岩石矿物细胞元随机性参数赋值方法研究

罗 荣，曾亚武

（武汉大学 土木建筑工程学院，武汉 430072）

1 引 言

岩石是经过多种地质作用形成的天然矿物集合体，在漫长的地质年代经历了结晶过程的演化、高温、高压的影响以及各种地质营力的作用，形成了极其复杂的结构和构造特性，其中最基本的特性之一就是岩石的非均质性[1]，即岩石是由不同的矿物颗粒集合体和胶结材料组成的非均质体。大多数岩石是由几种矿物组成的，岩石中的矿物成分及其含量，是决定岩石物理力学性质的主要因素，在某些条件下甚至会产生决定性影响[2]。

对于岩石类非均质材料，在外力作用或环境因素（如温度）改变等条件下，材料内部的应力和变形分布是相当复杂的，主要表现就是其物理力学性质的高度非均匀性和非线性，而微观介质（可以理解为矿物颗粒）参数的不均匀性是造成岩石力学性质非均匀和非线性的主要原因[3－4]。大量的岩石力学试验结果也表明岩石试样的物理力学性质参数存在较大的离散性，这种试验结果的离散性并不完全是由试验条件等外部因素引起的，岩石自身的非均质性是一个重要的影响因素[5]。岩石的非均质性主要是由构成岩石的矿物颗粒的物理力学性质的差异性决定的，矿物颗粒的力学性质差异越小岩石均质性越好；反之则岩石均质性越差。岩石力学的分析方法要成功地解决实际岩土工程中的问题，必须考虑岩石的非均质特性[6]。

事实上，国内外学者已经在如何考虑岩石的非均质特性方面开展了一系列工作，并取得了大量的研究成果。……