素。
岩体的力学性质包括岩石的强度、韧性、刚度等。
强度是指岩石能够承受的应力大小，韧性是指岩石的抗拉性能，刚度是指岩石的变形特性。
针对不同的应用背景，需要分析不同的岩石性质。
比如，在大坝建设中，需要考虑岩体的强度和韧性；在隧道施工中，需要考虑岩体的刚度和变形能力。
岩体中的裂缝分布及其性质也会对岩体的稳定性产生影响。
裂缝是指岩石体中自然形成的或人工产生的细小的裂隙。
裂缝的分布情况和性质直接关系到岩体的强度和变形特性。
在基础工程中，需要对岩体中的裂缝进行覆盖面积、走向、宽度、深度等参数进行详细的测量和分析，并在此基础上进行计算和模拟。
水文地质条件是指地下水、岩层结构和地形条件等。
这些因素对岩体稳定性有着重要的影响。
在稳定性分析中，需要对这些因素进行综合考虑和分析。
岩石开挖、钻孔和支护技术的设计和施工问题在岩石工程中，岩石开挖、钻孔和支护技术是一个十分重要的环节。
岩石的开挖、钻孔和支护技术不仅需要在设计阶段考虑岩石性质和结构特点，而且在施工阶段，需要根据具体情况进行调整和改进。
开挖岩石需要考虑岩石的切削性能，开挖的参数包括切削速度、切削力、切削深度、切削方式等。
在实践中，需要根据岩石的不同性质和结构特征，选择合适的工具、方法和参数进行开挖。
钻孔技术是在岩石中开孔的一种常用方法。
钻孔需要考虑岩石的强度和刚度，以及岩体中的裂缝和隐伏流等水文地质条件。
在钻孔时，还需要考虑工具钻进岩体之后的排渣和灰尘等问题。
支护技术是在岩石施工过程中用于支撑岩层的方法，主要包括加固和支撑两种方式。
我国岩石力学的研究现状及其进展
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岩土工程前沿领域与现状
〔2〕影响边坡失稳的因素。影响边坡失稳的因素主要 有：地形切割、岩性、构造、水和边坡开挖的综合作用。 经验说明，谷坡强风化带、强卸荷带、甚至弱风化带的 上部经常是边坡失稳的底界，这些部位的岩体结构完整 性差，结构面大局部松弛、泥化或充填次生夹泥，在爆 破开挖、施工用水或者降雨情况，极易失稳，地下水产 生的渗透力对于边坡影响极大。因此，施工期降低地下 水位，控制爆破的药量，注意边坡自上而下的边开挖、 边支护加固，边监测变形，是防止失稳的有效措施。
第三节 岩质边坡工程
1、第一个问题：水利工程中的岩质边坡
2、第二个问题：岩质边坡稳定性研究
〔1〕边坡稳定性分类。在中国水利水电科学院的组织下， 有关设计院配合，对于全国117个水利水电工程中的典型滑 坡和变形边坡进行了调查，总结了边坡失稳在各类岩体结构 中所占的比例：其中块体结构占14.08%，层状同向结构占 19.72%，层状反向结构占15.49%，层状斜向结构占14.08%， 碎裂和散体结构占36.63％。在七种失稳类型中崩塌占7.04 ％，滑动占73.24％，倾倒占5.63％，溃屈占2.82％，拉裂 占4.23％，复合占7.04％。调查说明，引起变形和失稳的因 素十分复杂。巨型和大中型滑坡主要以各种水的作用为主； 中小型楔体滑动、拉裂及大型崩塌那么以人类工程活动为主。
从岩石力学的角度看，水利水电的岩石工程设计的 任务可以概括如下：根据工程地质勘探和岩石力学试验 研究提供的关于天然岩体的地质条件和物理力学性质， 考虑水文、气象等其他方面的条件，按照本枢纽对各水 工建筑物功能的要求，确定岩石根底、地下洞室和岩石 边坡的位置、尺寸、加固处理措施、施工开挖方法和程 序等。与此相应地，岩石力学试验研究的任务为：根据 水工布置的需要，通过现场和室内试验研究，提供关于 天然岩体的物理力学性质的认识和资料〔包括物理力学 性质参数、应力—应变关系曲线，本构关系、变形和强 度属性等〕，并按照工程设计选出的岩石工程方案，通 过计算分析、模型试验或原型监测，说明有关工程岩体 的力学性状〔应力、应变分布、塑性区或破裂损伤区〕， 对其稳定性或失稳破坏形态做出评价。从岩石力学的角 度提出优化设计方案、岩体加固处理的建议。
