隨著我國“十四五”國家戰(zhàn)略的制訂，一系列關(guān)乎國計民生的國家重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)如川藏鐵路、雅下水電站、滇中引水等工程的陸續(xù)開展，工程巖體破裂問題越來越成為制約工程建設(shè)安全與長期穩(wěn)定的重大難題與挑戰(zhàn)。由于地質(zhì)條件和工程結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，工程巖體的破裂過程和災(zāi)害孕育一直缺乏有效的評價分析方法。

　　中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所一直注重巖土數(shù)值分析方法的創(chuàng)新與相關(guān)軟件的自主研發(fā)，該所科研人員根據(jù)工程巖體的特征及其破壞局部化的特點，提出了工程巖體破裂過程細(xì)胞自動機分析方法，自主研發(fā)了工程巖體破裂過程分析軟件CASRock，近期主要進(jìn)展：

　　1）嵌入了數(shù)字巖樣（巖體）重構(gòu)方法，實現(xiàn)了工程巖體天然非均質(zhì)性、內(nèi)部賦存的缺陷和節(jié)理、以及不連續(xù)面等結(jié)構(gòu)信息的精確表征；

　　2）嵌入了基于大量巖石真三軸加卸載實驗建立起來的三維力學(xué)模型及多種本構(gòu)，實現(xiàn)了復(fù)雜應(yīng)力條件下巖石細(xì)觀破裂機理和工程巖體宏觀等效力學(xué)響應(yīng)的模擬；

　　3）提出了工程巖體破裂程度指標(biāo)RFD，實現(xiàn)了工程巖體破裂位置、程度和范圍的定量評價；

　　4）優(yōu)化了工程活動模擬模塊，實現(xiàn)了鉆爆法開挖、TBM開挖和襯砌支護(hù)等工程活動的表征；

　　CASRock已應(yīng)用于水利水電工程、高放廢物地質(zhì)處置、二氧化碳地質(zhì)封存和煤礦開采等領(lǐng)域，并將為“十四五”規(guī)劃的國家重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中的工程巖體破裂機制研究和工程災(zāi)害的評估、預(yù)測和防治提供技術(shù)支撐。

　　近期發(fā)表的相關(guān)論文鏈接：

　　https://doi.org/10.1016/j.enganabound.2019.05.014

　　https://doi.org/10.1093/gji/ggaa615

　　https://doi.org/10.1007/s11440-020-01110-8

　　https://doi.org/10.1007/978-3-030-64514-4_4

　　https://doi.org/10.1016/j.tust.2019.103183

　　https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2020.107390

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（文/圖 智能巖石力學(xué)組）