突變理論在突發(fā)性地質災害中的應用.pdf

1、突發(fā)性地質災害在自然界中十分普遍,也一直是巖石力學和巖土工程界廣泛關注和研究的重點,其發(fā)生過程具有較強的沖擊性、高速性和瞬時性以及極大的破壞性,由于人類的工程活動而誘發(fā)的地震屬于突發(fā)性地質災害范疇.該文首先回顧突變理論的發(fā)展歷史;闡述用突變理論分析解決巖石工程問題的一般方法;運用突變理論討論兩類誘發(fā)地震:采礦誘發(fā)地震和水庫誘發(fā)地震.通過對這兩類地質災害孕育演化過程進行了較全面、系統(tǒng)的研究,取得的研究成果如下:(1)根據頂板斷裂規(guī)律,充分

2、考慮頂板的流變特性,運用突變理論對裂紋頂板-錨拉支架系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行分析,其失穩(wěn)模式可歸結為尖點突變模型,由該模型的分叉集方程導得頂板大面積冒落的臨界條件.對照分叉集方程的圖形,從幾何上分析系統(tǒng)參數變化對頂板穩(wěn)定性的影響,形象地觀察到頂板巖體的流變特性和裂紋頂板應力集中部位的局部破碎累積量是導致頂板冒落的主要因素.(2)基于地下水在水庫誘發(fā)地震中重要作用,引入一水致弱化函數φ(ω).由能量平衡關系導得圍巖-斷層系統(tǒng)的失穩(wěn)模式屬折迭突變模