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[岩石工程] 连续还是不连续,这是一个问题(Continuum or Discontinuum)

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1 引言

在近期举行的【LARMS 2022---岩石力学的挑战: 实现基础设施的可持续发展】上,Dr. Barton作了《Continuum or Discontinuum – That is the Question》的主旨演讲,在这个演讲中,Dr. Barton【岩体不连续的剪切强度 | Barton-Bandis Model】讨论了岩石工程数值模型建立的基本问题,究竟使用连续性模型还是不连续模型?有趣的是这个演讲不是一个单纯的学术演讲,其中带有大量的个人情感,强烈建议从事岩石工程研究的同学阅读这篇论文。


在任何研究领域,为了避免一些没必要的麻烦,即使别人的研究思路与自己的研究思路不同,甚至发现别人的工作确实存在错误,在这种情况下大部分人会选择绕道而行,不说或不引用。但有些"牛人"会很不客气甚至指名道姓地反驳同行的工作。Dr. Barton的这个演讲非常罕见地批评了一些同行的工作。


2 争论

长期以来,岩石工程数值模型的建立是一个非常困难的事情,特别是用连续性模型来表示节理化岩体。我们目前采用的方法 论是:岩体只考虑一条或少量节理时,使用界面元(interface)模拟节理的滑动与分离;当岩体有多条平行的节理或有多个软弱层时,使用Ubiquitous模型【各向异性的Ubiquitous节理岩体模拟(UJRM)如果岩体呈均匀的破碎状态时,使用等效的连续性模型,例如使用Hoek-Brown准则【一个Hoek-Brown材料边坡稳定性的对比分析】。而对于呈明显各向异性(横观各向同性)的岩体,使用Anisotropic模型【各向异性线性强度模型(Anisotropic Linear Strength Model)】和Ubiquitous-Anisotropic模型。

Dr. Barton争论的核心问题是Hoek-Brown准则及其GSI。在Hoek-Brown准则提出后的40年里,数不清的文献应用该准则进行了岩石工程稳定性分析,也有数不清的文献试图改进Hoek-Brown准则及其参数a,mi和GSI。从实践的角度来看,由于Hoek-Brown准则本身是一个经验准则,因此大部分试图从塑性理论改进Hoek-Brown准则的研究工作是毫无意义的,此外,Hoek-Brown准则的适用性也受到了一些人的质疑,最典型的是Pells(2008)【 Hoek的岩体变形模量经验估计---Is it reliable ?】,言辞激烈地抨击了Hoek-Brown准则。而在这个演讲中,Dr. Barton形容GSI实际上是在岩石工程中使用的最不符合逻辑和最不"地质"的方法,把矛头指向Dr. Heok,对广泛使用Hoek-Brown准则的软件公司Rocscience提出了批评。同时,也指出了加拿大两位知名岩石力学专家的错误:一位是Albert大学的Dr. Derek Martin,另一位是Laurentian大学的Dr. Peter Kaiser【地下开挖/隧道岩体破坏模式的确定(EXCEL解)】。

来源:计算岩土力学
理论材料
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2023-02-26
最近编辑:1年前
计算岩土力学
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