试论我国岩石力学的研究现状与发展动向
概括来讲 ， 岩石力 学的发展进程可划分为 ４个阶 段： ２ ０ 世纪以前 的初始阶段 、 ２ ０ 世纪初 至 ３ ０ 年代的经
验理论 阶段 、 ２ Ｏ世纪 ３ ０ ￣６ ０年 代 的经典 理 论 阶段 以及 ２ Ｏ世纪 ６ Ｏ年 代 至 今 的 现 代 发 展 阶段 ， 在 现 代 发 展 阶
岩石流变和断裂试验等 ； 三峡与其它重大岩石工程的开
工建设 ， 对 岩石力 学特性试验提 出 了更高 的要求 ， 进行 了
和施工都要求深人 、 系统地研究岩石的变形性状、 破坏 机理 及其力 学模 型 ， 从 而在工 程设计 中预测 岩 石工程 的 可靠性和稳定性 ， 并使工程具有尽可能的经济性 ， 这些
术、 多媒体技术等计算机技术应用到岩石力学的各个方 面， 并取 得 了显 著 的成果 。 目前， 计算机人工智能技术在我 国进入 了实用 阶 段， 其中首先在我国发展起来的是人工智能专家 系统 ， 其最早在岩石力学中的应用是岩体分类专家系统 ， 随
１ ６ ２ １ ． ３ 岩 石损伤 力学研 究
西部探 矿工 程
２ ０ １ ３年第 ２ 期
来越受 到广泛 的青睐 ， 目前 ， 许 多学 者 已把 人 工 智 能技
岩石损伤力学研究 的重点是建立损伤变量和损伤 扩展之间的本构关 系， 自从扫描电镜技术引入岩石损伤 工作 。
许 江等采 用带有 加 载装 置 的光学 显微 镜 进 行 了砂 岩 在 不 同加载 阶段 的损伤裂 纹分析 ； 孙 钧等采 用带有 微 型加 载装置 的扫描 电镜对 岩石 的微损 伤扩展 进行研 究 ， 并 用 于三峡船 闸高 边坡 闪 云斜 长 花 岗岩 的 损 伤扩 展 分 析 。 这 些研究 有力地 推动 了岩体损 伤力学 的发展 ， 特别是 对
石油钻井工程中的岩石力学应用研究
石油钻井工程中的岩石力学应用研究石油钻井工程是石油勘探及开发的重要环节，其中岩石力学的应用研究起着非常关键的作用。
岩石力学是研究岩石与力学相互作用的学科，通过分析岩石的物理力学性质，为石油钻井工程的设计和施工提供科学依据。
本文将介绍岩石力学在石油钻井工程中的应用及相关研究进展。
一、岩石力学的基本概念岩石力学是研究岩石在地壳应力下的变形与破裂规律的学科。
岩石在受到外力作用时，会发生各种变形，包括弹性变形、塑性变形和破坏变形等。
岩石力学研究的主要内容包括岩石力学性质的测试与评价、岩石力学参数的确定、岩石结构及其力学特性的分析等。
二、岩石力学在石油钻井中的应用1. 井壁稳定性分析在石油钻井过程中，井壁的稳定性对于钻井安全和石油开采效益具有重要影响。
岩石力学可以通过对井壁岩石性质及其对地应力的响应进行研究，评估井壁的稳定性，并提供相应的支护设计建议。
通过合理控制钻井液的性质和加强井壁支护措施，可以减少井壁垮塌和漏失等问题，提高钻井的顺利进行。
2. 钻井液的设计与优化钻井液在石油钻井工程中起着冷却钻头、清洁井孔等重要作用。
岩石力学可以通过分析岩石的物理力学性质和井壁稳定性需求，推断钻井液的性质要求，并根据具体情况进行设计与优化。
合理选择钻井液的成分和浓度，可以提高钻井液的性能，降低钻井风险，提高钻井效率。
3. 孔隙压力分析在石油钻井过程中，岩石的孔隙压力是衡量油气储层性质和钻井安全性的重要指标。
