地质与地球物理研究所--岩石工程地质力学原理-王思敬院士
岩石工程地质力学原理-院士讲座系列

工程地质力学的基本原理
6)地质体的工程力学特性主要取决于它的结构性,是主导 的内在因素 这是通过结构的力学效应反映出来的。地质结构面的影响最 关键,它造成地质体的不连续性,因而使它区别于理想的连 续介质。地质体中结构面的不同组合,一方面影响到应力的 传递,造成应力的局部集中和不均匀分布,另一方面,从根 本上影响到地质体的变形和强度特性,造成其各向异性和不 均一性。 地质体的应力应变关系很是复杂的,往往包括节理的压密段 (表现为硬化)、线性变形段,以及屈服点以后的强化段和峰 值后的应变软化。因此,应以非线性本构关系来表征。地质 体变形的时间效应,往往很明显,应作为结构流变体来描述。 地质体的本构性质取决于结构类型,因而它也有类型划分。 不同的介质结构所具有的不同力学介质特性,可采用不同的 本构关系或力学模型来表征和分析。
概述
研究工作转入到更广泛的实践和深入的应用,撰写 了系统的专著,如地下工程稳定分析(王思敬、杨 志法等,1984),边坡岩体稳定分析(孙玉科等, 1985),岩体结构力学(孙广忠,1985),坝基稳 定分析(王思敬,1990),区域稳定性研究(李兴 唐、许兵等,1987)。所有这些成果构成了岩体工 程地质力学的理论体系和工作方法。
工程地质力学的基本原理
2)地质体结构由结构面和结构体组合构成 上部地壳中各级地质体的结构,可以用结构面、结 构体组合模式来描述和分析。地质体中的各种断裂 和界面形成了结构面系统,而结构面组合围限则形 成结构体。结构面和结构体的有规律组合,规定着 地质体的结构特性,决定着地质体的工程力学特性 和工程地质条件。
概述
在掌握地质体结构和力学特性的基础上,考虑地壳 应力状态和水文地质条件进行工程地质体的稳定性 评价和变形破坏规律预测,为工程建设的规划、设 计、施工和运营,以及工程减灾服务。
岩石工程地质力学原理-王思敬院士讲座系列2

岩体结构面及其力学属性
结构面类型及其工程地质特性
(2)有些结构面延展性较强,在一定工程范围内切 割整个岩体,对稳定性影响较大,常作为确定性结构面 处理。而另一些结构面比较短小,互相不连贯,岩体 强度育一部分仍受岩石强度控制,可作为随机性结构 面处理。 (3)当结构面密集程度很高,成带分布,有较大宽 度时,常作为软弱结构带处理。
岩体结构面及其力学属性
结构面及其成因类型
(3)变质结构面 变质结构面是区域变质作用所形成结构面如片理、板 理、剥理及其它片麻状结构,以及由于原岩物质组成 不均一或变形过程流动分异而造成的软弱夹层,如云 母片岩、绿泥石片岩、滑石片岩等。
岩体结构面及其力学属性
结构面及其成因类型
(4)构造结构面 构造结构面受构造应力作用在岩体中所产生的破裂 面或破碎带,包括节理、 断层及层间错动面等统称 为构造结构面。它们的工程地质性质与力学成因、规 模、多次活动及次生变化有密切关系,而共产状,分 布主要取决于构造应力场条件。 劈理是在岩层褶皱变形及断裂错动中产生的密集剪 切破裂面。
岩体结构面及其力学属性
结构面类型及其工程地质特性
就节理统计的结果而言,上限值和下限值相比,由 于波状起伏而带来摩擦系数 ∆tgϕ 的增加达0.38;而 由于粗糙度引起的c值增加(△c)达185kPa。可见, 对于破裂结构面可以通过少量实测数据,按起伏差 和粗糙度,选择适合原位特性的剪切强度参数。
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岩体结构面及其力学属性
结构面类型及其工程地质特性
考虑上述几方面因素的综合作用,可将结构面划分为 4种地质力学类型: (一)破裂结构面 破裂结构面为岩体中的破裂面或物质分异的不连续面, 包括节理、片理、劈理及坚硬岩体的层面等,在法向 应力作用下很易密合,从而呈刚性接触,属于硬性结 构面,其剪切变形可以呈滑动型,也可以是剪断型。 这类结构面的抗剪强度取决于它的平整度和粗糙度。
岩体工程地质动力学基本原理

