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研究中心负责人:李天斌
现代模拟技术是解决大型工程和复杂地质灾害问题的重要手段。实验室一直非常重视对先进数值模拟与物理模拟技术的开发与应用,在这一领域的研究与应用持续了20余年,通过不断吸收新的理论与方法,完善这一领域的理论基础和应用技术手段,始终保持着国内这一领域研究与应用的领先水平,尤其是在复杂地质过程模拟和复杂地质介质与工程相互作用关系模拟方面更具特色;围绕实验室的中心学术思想,提出了地质灾害全过程数值模拟的理论与方法,开发了三维地质-力学模拟与测试试验系统,编写了我国第一部工程地质数值模拟的学术专著和教材,并获原地质矿产部优秀教材二等奖。近20年来,先后完成大型数值分析与物理模拟实验70余项,为提高我国这一领域在国际上的地位及解决大型工程建设中关键技术问题作出了突出贡献。
为了不断提升数值模拟的技术和应用水平,地质灾害数值模拟中心以数十万元经费引进了国际先进的数值模拟软件系统。如美国Itasca公司开发的三维拉格朗日差分分析程序(FLAC3D)
、日本软脑株式会社开发的2D-Sigma和3D-Sigma大型有限元数值分析程序。同时该中心还自主开发了计算功能强大的有限元程序以及多套商业化软件,如滑坡治理方案计算机辅助设计系统(SlopeCAD)和边坡岩体块体稳定性分析系统(SASW)等。
目前,数值模拟中心在对重大工程地质问题的分析模拟方面已处于国内领先水平,所提出的地质灾害孕育→发展演化→地质灾害的发生全过程模拟的思路和技术方法已被广泛采纳。近年来,所作的代表性地质灾害数值模拟实例有:
(1)
长江三峡永久船闸高边坡变形及稳定性分析的数值模拟 (2)
四川九寨黄龙机场高填方体变形及稳定性的数值模拟研究 (3)
金沙江溪洛渡水电站地下洞室群围岩稳定性的动态数值仿真研究 (4)
长江三峡大跨度地下厂房围岩稳定性分析研究 (5)
雅砻江锦屏一级水电站边坡深部裂缝形成机理及工程适宜性评价的数值模拟研究 (6)
澜沧江糯扎渡水电站坝址右岸软弱岩带成因、特性及工程适宜性研究 (7)
南京某深基坑变形及稳定性的数值模拟研究 (8)
溪口滑坡发展演化全过程模拟 (9)
西藏易贡滑坡成因机制及变形运动全过程模拟 (10)
贵州岩口滑坡发展演化全过程模拟
地质灾害物理模拟中心在原有的基础上研制引进了大型无级变速底摩擦仪、二维地质力学模拟试验系统、三维地质力学模拟试验系统以及配套的数据采集和处理系统。
近年来,物理模拟中心承担了我国多个大型工程建设的重大工程地质问题的地质力学模拟研究工作,其中最具代表性的有:
(1) 韩城电厂边坡变形模拟研究 (2)
西安地裂缝成因机制物理模拟研究 (3)
黄腊石滑坡深部变形、破裂带的成因机制模拟 (4)
澜沧江小湾水电站坝肩变形及稳定性模拟 (5)
链子崖危岩体变形破坏成因机理模拟; (6)
铜街子水电站坝基地质结构模拟; (7)
二滩水电站右坝肩软弱层带力学及变形特性模拟 (8)
新滩滑坡成因机理模拟 (9)
鸡扒子滑坡成因机理模拟 (10)
南水北调区域构造稳定性模拟。 |