岩石力学可以通过分析地层中的孔隙结构和孔隙流动规律，推断孔隙压力的分布及其变化趋势，并根据这些数据制定合理施工方案。
合理控制孔隙压力可以减少井喷和井探等钻井事故的发生，为石油勘探开发提供有力的支持。
三、岩石力学在石油钻井领域的研究进展随着石油钻井工程的不断发展，对岩石力学的研究需求也在不断增加。
当前，岩石力学在石油钻井领域的研究主要集中在以下几个方面：1. 岩石力学参数测试方法的改进岩石力学参数的测试是岩石力学研究的基础，其准确性和可靠性直接影响到工程设计的可行性和钻井安全。
学术大会聚焦岩石力学与工程的创新和实践
会 议共收到 学术论文２ ６ ，经评审 ，５ 篇论文 刊登在 《 ８篇 ５ 岩石 力
学 与 工 程 学 报 》２ １ 年 第 １ 期 ｉ Ｔ 或 增 刊 上 ，大 会 特 邀 报告 和８ 篇 学 ００ Ｏ ｆ ｊ ５ 术论文收录会议论文集。 （ 威 ） 胡
（中 国岩 石 力 学 与 工 程 学 会 ）
及 与会代表表 示热烈地欢迎与诚挚 的感谢 ，他希望在全体代 表的共 同 努 力下 ，本 次大会报告有特点 、专题研讨 有创新 ，各项会务 工作达到 第 １ 届国际岩石 力学 大会预演 的 目的。湖北省科技厅郑 春白副厅长在 ２ 贺词中代表湖北省科 技厅、省科协 向大会 的胜利 召开表示热烈 祝贺 ， 并 表 示 作 为 岩 石 工 程 建 设 大 省 ，湖 北 省 感 谢 全 国 岩 石 力 学 与 工 程 界 的 大力支持 ，并将一如 既往地 支持岩石力学与工程 学科科技创新与成 果
１月１ ０ ９～２ １日 ， 由 中 国 岩 石 力 学 与 工 程 学 会 主 办 的 第 十 一 次 全
国岩 石力学 与工程 学术大会在湖北 省武汉市举行 ，会议主题 是 岩石 力学 与 工 程 的 创 新 和 实 践 。 本 次 大 会是 全 国 岩 石 力 学 研 究 成 果和 岩 石 工 程 实 践 经 验 的交 流 大 会 ，也 是 ２ 年 在 北 京 召开 的 第 十 二 届 国 际 岩 ０１ １ 石 力 学 学 术 大 会 的演 练 会 议 ，来 自全 国水 利 水 电、 煤 炭 石 油 、 能 源 矿
山、 交 通 铁 路 、地 质 灾害 、 生 态 环 境 、安 全 防 护 、 市 政 建 设 、 国 防 科
开幕式上 ，大会颁发 了中国岩石力学 与工程学会第三届科 学技术 奖、中国岩石力学与工程学会第 六届青 年科 技奖、２ １ 年度优 秀博士 ０Ｏ 学位 论 文奖 、２ １ 年 度 学 会个 人 奖 。 ０ Ｏ ０ ０ 会议采用 大会特 邀报告与专题研讨 会相结合 的形式 ，对我 国近年
岩石力学理论在工程中的应用研究
岩石力学理论在工程中的应用研究岩石力学理论是岩土工程学的基础。
它主要研究岩石在地球内部受到各种力的作用下的力学特性及变形规律，并探讨通过工程手段，如控制支护结构、爆破硬化，提高岩石的承载能力等改善岩体力学性质，使岩石在工程实践中发挥其最大的应用价值。
本文将从以下三个方面进行探讨：1. 岩石力学理论的基本知识岩石力学理论研究的基本概念包括岩石的物理特性、力学特性和变形规律等。
岩石物理特性包括岩石密度、吸湿性、抗压强度、弹性模量等；力学特性包括岩石的延展性、脆性等；变形规律包括岩石的弹性、塑性、粘滞、破裂等。
岩石力学研究的目的是确定岩体的承载及变形特性，掌握岩体的强度和稳定性，并制定相应的岩石支护措施。
岩石力学理论的研究范围十分广泛，涉及到的领域包括岩石力学基础研究、岩石结构力学、岩土工程力学、岩石爆破力学等。
2. 岩石力学理论在隧道工程中的应用隧道工程中，岩石力学理论的应用是十分重要的。
隧道工程需要在地表以下钻进山地、建造地下通道，对地下岩石进行大规模的开挖，直接影响岩体的稳定性和地下水流动等因素。