岩体工程地质动力学基本原理摘要:工程地质学是地质科学研究学科实施应用的方法之一,应作为其学科发展的主要方向进行研究。
作为一门学科,工程地质学的发展已经有百年的历史,在大量的工程实践当中逐步发展出了自己的学派与理论,并随时代科技的进展,实践手段的日趋成熟,工程地质理论的研究也在不断进步。
本文通过对工程地质中岩体动力学的基本原理进行阐述分析,希望对相关工程技术人员有所启迪、帮助。
关键词:岩体;工程地质动力学;基本原理工程地质学当前的主旋律是通过地质科学与工程科学相结合,有效解决工程建设及资源开发当中的工程地质问题。
下面,进一步对岩体工程地质动力学的基本原理分几点进行阐述分析。
一、岩体工程地质动力学的出现与发展在工程地质理论思想的形成源起于前苏联。
在我国上世纪60年代,在北京地质学院中,学者专家对国内外的工程地质学研究成果进行了汇总,编著了我国的第一部工程地质学的专项研究教材。
在这之后,经过我国工程地质学研究专家与相关工作者的不断理论研究与工程实践,在此领域发展的规模盛况空前,有数百本专项论著问世,数以万计的课题研究论文,对我国工程地质学研究理论体系的创建与完善起到了不可估量的重要作用。
张倬元在著述中表达的岩体工程地质的成因演化论思想,王思敬等人对工程地质的衍化、发展做出的进一步阐述分析,都对我国岩体工程地质动力学的研究起着重要的奠基作用。
经过不断的发展,当前对岩体工程地质的衍化理论的基本思想已经趋向于成熟,大致定位两个基本内容,包括成因决定论与演化改造论两项。
其核心思想大致为:第一,地球因受其内外动力地质作用的影响,岩体工程地质条件随之形成,且还会在内外地质动力的不断作用下继续演变。
第二,内外地质动力的契合作用掌握着工程地质的条件与问题。
内动力将牵动着外动力的地质作用的基础条件,外动力同样影响着内动力的作用结果。
这种契合,让工程地质条件形成了复杂化的局面,也同样造成了诸多工程地质问题。
二、岩体结构控制理论及工程地质动力学的结合研究岩体工程地质动力学是对工程地质力学的延伸,以其为基础建立的对岩体进行的专项行为科学,是我国本土发展的岩体工程地质理论学说。
中国岩石力学与工程的世纪成就与历史使命

第22卷 第6期岩石力学与工程学报 22(6):867~8712003年6月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering June ,20032003年3月10日收到来稿。
作者 王思敬 简介:男,1934年生,中国工程院院士,中国岩石力学与工程学会第四届理事长和上届国际工程地质与环境学会主席。
中国岩石力学与工程的世纪成就与历史使命王思敬(中国岩石力学与工程学会 北京 100029)摘要 就中国岩石力学与工程学科现代化进程作粗浅探讨,扼要地总结了20世纪岩石力学研究与工程建设实践在我国所取得的成就。
今天在我国现代化建设中,岩石力学专家和工程师们面前出现难得的机遇,一座巨大无比的可持续发展的舞台,等待着他们展示聪明才智和博学多能。
同时,他们也将面临全球化发展的激烈竞争和严峻挑战。
只有勇于创新,敢于实践,才可期待一个现代化的岩石力学与工程学科在中国大地上显现辉煌。
关键词 岩石力学,岩石工程,可持续发展,耦合过程,多重集成途径分类号 O 3,T 012 文献标识码 A 文章编号 1000-6915(2003)06-0867-05CENTURY ACHIEVEMENTS AND NEW HISTORICAL MISSION OF ROCKMECHANICS AND ENGINEERING IN CHINAWang Sijing(Chinese Society for Rock Mechanics and Engineering , Beijing 100029 China )Abstract This paper deals with the development issue of rock mechanics and engineering in China. The major achievements gained in the fields of rock mechanics study and engineering practice are briefly summarized. The paper shows the new opportunities faced to young generation of rock mechanics experts in connection with national development schemes. The author suggests that the rock mechanics community should pay attention to the study of some mechanisms of coupling processes in rocky mechanics and multiple meta-synthetics approaches to rock engineering problems.Key words rock mechanics ,rock engineering ,sustainable development ,coupling processes ,multiple meta-synthetics1 前 言作为一个文明古国,中国在岩石工程史上记载着数千年的辉煌篇章。
悼念工程地质学界宗师张咸恭先生

悼念工程地质学界宗师张咸恭先生
王思敬
【期刊名称】《工程地质学报》
【年(卷),期】2016(024)001
【总页数】1页(P150)
【作者】王思敬
【作者单位】中国科学院地质与地球物理研究所北京 100029
【正文语种】中文
张咸恭先生是我国工程地质学的先驱,也是工程地质学界的一代宗师。
百龄长寿老人张咸恭先生宝贵的一生始终引领着工程地质学的前进。
张咸恭先生是我国《工程地质学报》的名誉主编。
如果说学报是学界的灵魂,则张老先生就是我国工程地质学的精神象征。
在那坚定的理论联系实践理念的指导下,他不断地推动着工程地质学科和工程地质工作前进。
张咸恭先生的道德风范表现出我国先进知识分子的优秀品质,是杰出学者的治学、为人、待人的典范。
张先生的治学如同劲松之刚毅、浑厚、坚实。
注重实践,在实践基础上探索真理,因而学科根深、干壮而叶茂。
张先生的为人如同翠竹之挺拔、正直、高尚。
注重厚德,沿正确方向勇往直前,不为名利,勤奋敬业。
张先生的待人如同红梅之温存、包容、慈祥。
真诚为本,善心为先,向亲向辅,筑就辉煌。
论岩石的地质本质性及其岩石力学演绎

