地下巖土工程事故系統(tǒng)化控制模式與方法.pdf

1、本文以沙堆為復(fù)雜系統(tǒng)的簡(jiǎn)化模型，進(jìn)行了幾種不同類(lèi)的沙堆實(shí)驗(yàn)，詳細(xì)地分析了沙堆的演化機(jī)制和坍塌機(jī)制，在此基礎(chǔ)上，研究了復(fù)雜系統(tǒng)的災(zāi)變機(jī)制和控制模式，并針對(duì)地下工程事故的實(shí)際情況，提出了地下工程事故的控制模式和方法。主要工作及研究成果如下：
　　 (1)進(jìn)行了從亞臨界狀態(tài)到臨界狀態(tài)、從臨界狀態(tài)開(kāi)始的短序列和長(zhǎng)序列、在臨界狀態(tài)下的四種沙堆實(shí)驗(yàn)，在分析和總結(jié)四種沙堆實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，我們認(rèn)為，在外界物質(zhì)和能量持續(xù)輸入的情況下，沙堆等廣延

2、耗散動(dòng)力系統(tǒng)向輸入與輸出的平衡狀態(tài)演化，向臨界狀態(tài)演化僅僅是一種特殊形式。
　　 (2)我們發(fā)現(xiàn)影響系統(tǒng)演化的主要因素有外界擾動(dòng)的強(qiáng)弱、系統(tǒng)所處的狀態(tài)和系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
　　 (3)由于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、外界擾動(dòng)的強(qiáng)弱、系統(tǒng)所處狀態(tài)的不同，以及三者在空間上和時(shí)間上的不同組合，向平衡狀態(tài)演化過(guò)程常常被打破，系統(tǒng)又在新的基礎(chǔ)上又向新的平衡狀態(tài)演化。廣延耗散動(dòng)力系統(tǒng)演化的動(dòng)力學(xué)過(guò)程總是表現(xiàn)為不平衡-平衡-不平衡的不斷循環(huán)往復(fù)的過(guò)程。平衡

3、是暫時(shí)的、相對(duì)的，不平衡是絕對(duì)的、無(wú)條件的。向平衡態(tài)演化規(guī)律符合能量守恒定律和物質(zhì)不滅定律，符合矛盾運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
　　 (4)對(duì)SOC概念進(jìn)行了評(píng)述。我們認(rèn)為SOC概念將災(zāi)害產(chǎn)生的歸因于連鎖反應(yīng)，是一種嶄新的世界觀；利用簡(jiǎn)化模型研究普適性規(guī)律，是一種嶄新的方法論。但是SOC概念對(duì)廣延耗散動(dòng)力系統(tǒng)演化規(guī)律的認(rèn)識(shí)違背了對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律，在哲學(xué)上是站不住腳的；“級(jí)序分析方法”會(huì)扭曲系統(tǒng)演化的動(dòng)力學(xué)特性；SOC的判斷標(biāo)準(zhǔn)也存在問(wèn)題。
　

4、　 (5)信息熵是系統(tǒng)不確定性的量度。計(jì)算了2.5mm～5mm、φ=2.85沙堆從亞臨界狀態(tài)到臨界狀態(tài)、從臨界狀態(tài)開(kāi)始、在臨界狀態(tài)下加沙105g的信息熵。信息熵都很大，我們進(jìn)一步認(rèn)為，進(jìn)行沙堆坍塌規(guī)模、坍塌時(shí)間和坍塌的地點(diǎn)確定性預(yù)報(bào)都非常困難；對(duì)天然沙堆坍塌進(jìn)行確定性預(yù)報(bào)幾乎是不可能的。
　　 (6)在上述工作的基礎(chǔ)上，我們提出了復(fù)雜系統(tǒng)災(zāi)變的控制模式--超前探測(cè)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)(檢測(cè))、動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)、分級(jí)預(yù)警與分級(jí)控制；提出了復(fù)雜系統(tǒng)