因此针对地下岩石松弛、破碎、滑动等地质变形特点，隧道工程需要制定相应的支护方案。
进一步讲，需要在承受地下岩层变化的应力和变形压力下，维持隧道的稳定性和运行安全。
岩石力学理论为隧道工程设计提供了科学依据和支持。
通过岩石力学理论，可以根据地质条件和岩石松散程度，选择合适的隧道开挖方式和支护措施。
同时，通过施工过程中对岩石力学性质的监测，来判断隧道的稳定性和支护结构的有效性，以便进行及时的调整和改进。
3. 岩石力学理论在水电站工程中的应用水电站工程是一项巨大的工程项目，岩石力学理论也是其中不可或缺的一项内容。
水电站通常建在山区，需要在不稳定的岩石构造区域进行建造。
因此，在水电站工程中应用岩石力学理论来评估地形和岩石的物理特性、提示巨大的岩体有无破裂等等的岩体状态，已经成为了一项必要的步骤。
通过充分了解岩石力学的基础原理和使用现代三维数字建模技术，可以设立可靠的岩石分层模型，获得可靠的支护方案，确保水电站在保障水源和稳定性方面发挥最佳的功效。
岩土力学：第十章+岩体力学数值计算方法及新进展简介
学习资料 仅供参考
• 应用要点：
１.正确划分计算范围与边界条件 2.正确输入岩体参数及初始地应力场 3.采用特殊单元来考虑岩体的非连续性和边 界效应
（三）岩石力学问题的其他数值分析方法 1.边界单元法 1.边界单元法
有限元法是对问题的微分近似表达式给出了 精确解，它实质上属于微分法。
三、岩石力学试验与测试方法的进展
（一）在室内模拟试验方面，离心模拟试验由 于具有其他模拟试验方法所不具备的优点而 受到注视。 （二）声波层析技术在岩体力学方面的应用受 到注视。
学习资料 仅供参考
声波层析技术在岩体测试中的应用
学习资料 仅供参考
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• 例子
学习资料 仅供参考
五、位移反分析法在岩体力学中的应用 1.位移反分析法：在岩体工程施工开挖过程中， 通过测量位移、应变或应力，来确定岩体的初 始地应力或岩体力学参数。 2.应用 反问题法不仅是参数估计，它的进一步推广 应用是工程预测和险情预报、反馈动态设计、 调整施工方案以及可靠度评价等 六、新的数学计算方法和软科学在岩石力学中的 应用
学习资料 仅供参考
离散单元 法算例： 研究地下 煤层开挖 引起冒落 和岩层移 动，研究 冒落带深 度与节理 间距的关 系。
我国深层岩石力学研究及在石油工程中的应用
我国深层岩石力学研究及在石油工程中的应用我国深层岩石力学研究及在石油工程中的应用近年来，我国在深层岩石力学研究领域取得了显著的进展，这些研究成果在石油工程中得到了广泛的应用。
深层岩石力学研究的目的是为了更好地理解地下岩石的力学特性，以便在石油勘探和开采过程中提供科学依据。
深层岩石力学研究主要涉及岩石的力学性能、应力状态、变形行为以及岩石与井壁之间的相互作用。
通过对深层岩石的野外观测、室内试验和数值模拟等手段的综合应用，研究人员可以得到深层岩石的力学参数，如弹性模量、泊松比、抗剪强度等，从而为石油工程提供可靠的数据支持。
在石油工程中，深层岩石力学研究的应用主要体现在以下几个方面。
深层岩石力学研究可以帮助确定井眼稳定性。
在钻井过程中，岩石与钻井液、钻杆等之间会发生相互作用，可能导致井壁塌陷或井壁稳定性下降。
通过对井壁稳定性进行深入研究，可以确定合理的钻井参数，降低事故风险，提高钻井效率。
深层岩石力学研究可用于油层开采中的地应力分析。
在油层开采过程中，地应力的大小和分布对采油效果具有重要影响。
通过研究地应力的变化规律，可以合理确定钻井方向、注水方案和压裂参数，从而提高采油效率。