第28卷第3期岩石力学与工程学报V01.28No.32009年3月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringMarch.2009U论岩石的地质本质性及其岩石力学演绎王思敬(中国科学院地质与地球物理研究所,北京100029)精要:简要论述岩石循环的地质作用,提出并讨论岩石地质本质性命题,侧重阐述岩石的物质性、结构性和赋存性,及其同地质演化的密切关系。
作为岩石力学研究对象的岩石同其他工程建筑材料的不同之处就在于它的地质演化及所形成的地质本质性。
通过对岩石本质性的认识,探讨岩石物理本属性,包括不均一性、不连续性的成因及其同地质本质性的关系。
在此基础上讨论岩石力学本构性研究中对介质力学属性的考虑。
试图通过岩石地质本质性、物理本属性到力学本构性的讨论建立起岩石力学与地质学相互认识和深入结合的知识通道。
关键词:岩石力学;岩石演化循环;岩石地质本质性;岩石物理本属性;岩石力学本构性中图分类号:Tu45文献标识码:A文章编号:1000—6915(2009)03—0433—18GEoLoGICALNATUREoFROCKANDITSDEDUCTIONFORROCKMECHANICSWANGSijing(InstituteD厂GeologyandGeophysics,ChineseAcademyofSciences,Beijing100029,China)Abstract..Afterbriefintroductionofgeologicalprocessesresponsibleforrockglobalcirculation,thetopicofgeologicalnatureofrockisputforwardanddiscussedwithemphasizingtheintrinsicpropertiesofrocksubstance,structureandOccurrencestate,aswellasitscloserelationshipwithgeologicalevolution.Thedifferencebetweenrockandotherartificialmaterialliesinthegeologicalnatureofrockformedinthegeologicalevolution.Basedontherecognitionofrocknature,theoriginofphysicalinherentpropertiesisdiscussedincludingheterogeneityanddiscontinuity,andtheirrelationswithgeologicalnaturearealsodiscussed.Briefdiscussiononconstitutivepropertyinrockmechanicsismade.ThepaperattemptstoestablishaknowledgepathfromgeologytorockmechanicsforfurtherCOl】aboration.Keywords.-rockmechanics;rockevolutioncycles;constitutivepropertyinrockmechaniCS1引言geologicalnatureofrock;physicalinherentpropertyofrock;从地球科学视野或是从工程地质学观点来讨论岩石力学特性和问题已有相当多的文献可供参考。
工程地质学的大成综合理论

tg ae a d meg h o c u inso ti d i h fe e ts u c s o n wldg ri f r to . e i tg a g e - e r t n r e t e c n l so b ane n t e di r n o r e fk o e e o n o mai n Th ne rla r e f
a b e k h o g v rt e c n e to a n i e rn ou i n. r a t r u h o e h o v n i n le g n e ig s l to
K e o d Engn e i g g o o y s se , Kno e g r i g, M e a s n h ss M u tp e s u c o e g yw r s i e rn e l g y tm wld e me gn t —y t e i , li l o r e kn wl d e, S r u— mo 1td s l】 o l e o l in n t
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岩石水化学损伤的机理及量化方法探讨

第21卷 第3期岩石力学与工程学报 21(3):314~3192002年3月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering March ,20022000年5月19日收到来稿,2000年7月10日收到修改稿。
* 国家自然科学基金资助项目(59779019)和广东省自然科学基金资助项目(970127)及国家自然科学基金“八五”重点项目(49232050)。
作者 汤连生 简介:男,1963年生,博士,1985年毕业于中国地质大学环境科学与工程学院水文工程地质专业,现任中山大学地球科学系副教授、 岩石工程研究所所长,主要从事地质工程、水-岩土相互作用等力学方面的研究工作。
岩石水化学损伤的机理及量化方法探讨*汤连生 王思敬(中山大学地球科学系 广州 510275) (中国科学院地质与地球物理研究所 北京 100029)摘要 提出了化学损伤概念,分别运用化学成分分析理论、能量观点、考虑化学损伤的破坏力学方法,分析了岩石水化学损伤机理,并探讨了其定量方法。
采用水-岩反应的大模式与小模式理论,解释了自然界中岩体的剧烈变形及破坏往往发生在暴雨或人类工程活动时的原因。
探讨了岩石水化学损伤定量方法的研究途径,提出并分析了岩石水化学损伤的层次分区性。
重点讨论了考虑化学损伤的破坏力学方法,认为此方法可以解释并定量分析水-岩反应的力学效应。
关键词 化学作用,化学损伤,力学效应,机理,破坏力学分类号 TU 451 文献标识码 A 文章编号 1000-6915(2002)03-0314-061 概 述岩石是颗粒或晶体相互胶结或粘结在一起的聚集体,水化学作用的岩石宏观力学效应是一种从微观结构的变化导致其宏观力学性质改变的过程。
这种复杂作用的微观过程是自然界岩体变形破坏的关键所在。
本文将由于水-岩化学作用引起岩石(体)材料或结构的劣化过程称为化学损伤。
对水化学损伤的岩石力学效应,有各种解释。