突變理論在突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害中的應(yīng)用.pdf

1、突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害在自然界中十分普遍,也一直是巖石力學(xué)和巖土工程界廣泛關(guān)注和研究的重點,其發(fā)生過程具有較強(qiáng)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(zhì)災(zāi)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(yùn)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(zhì)災(zāi)害孕育演化過程進(jìn)行了較全面、系統(tǒng)的研究,取得的研究成果如下:(1)根據(jù)頂板斷裂規(guī)律,充分

2、考慮頂板的流變特性,運(yùn)用突變理論對裂紋頂板-錨拉支架系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析,其失穩(wěn)模式可歸結(jié)為尖點突變模型,由該模型的分叉集方程導(dǎo)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(shù)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(yīng)力集中部位的局部破碎累積量是導(dǎo)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(shù)φ(ω).由能量平衡關(guān)系導(dǎo)得圍巖-斷層系統(tǒng)的失穩(wěn)模式屬折迭突變模