深层岩石力学研究还可以用于岩石力学参数反演。
通过采集地震数据、井下测井数据等，结合岩石力学模型，可以对深层岩石的力学参数进行反演，如岩石的弹性模量、泊松比等。
这些参数的准确反演有助于评估油藏的储量、预测油藏的产能，为油田开发提供科学依据。
深层岩石力学研究还可以用于岩石破裂与断裂机理的分析。
在地下开采过程中，岩石的破裂与断裂现象经常发生，对油田的开发和生产造成一定的影响。
通过研究岩石的破裂与断裂机理，可以预测岩石的破裂形态和破裂扩展路径，为油田的开发和生产提供科学指导。
我国深层岩石力学研究在石油工程中具有重要的应用价值。
深层岩石力学研究的成果不仅可以为石油勘探和开采提供科学依据，还可以提高石油工程的安全性和效率。
未来，随着石油工程的不断发展和深水油气开发的推进，深层岩石力学研究将发挥更加重要的作用，为我国石油工程的发展做出更大的贡献。
岩石力学应用领域及现状
岩石力学应用领域及现状岩石力学是研究岩石受力后的变形和破裂行为的学科，它的研究范围涉及到矿山、隧道、地下工程等领域。
最近几年来，国内外对于岩石力学的研究重视度逐渐提高，应用领域也在不断拓展。
一、矿山矿山作为岩石力学最早的应用领域之一，一直是岩石力学的重要研究领域。
在矿山中，矿体的稳定性和开采效率是岩石力学研究的核心问题。
岩石力学通过测量岩石的物理力学性能，例如弹性模量，破裂韧性和裂纹扩展能，以确定矿体的稳定性。
在矿山生产中，岩石力学的应用可以直接影响矿山的生产效率和安全性。
二、隧道隧道工程是岩石力学的重要应用领域之一。
在隧道工程中，岩石力学可以用来确定隧道的稳定性和支护设施所承受的负荷。
此外，岩石力学还可以用来研究岩石流动的流变特性，帮助设计拱壳和隧道支护结构。
三、地下工程地下工程是另一个重要的岩石力学应用领域。
岩石力学在地下工程中可以用来确定地下工程的设计和评估，例如地下库，地下水库和地下储气库的稳定性。
岩石力学还可以用来研究地下工程的裂缝行为和裂缝扩展特性。
岩石力学研究在地下开采中的应用仍处于探索阶段，但是随着地下工程的发展，岩石力学在矿山的应用领域中会越来越重要。
四、天然灾害岩石力学在天然灾害的研究中也发挥了重要的作用。
例如，岩石力学可以用来研究岩石滑坡的机理，帮助预测和诊断岩石滑坡的风险。
岩石力学还可以用来研究地震引起的岩石裂缝和裂隙。
在土地开发和城市更新方面，岩石力学会更加重要，因为地震和岩石滑坡事件对城市的安全和稳定性产生着重要的影响。
总之，岩石力学作为一门基础学科，在矿山、隧道、地下工程和天然灾害等领域中具有广泛的应用。
随着科技和人类活动的不断发展，岩石力学也将变得越来越重要。
岩石力学与工程地质的交叉融合与创新
岩石力学与工程地质的交叉融合与创新自原始社会，人类已开始利用岩石制作工具和武器，并逐渐学会在岩石中开采矿产资源，利用岩石作建筑材料，依托岩体建造地下工程，可见岩石力学与人类生活紧密相关。
近年来，岩石工程发展迅速，世界上已建成的大坝高度已达300余米，地下工程的开挖深度也已超过3000米，然而更巨大、更复杂的岩石工程还在日益增加，岩石力学的新理论、新方法、新技术亟待发展。
岩石力学是一门研究岩石在外界因素，如荷载、水流、温度、化学、生物过程变化等作用下的应力、应变、稳定性及工程加固的学科。
清华大学水利系副教授刘晓丽通过物理模型试验、理论分析以及数值模拟相结合的途径，针对岩土力学与岩土工程问题，特别是地下工程的开挖，开展了深入细致的研究，取得了创新性研究成果。
从“地上水库”到“地下水库”坐在记者面前的刘晓丽前一天刚出差回来，“跑现场”对于他来说是家常便饭，但身体上的疲惫从来不会影响他投入工作的热情。
