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论:面对挑战,岩土力学将何去何从?

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ziwuxian52 发表于 2007-5-17 11:32:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
论:面对挑战,岩土力学将何去何从?
    通常土木工作者只是在宏观层面来分析岩土工程问题,现在以微观力学及细观力学在岩土工程中的应用尤为突出,而如果能多尺度地进行交叉研究,应该对岩土力学方向是一个相当大的推动。现在国内(国外情况还请老大介绍)力学界、尤其是固体力学及计算力学(数值模拟)方向有很多牛人在进行这种多尺度的研究,而且成果显著。他们写的文章很容易被一些重量级的杂志发表,当然这样的现象也表明了一种发展方向,这中发展方向的确立不光是建立在计算机数值模拟及计算量的飞速增加上,同样也是人们更确切的认识到了,研究问题仅仅停留在一个层面上的狭隘。
    我这里抛砖引玉,请各位老大及网友多多发表意见
    我找了几篇我比较了解的人的文章,供大家参考一下。这几位在力学界还是相当具有分量级的人物,他们的文章还是很有代表性的。

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ljmtidilgw 发表于 2007-5-25 07:01:21 | 显示全部楼层
ziwuxian52 版主的资料是大海!很多没有看到。
在这里都跟了那么多文章,要单独按题目发,可能大家更容易搜索到。
我最近接触岩土模型,就是比如目前的计算和软件水平能不能模拟岩土坍塌的过程,比如200米厚的水平状砂页岩,从200米深处,挖除200米、宽3米、高1000米长的岩石块体,肯定顶板塌陷,如何模拟这个过程和上部沉降!
很多咨询都被难住了。

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 楼主| ziwuxian52 发表于 2007-5-25 09:59:57 | 显示全部楼层

回复 #10 ljmtidilgw 的帖子

ljmtidilgw 老大说的是啊,不过据我了解到的情况,现在数值模拟和多尺度也只是停留在研究阶段,至少我们这里是这样。而且这些BOSS只接国家的纵向课题,自然科学基金等。一方面受研究程度的限制,另一方面也是这些老板觉得接纵向才更合适。当然他们的想法也是有他们的道理的,不过我觉得如果能结合一些工程实际的话,不仅能从实际中总结经验,而且对于理论研究也是非常有帮助的,而且有一个很大的好处就是,可以帮助一些在读的博士在经济上解决些困难。这点很重要。

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krqrpmbax 发表于 2007-5-26 13:02:45 | 显示全部楼层
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barleytrue 发表于 2007-6-16 10:36:34 | 显示全部楼层
现在开始向模糊理论的随机概率分析发展了,这方面的东西应该比较少了,是一个新的大的发展方向。

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ljmtidilgw 发表于 2007-6-17 17:19:27 | 显示全部楼层
听了各位的精彩发言,感觉有道理,但我有几个疑问。
(1)象渗流这样复杂的问题恐怕不是那么容易。
一个场区的渗漏可能不是由岩土体的平均渗透性决定的,经常是一条裂缝、一个断裂、几组裂隙决定的,而这些不连续结构面之间的完整岩体对渗流贡献很少或几乎没有,水的流动性很差。希望能在微观力学里得到体现。
我担心的是过细,把根本的东西、决定性的东西忽略了,最后模型只适合各向同性的均质体,而实践中几乎没有这种情况,只不过为了简化计算,而理想化的。显然,研究这里理想的均质模型确实意义不大。手算都可以。
(2)概率随机模型
觉得有发展空间,可以把杂乱无章的资料理出头绪。本人去年参与了一个渗透的概率分析工程。对其中很多东西不是很支持。
***试验数据系列长度问题
没有一个试验结果,概率分析不现实,有了几组试验,还是不够,但传统的方法就可以估算上下限,把试验结果的数据和经验判断联系起来,数据库变得很大。
概率分析需要高质量的、有代表性的、长系列的观测数据。
***机理问题
有的地质现象被成功地用随机过程表示,如降雨、洪水、地震等,是不是所有的现象都是一个随机过程?需要仔细区分。
岩体渗透性有的地方大、有的地方小,随深度和位置都变化,那么,可能最后决定渗漏量大小的不是大的、也可能不是小的,和裂隙通道的连通性密切相关;如果不连通,显然试验渗透性很小,取小的渗透值就比较客观,尽管概率分析渗透性平均值好大!
岩石水力学是一个绝对冷门,目前很多问题还没有搞清楚,知道北京和南京水科院[所]有人研究,希望大家努力去研究!需要这方面的资料,我可以提供。岩石里200米深的孔,7-8个测压计长期观测[间距30米左右]、压水试验资料也很全。

