關于對巖土工程數(shù)值分析的幾點思考

萬林根，易點文

（重慶市地勘局川東南地質大隊，重慶 400038）

1 重要性分析

巖土工程中進行數(shù)值分析，是對巖土工程施工具體方案制定提供依據(jù)，同時也是保證巖土工程施工的重要基礎。從巖土工程施工理論上分析，巖土工程在施工期間，因為其本身屬于自然產(chǎn)物，所處區(qū)域不同，所以從基本性質上會出現(xiàn)一些差別，當然對于工程施工的可預見性不高[1]。對于巖土工程施工必須采取實地考察的方式，對數(shù)據(jù)信息準確測定，這樣才能保證施工方案制定的科學性。但是在實際施工中，巖土工程施工數(shù)據(jù)分析方面存在問題，實際落實情況并不理想，特別是巖土信息收集方面，只能掌握巖土工程的基本屬性數(shù)據(jù)，對于使用數(shù)值方面并不準確，導致施工方案制定上遇到難題。在此基礎上，積極采用數(shù)值分析的方式，對巖土工程的基本屬性、涉及到的各種數(shù)值信息及時掌握，準確判斷巖土工程性質。

2 巖土工程數(shù)值分析發(fā)展

對于巖土工程數(shù)值分析來講，在不斷發(fā)展中得到極大完善，幫助巖土工程制定科學的施工方案，準確分析數(shù)值變化。當然其中也存在一些問題阻礙著巖土工程實際的數(shù)值分析工作。

（1）介質力學模式方程式。介質力學模式方程式是數(shù)值分析的重要方法，這種方法屬于物理模型的一種，對巖土工程中存在的問題展開分析，將其中的物理問題轉變?yōu)閿?shù)學問。當然這期間，需要應用連續(xù)介質力學模型，具體數(shù)值分析的方程式形式包含如下幾種：運動微分方程，以動力與靜力的方式對巖土工程中的數(shù)值進行分析。幾何方程的方式，這種計算主要從小應變與大應變兩個角度進行分析。除此之外還包含本構方程，從力學角度對巖土工程數(shù)值進行分析。針對一般問題，結合邊界條件、數(shù)值統(tǒng)計等進行分析，對于比較復雜的工程問題，就需要以數(shù)值分析法的方式計算分析。當然工程施工期間，出現(xiàn)方程問題，必須以本構方程與邊界條件相結合的方式對其分析，還要保證巖土工程材料，確定線性彈性體。

（2）多相體材料中連續(xù)介質力學應用。對于巖土工程施工來講，多相體材料是主要應用材料，這一材料中包含連續(xù)介質力學模型，幫助其全面進行數(shù)值分析。當然多相體材料中連續(xù)介質力學應用具體體現(xiàn)在以下內(nèi)容中：首先是運動微分方程中，與介質力學模式方程相同，從動力與精力兩個角度出發(fā)。其次是其中包含有效動力原理，這一原理遵循總效力，將有效應力與孔隙壓力相加。再次是幾何方程的形勢，同理包含大與小應變分析類型。最后是本構方程角度，包含力學與滲流學兩種。因為不同方程式包含很多差異性，所以具體計算中必須結合方程需要與巖土工程實際情況，對其中的數(shù)值準確分析處理。

3 巖土工程數(shù)值分析應用方式

巖土工程數(shù)值分析的準確性與全面性，是保證巖土工程施工質量的重要條件，同時巖土工程本身在施工期間，地質條件較為復雜，涉及范圍比較廣泛，所以數(shù)值的準確分析，需要掌握正確的分析方法，這樣才能保證數(shù)值分析能夠更加規(guī)范與科學。

（1）確定巖土數(shù)值分析本構理論的切入點。巖土本構理論是支持巖土工程施工的重要基礎，在本構理論不斷完善的同時，需要準確掌握數(shù)字分析的切入點，實際巖土工程施工中，切入點為本構模型。本構模型是樹數(shù)值分析的基礎，在數(shù)值分析期間，需要注意以下幾點。