位于内蒙古省的鄂尔多斯是个干旱缺水的地区，据刘晓丽调查，在当地每使用1立方水需要花去9元，而在北京只需要5元，水资源对鄂尔多斯来说是极其宝贵的。
然而，缺水的鄂尔多斯却拥有着丰富的煤矿资源，开采业的繁荣支撑了代代人在这里繁衍生息。
但不容忽视的问题是，在煤矿开采过程中会破坏煤层及上下岩�樱�贮存于其间的地下水系统便会遭到破坏，水资源不断渗流到开采空间，轻则影响开采过程，重则发生重大突水事故，威胁煤矿工人安全。
传统做法是用水泵把地下水从工作面排到地表，自然蒸发而散。
鄂尔多斯所在的西北地区水蒸发量是降水量的6倍以上，上述做法无疑是对宝贵的地下水资源极大的浪费，水资源的短缺不但威胁着人的生活，也严重影响了地区的生态环境。
为了保水，传统的办法是把开采的厚度大大减少，尽量防止煤层上下层岩石的破坏，这样便可把水继续保存在地下，但这样做是以大量煤炭资源为代价。
一方面是作为国家重要经济支柱之一的煤炭资源；一方面是关系国计民生的水资源。
岩石力学的前景
岩石力学的发展1岩土工程失稳的分叉和混沌研究岩土工程失稳的研究是岩石力学研究的难点之一，虽然我国在研究岩土工程的稳定性方面已有许多成功的实例，积累了丰富的实践经验和理论上的认识，然而，随着岩土工程的迅速发展和研究工作的不断深入，人们仍然发现了许多传统理论难以解释的现象和难以解决的困难，这些问题从理论到实践均尚未彻底解决。
例如，岩土工程失稳与破坏的多样性，非唯一性和随机性;理论模型的计算结果与工程实际相差很大;某些成功的实例与经验难以推广等等。
事实上, 岩土工程失稳是一个相当复杂的过程，通常伴随着变形的非均匀性、非线性和大位移等特点，是一个高度非线性科学问题，迫使人们必须解决岩石材料稳定性与唯一性问题。
因此，岩土工程失稳的研究要取得突破性进展，迫切需要引进非线性科学研究的原理与方法。
近年来，有关岩石破坏、失稳的分叉与混沌研究，分叉和混沌理论在固体材料与结构失稳分析的应用不仅为在岩土力学中的应用奠定了基础，也为岩土工程失稳分析提供了全新的理论与方法。
根据分叉和混沌理论，岩土工程失稳是一种分叉混沌现象，当载荷达到某临界点时，岩土工程系统的力学平衡控制微分方程的解不唯一;超过该临界点后，可能出现多种分叉和混沌解。
其结果与边界条件、初始缺陷、几何条件以及应力状态密切相关。
如果出现不稳定的解,则岩土工程就会出现局部剪切带和裂隙带破坏与失稳或发生大变形屈服失稳。
此时临界点就是极限载荷点。
应用分叉和混沌理论不仅能正确解释岩土工程失稳与破坏形式的多样性和非唯一性，而且还可以解释对初始条件及其敏感的随机性，即所谓的混沌现象，为岩土工程失稳预测提供科学依据。
2岩石计算力学的研究随着计算机技术的飞速发展，岩石计算力学也得到迅速的发展，出现了有限元、边界元、离散元、刚体元、无限元、有限差分、微分流形法等数值模拟技术，促进了岩石力学学科的发展，在岩土工程非线性分析中显现出强大优势，能处理许多传统理论无能为力的工程问题，已成为方便、经济的分析工具和手段。
深部岩体力学与开采理论研究进展
深部岩体力学与开采理论研究进展一、本文概述随着全球矿产资源需求的日益增长，深部岩体力学与开采理论的研究显得愈发重要。
本文旨在探讨深部岩体力学的基本理论、关键技术和最新进展，以及这些理论在矿产资源开采中的应用。
我们将首先概述深部岩体的基本特性，包括其力学行为、稳定性分析等方面，然后重点介绍近年来在深部岩体力学领域取得的理论突破和技术创新。
我们还将讨论这些理论在指导矿产资源开采实践中的应用，以及未来可能的研究方向。
本文的目标是为相关领域的研究人员提供一个全面的深部岩体力学与开采理论的研究进展概览，为未来的研究提供参考和借鉴。
