断裂动力学原理与应用

本书主要介绍连续压实控制动力学方法的理论体系、测试技术和工程应用等，全书共7章。其中，第1章论述路基结构的基本特征，分析连续压实控制方法的特点；第2、3章为动力学方法的理论基础，从评定和控制指标体系、压路机与路基相互作用的动力学原理等方面进行论述；第4章阐述相关的测试技术；第5章介绍压实过程的模拟试验成果，这是对一些结论的试验验证；第6章论述连续压实控制的基本原理，这是现场实施的技术基础；第7章介绍一些典型工程应用实例，这是对控制原理的试验验证。为了方便工程技术人员学习，本书最后给出问答形式的附录，其中一些问题是现场技术人员与作者之间展开的问答实录。

本书共7章，围绕岩石中的应力波和振动理论，讲述了岩石物理和动力学理论与方法。主要内容包括：岩石声场和波动原理、岩石热弛豫波动分析原理、岩石波动与细微观结构相互作用原理、岩石微界面动力学原理、复杂应力状态下岩石波动效应、岩石非均匀性与波动原理以及岩石波动过程的量纲分析原理。本书包含了最新的研究成果，具有较强的前沿性；在内容的组织上，以基础理论研究为主，兼顾工程应用。

采用岩石破坏过程分析系统(RFPA2D)，通过对断裂应力场数值模拟分析，表明构造应力场条件下含断裂岩体的 声发射的能量最大值和累计值都远大于重力场，说明构造应力场条件下岩体应力高于重力场。通过对北票矿区浅源地震的分析，认为现今构造应力场和断裂对矿震等地质动力灾害的发生起控制作用。一般说来，断裂的活动性及应力场性质不同，地质动力灾害发生的强度和频度也不同。

断裂应力力学参数

为进行模拟应力场的对比分析，在重力场条件下 ,设模型内无断裂，外部载荷按金尼克方法计算，约为岩体自重应力γH的1～1/3。在构造应力场条件下，外部载荷选取，按实测地应力资料统计给出，为岩体自重应力γH的1.5～3倍。模型内含有断裂，在断裂处，介质是不均匀的，断裂附近的应力大小和方向都将发生较大变化。对断裂带的力学参数，采用弱化断裂内介质的方法处理断裂带。根据实验结果，Ⅰ级断裂带的弹性模量和抗压强度取正常岩体力学参数的1/10，其它级别断裂取1/5。

断裂应力断裂几何参数确定

从地质研究上看，中国大型断裂的宽度可达40km(郯庐断裂鲁北段),而研究中的断裂有时就是某一条断层，宽度可以小到几米。因此，仅用某一断面露头的宽度来表示某一断裂的宽度是不合适的。断裂常常表现为一系列规模不等的近于平行的断 层或构造弱化带。所以，断裂越大、越深，它的宽度就越大。从理论上讲，利用高精度仪器，布设小间距的地球物理探测网可以揭示断裂带的实际宽度，但对于矿区局部区域的断裂(级别低，规模小),还没有这方面的资料。为此 ,断裂宽度根据上述推断、断裂级别和计算要求进行处理。确定Ⅰ级断裂宽1000m，Ⅱ级断裂宽500m，Ⅲ级断裂宽200m，Ⅳ级断裂宽100m，Ⅴ级断裂宽50m。