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zzf_1104 发表于 2007-7-14 03:53:16 | 显示全部楼层
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hebss 发表于 2008-3-7 09:09:47 | 显示全部楼层
这个问题应该用地质统计学来做。
中国水科院目前应该没有人来做。
地统计学方法里的指示克立格方法或者指示高斯序列模拟方法能够有效的描述渗透系数的结构性和随机性。
中国地质大学的万力等人、水科院的杜强等人,已经用通过地统计学方法把单位吸水量转化为岩体的渗透性分布。另外说一下,用surfer和modflow结合,能够完美的实现地统计学、渗流场计算的结合。

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牧马人 发表于 2009-3-1 15:53:04 | 显示全部楼层
对于岩土工程理论及技术的正确发展方向和突破,我认为应该立足于地质学的有关理论和技术方法。这不是因为我是出自地质学的科班所产生的偏见,而是我从地质学专业转到岩土工程领域后的切身体会,也是我努力宣传的观点。岩土工程的基础是工程地质,工程地质的基础又是地质。岩土工程应该是地质学与工程学的结合。然而由于历史原因,岩土工程的发展,偏离了地质学,强调工程学,忽视地质学这个基础,甚至有人偏颇地认为“岩土工程是工程,而不是地质",对强调地质学在岩土工程中的重要地位,颇为反感。这无疑是故步自封,偏离了岩土工程发展的正确方向,严重地阻碍了岩土工程的健康发展。我的观点是否正确,历史会给出答案。
楼主“现在以微观力学及细观力学在岩土工程中的应用尤为突出,而如果能多尺度地进行交叉研究,应该对岩土力学方向是一个相当大的推动”的看法和hebss “这个问题应该用地质统计学来做”的意见,也是这个发展方向的佐证。

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beimingdashao 发表于 2010-2-16 14:48:23 | 显示全部楼层
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ljmtidilgw 发表于 2010-2-19 21:35:59 | 显示全部楼层
搞岩土地质工程时间长了,您也就对很多复杂的统计分析方法、先进的预测模型、流行的计算模拟方法有了自己的看法,而不是一味地追求和崇拜,而是说“恩,有人这样搞!”
有的重大工程要求一桩一孔,就是这个道理,不相信任何高科技、高手段的预测,而是需要实际的!
大家可以也看到工程实践中,“科研”和“实践”的区别,还是蛮大的。

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ctrl 发表于 2010-2-22 16:19:41 | 显示全部楼层
ljmtidilgw版主所遇到的问题目前只能用离散元方法来近似模拟,常用的软件有DDA类和UDEC(2D)、3DEC等。但这些方法在参数取决上可说是一个很大的黑箱,使用上要比较小心。

再谈谈我对岩土工程的看法吧!