二、深部岩体力学特性随着开采深度的增加，岩体的力学特性发生了显著的变化，这使得深部岩体力学特性的研究变得尤为重要。
深部岩体不仅承受着巨大的上覆岩层压力，还受到高地应力、高温度、高渗透压等多重因素的影响，导致其力学行为更加复杂。
深部岩体的强度特性发生了明显的变化。
随着深度的增加，岩体的单轴抗压强度、抗拉强度等力学指标均呈现出增大的趋势。
这主要是由于深部岩体经历了长期的地质作用，其内部结构更加致密，微观裂隙和缺陷得到了有效的愈合和压缩。
深部岩体的变形特性也发生了变化。
在深部高应力环境下，岩体的变形模量、泊松比等参数均有所增大，表现出更强的刚性。
同时，岩体的蠕变特性也变得更加显著，长期载荷作用下岩体的变形量随时间逐渐增加。
深部岩体的破坏模式也发生了变化。
在浅部开采中，岩体的破坏主要表现为脆性断裂，而在深部开采中，由于高应力和高温度的作用，岩体的破坏模式逐渐转变为延性破坏和剪切破坏。
这使得岩体的稳定性分析更加复杂，需要综合考虑多种因素的影响。
针对深部岩体力学特性的变化，研究者们提出了多种理论和方法来揭示其内在机理。
其中，损伤力学、断裂力学、弹塑性力学等理论在深部岩体力学特性研究中得到了广泛应用。
随着数值模拟技术和实验技术的发展，研究者们可以通过建立三维数值模型、开展室内实验和现场监测等手段来深入研究深部岩体的力学特性。
岩石力学理论在岩土工程中的应用探究
岩石力学理论在岩土工程中的应用探究岩土工程是一门研究岩石和土壤在工程中的行为特性的学科，而岩石力学理论则是岩土工程学科中的重要组成部分。
岩石力学理论是研究岩石在受力作用下的变形和破坏规律的学科，它对于岩土工程中的设计、施工和安全评价等方面都有着重要的应用价值。
在岩土工程中，岩石力学理论的应用主要包括以下几个方面：一、岩石力学参数的确定在岩土工程中，需要对岩石进行力学参数的测定，以便进行工程设计和安全评价。
岩石力学参数包括弹性模量、泊松比、抗拉强度、抗压强度等。
这些参数的测定需要依据岩石力学理论中的相关原理和实验方法进行。
二、岩石稳定性分析在岩土工程中，岩石的稳定性分析是非常重要的。
通过对岩石受力状态进行分析，可以预测岩体的破坏形式和时间，为工程设计和施工提供依据。
岩石稳定性分析需要依据岩石力学理论中的相关原理和方法进行。
三、岩体支护设计在岩土工程中，需要对岩体进行支护设计，以保证工程的安全性和稳定性。
支护设计需要考虑到岩体的力学特性和变形规律，同时还需要结合具体的工程情况进行分析。
岩体支护设计需要依据岩石力学理论中的相关原理和方法进行。
四、岩体爆破设计在某些情况下，需要对岩体进行爆破处理，以便进行采矿或者建筑等工程活动。
岩体爆破设计需要考虑到岩体的力学特性和破坏规律，同时还需要结合具体的工程情况进行分析。
岩体爆破设计需要依据岩石力学理论中的相关原理和方法进行。
总之，岩石力学理论在岩土工程中具有非常重要的应用价值。
通过对岩石力学理论的深入研究和应用，可以为岩土工程的设计、施工和安全评价等方面提供科学依据，从而保证工程的安全性和稳定性。
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2、深部岩体力学的若干关键问题 ——非线性岩体力学
①分区破裂化现象——产生逐次交替的破裂区和 未破裂区（南非、俄罗斯） ②岩爆发生的临界（掘进）速度现象 ③地下爆炸诱发大于其炸药总能量的工程性地震 现象
产生原因：深部岩体的高地应力、块体构造、
变形非连续及含能特性等 解决方法：非线性岩体（静）动力学
3、不可逆热力学在岩土力学中的应用
将热力学的概念和方法推广到非平衡和有不 可逆过程——不可逆热力学。 岩土力学中的不可逆问题——岩土体粘弹塑 性变形和破坏、粘滞流动问题。