首先是對于巖土性質呈現(xiàn)多樣性的情況下，需要對獲取設置分析的初始數(shù)據(jù)，但是當前技術初始數(shù)據(jù)獲取具有一定難度。相關專家對這方面提出這方觀點，認為反應作用與效應作用之間存在錯綜復雜的聯(lián)系，其中的原理變?yōu)楸緲嬯P系。當然涉及到范圍相對比傳統(tǒng)分析范圍廣泛，所以其中也存在很多原理。加上巖土結構生產(chǎn)環(huán)境與條件的不同，呈現(xiàn)出明顯的區(qū)域性特點，結合巖土性質以及屬性的不同，正確認識到多樣性。將介質力學模式應用到分析中，對數(shù)值準確分析。其次是巖土工程中巖土也具備多樣性特點，造成巖土工程中的巖土一直變化，這種情況對實際巖土工程施工造成影響。對巖土工程施工理論進行分析，因為巖土屬于氣體與固體以及液體的結合，并且三者相互融合，對其區(qū)分存在難度。積極從實踐操作中對其中的問題進行分析，將介質力學滲透到其中，對施工數(shù)值準確分析，幫助巖土工程解決施工中的問題。以上構成巖土本構模型，所以確定本構模型為切入點，準確分析巖土工程相關數(shù)值。

（2）及時對本構模型歸類分析。確定巖土工程中的本構模型為切入點，及時對本構模型展開分析。期間需要結合本構模型原理，對其準確分類，這是數(shù)值準確分析的重要步驟。針對數(shù)值分析，必須關注類別劃分以及類別之間的關系。首先是類別劃分中，結合本構模型，將其劃分為科學模型與工程使用模型兩種。其次是對模型之間的關系進行確定，對于這方面，需要結合巖土工程實際情況為基礎。對類別劃分方面，只需要根據(jù)巖土工程反應的情況為參考，觀察其中的客觀規(guī)律就能夠發(fā)現(xiàn)，但是低于兩者的區(qū)別以及確定實際施工中存在的規(guī)律，必須從簡單操作實際應用等角度出發(fā)，因此更注重巖土工程施工施工期間，呈現(xiàn)出的數(shù)據(jù)變化，認清巖土工程施工期間的注意事項，以施工需求作為數(shù)值分析的引導，保證工程施工的數(shù)值分析準確，這樣才能進一步解決巖土工程施工中存在的問題，同時提升巖土工程施工分析的準確性與嚴謹性。

（3）完善巖土工程數(shù)值分析體系。巖土工程在數(shù)值分析期間，具備一定的分析體系，當然這個體系還需要不斷完善。首先需要對數(shù)值分析相關的理論展開詳細研究分析，不斷提高數(shù)值分析的標準化與規(guī)范化，同時還要針對巖土工程數(shù)值分析具體事項，對巖土工程內(nèi)部研究做好充實的基礎，在打好前提量的基礎上，巖土工程數(shù)值分析更加準確。制定詳細的巖土工程計算方案，采取適當?shù)臄?shù)值分析方法，準確對巖土數(shù)值工作展開分析。其次還要對巖土工程方面加強專業(yè)培訓力度，不間斷的為巖土工程數(shù)值分析培養(yǎng)專業(yè)人才，認真踐行巖土工程數(shù)值分析原則與規(guī)范，保證數(shù)值分析的準確全面。最后是專業(yè)培訓方面，結合巖土工程數(shù)值分析體系，不斷積累巖土工程經(jīng)驗，提升巖土工程發(fā)展的力度，增強巖土工程發(fā)展效能。

4 結語

綜上所述，不斷強化巖土工程中的數(shù)值分析能力，其一幫助巖土工程制定更科學的研究方案，其二是提高巖土工程施工質量，為巖土工程的順利實施奠定基礎。

參考文獻

[1]龔曉南.對巖土工程數(shù)值分析的幾點思考[J].巖土力學,2016,32(2)：321-325.