目前我们将geotechnical engineering翻译成岩土工程,日本好像翻成地盘工程,香港称为土力工程,而台湾则称为大地工程。从英文来看geotechnical是和地学有关的技术,而地学当然涉及到岩石、土和水的地质体与气象等学科,其问题将涉及到岩石圈、水圈、大气圈和生物圈。换言之,翻成岩土工程似乎是比较狭隘的翻法,如果用天工开物的天工一词来引申,那么我们这个学科可说是“地工”了,记得在台湾有一本与岩土工程相关的期刊名就直接称为“地工技术”,这种翻译名很有意思。

那么我们岩土工程的核心是什么?按西方的分法可以简化3个子课题:岩石力学、土力学和工程地质。也就是说现在我们习惯称的岩土工程独漏了一个很重要的部分-工程地质,这也使得现在岩土工程学科的发展受到一定的制约,因此我非常赞同牧马人专家的意见,作为岩土工程的从业者必须重视工程地质学的基本学能。

尽管目前岩土力学在数值模拟上突发猛进,使得大家不管在科研上和工程上非得要强调数值计算的重要性,但必须强调的是数值模拟方法有很多的假设和应用前提,只有在充分理解这些假设和前提,所得的结果才能为工程服务,否则就是输入一些垃圾数据,得到一些垃圾结果。

最后我想说的是:无论岩土力学怎么发展,都必须要为工程服务,如果不为工程服务的科研,是很难有生命力的。

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ljmtidilgw 发表于 2010-2-22 21:11:55 | 显示全部楼层
ctrl分析得如木三分!完全同意你的观点!

岩土工程,目前国际上,除了“岩石力学、土力学和工程地质”,还有一个最关键的“地基设计”,包括桩基、浅基础设计、挡土结构计算、沉降计算、结构和周围岩土的相互作用等。土水作用下的一些环境岩土也在岩土工程工作范围之内!

总之,和传统的工程地质专业相比,有很多设计和计算方面的东西。
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xxh2012 发表于 2010-2-23 10:51:39 | 显示全部楼层
小学生来学习学习
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xxh2012 发表于 2010-2-23 11:12:48 | 显示全部楼层
确实,我记得岩土(土力学)奠基人太沙基自始至终都十分重视工程地质在岩土工程中的基础性作用!而且我个人也一直特别重视地质在地下工程建设中的作用,我是学岩土的现在从事矿井建设,从现实工作中我也切身体会到,搞岩土工程技术的必须将地质学精学透,因为这是基础,是根基,是创新和优化的根本,在地下岩石中穿行却搞不懂地下的情况是绝对不可以的。

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jiexinzhan 发表于 2010-2-26 20:36:00 | 显示全部楼层
其实我觉得原位试验是岩土力学尤其是土力学中很重要的一部分,原位试验提供了一个很好反映岩土性状的尺度,国外的c.p.wroth等人搞得很好,可惜我们国内这方面还没有成体系。

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ljmtidilgw 发表于 2010-2-26 22:36:09 | 显示全部楼层
看到有的CPT软件,能根据原位测试结果把土分层和命名,真的是将来发展方向.
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lfr011000 发表于 2010-3-26 08:46:56 | 显示全部楼层
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panaxgao 发表于 2010-3-27 01:21:01 | 显示全部楼层
实际中总结经验,而且对于理论研究也是非常有帮助
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taurusnj 发表于 2010-4-3 04:39:40 | 显示全部楼层
力学和计算方法是工具,但是无法全面模拟复杂的土体材料;工程地质对岩土体有直接的感性认识,但是还需要一定的手段和方法来总结。
所以,岩土工程应该是有扎实的力学基本功,熟悉土木建筑的各种结构特征和作用特点再结合丰富的工程地质经验,这样才能一个地区解决比较复杂的岩土工程问题。
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10410083 发表于 2010-5-1 21:14:35 | 显示全部楼层
细观  用到力学上  第一次听说
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flyingegg 发表于 2015-2-15 16:29:44 | 显示全部楼层
支持你加分  
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mastercard 发表于 2020-5-16 07:23:49 | 显示全部楼层
哥最近喜欢上了顶贴,因为,如果帖子火了,那有哥的功劳。如果帖子被顶沉了....哥也会很有成就感...因为是哥搞沉的~~大家切记~不要迷恋哥~哥只是一个传说
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