4、灾害环境下重大工程安全性的基础研 究——国家973项目
研究重大工程建设与脆弱地质环境之间的关 系，保障重大工程建设与运营过程中的安全 性，减少重大工程对环境的扰动和破坏。
③地铁车站桩基础下的基础（条桩＋ 十字桩）
④大型桥涵（如悬索桥和斜拉桥等） 的井筒式基础
2、深埋式抗滑桩 3、石损文物遗址保护工程
4、锚杆注浆密实度无损检测——声频
应力波法
①挡土墙固定不动，土体侧向变形为零时，塑性 条件下得到的水平土压力就是朗金土压力，而 且呈三角形分布。这说明朗金土压力是塑性条 件下的静止土压力，当粘聚力c＝0时，它与主 动土压力相等。 ②对于粘性土，此朗金土压力比主动土压力大， 此土压力将随着侧向变形的增加而逐渐减小， 此时土压力总体呈三角形分布，但在下部呈抛 物线分布。 ③随着侧向变形的增大，土体达到整体极限破坏 状态时，土体强度得到充分发挥，土压力减小 到最小值即为库仑主动土压力。
研究以下5个关键问题： ①复杂工程地质体结构及其力学特性的多尺度建 模理论与方法 ②多场耦合对复杂地质体的影响规律及其引起灾 变的机理
③灾害环境作用下工程地质体变形破坏过程及突 发性灾害的成灾机理
④地质工程系统在全防护原理
5.预应力锚索加固机理 （顾金才院士八年室内及现场试验研究）
3、滑带土强度对水的敏感性直剪试验研究。 结果表明：不同试验方法（应力路径不同）所 获得的滑移土强度随含水量的变化规律既有一 定的相似性但相同含水量时的强度值差别也很 明显。 4、锚固钻孔过程数字自动监测（DPM）——优化 岩土锚固设计（香港大学，岳中琦） 在锚固孔的钻孔过程中，在钻机上配套安装有 多个传感器组成的钻孔过程监测仪，测出沿钻 孔深度的岩土体的抗钻强度分布，再转换为岩 土体的强度指标，利用每一个孔所获得的这些 现场数据进一步优化确定锚杆（索）锚固段的 深度及长度，也称为现场力学强度测试方法。
(二)岩土力学分析和试验方法
1、虚拟现实技术、代数多重网络法、无网络自 然邻接点法等新的分析方法的应用，而大量的 是三维的有限元法广泛地应用于各种工程问题 的分析（约是论文的60％）。
2、现有的分析方法分析传统岩土力学问题有新 的结论。如：郑颖人院士用ANSYS软件的D—P 材料分析挡土墙土压力，结论为：
对边坡加固机理——防止滑移体下滑 a、全长粘结式锚索——每根锚索都可视为滑移 体与基岩之间的一个约束点，既可阻止滑移 体的下滑，又可阻止滑移体与基岩分离。 b、自由式锚索——每根锚索都可看成是在滑移 体外面设置的一个支撑点，每个支撑点都可 对滑移体提供一个上提力（阻止滑移体下滑） 和正压力（阻止滑移体分离）
（三）岩土工程新技术 1、非圆形大断面的地下连续墙深基础工程 地下连续墙基础可分为 a、弹性桩（单室井筋、条桩、墙桩） b、刚性基础（墙桩、H.T桩、井筒式） 集承重、挡土和防渗于一体，可承受80— 100t/m2的垂直荷载。
可用于： ①高层建筑的基础工程（墙桩和条桩） ②桥涵承台下的条桩基础（代替圆桩）
岩土力学与工程研究综述
广西大学
一、涉及内容：
1、特邀及主题报告 2、学科前沿及综述 3、岩土介质基本力学性质 4、数值模型及分析方法 5、地下工程 6、边坡工程及地面工程 7、环境及灾害 8、试验及测试技术 9、施工技术及工程管理
二、目前研究进展 ——新理论突破不多，现有理论应用广泛
（一）岩土力学基本理论 1、岩土体多相介质多场耦合作用 工程岩土体：固—气—液 多场耦合：渗流—应力—温度—溶质运移 工程灾变动力学—→非线性动力学 目前解决方法：机理分析法、混和分析法、 系统辨识法—（等效）连续介质模型、 （狭义与广义）双重介质模型等