-
随着科学技术的进步及社会的发展,军事战争不断向深地、深空发展,并以信息化技术为支撑,现代高技术战争对军事地质信息化和精细化提出了更高要求。地质信息对于信息化现代战争影响重大,其在工事构筑、机动通行、给水保障和武器装备研发等方面的应用意义重大(葛良胜等,2023)。在此背景下,研究地质要素信息如何服务于军事活动、如何保障国防建设具有十分重要的应用价值。
-
工程地质学是一门为工程建设服务的应用型学科,能够查明自然地质环境、规避工程建设对地质环境的不良影响、防范不良工程动力地质作用,为工程建设提供地质安全保障。工程地质学方法包括自然历史分析法、数学力学分析法、模型模拟试验法和工程地质类比法,其在民用建筑、铁路、矿山、水利、海港和军事工程中得到了广泛的应用。研究工程地质分析方法在军事活动中的应用能够推动国防建设的发展,保障行军作战的战场环境,对于保障国防建设具有十分重大的战略意义。
-
目前已有文献资料显示,我国学者对军事地质的研究主要体现在军事地质要素在战争中的作用、军事地质调查的技术方法和成果表达等的理论介绍,部分学者探讨了遥感技术方法和模型试验方法在军事地质中的应用案例(王杭生和蔡钟业,1985; 刘晓煌等,2016,2017; 孙红政等,2017; 于德浩等,2017; 孙兴丽等,2017; 李万伦等,2020; 秦昊等,2021; 孙昂等,2021; 张广有等,2022; 罗军洪等,2023; 葛良胜,2023)。而系统总结工程地质学方法在军事地质中应用的文章鲜有报道,尚未形成方法体系分析研究,亟需系统总结工程地质学方法的军事应用,这对于指导军事行动和国防建设意义重大。笔者等主要讨论了工程地质方法在军事地质研究中的应用,分析了工程地质方法在军事地质研究中的应用实例,以期保障军事活动,推动军事地质发展,解决实际军事应用。
-
1 工程地质学
-
1.1 工程地质学概述
-
工程地质学是一门应用性很强的学科,它主要解决自然地质环境与工程建筑之间的矛盾关系,为工程建设和人与自然可持续发展所服务。
-
工程地质学服务于工程建设的首要任务就是查明场地工程地质条件。工程地质条件是与工程建筑有关的地质因素的综合,包括岩土类型及其工程性质、地质结构、地形地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等(唐辉明,2023)。工程地质条件随场地自然地质环境的不同而有所差异,优良的工程地质条件能够适应工程建筑带来的扰动,而有一定缺陷的工程地质条件会对工程建筑的安全运营产生影响,出现工程地质问题(张咸恭,1989)。工程地质问题即工程地质条件与建筑物之间存在的矛盾。工程地质学就是通过工程地质勘察,查明工程地质条件,分析并评价存在的工程地质问题,促使自然地质环境与工程建筑的矛盾转化和解决。
-
1.2 工程地质方法
-
工程地质学的研究方法主要分为 4 种,分别为自然历史分析法、数学力学分析法、模型模拟试验法和工程地质类比法(唐辉明,2023)。这 4 种方法各有特点,相互补充,综合应用。其中,自然历史分析法是最重要和最根本的研究方法。
-
1.2.1 自然历史分析法
-
自然历史分析法是工程地质学最基本的分析方法,属于定性分析方法(唐辉明,2023)。该方法通过自然历史观点,运用地质学的知识和原理,通过研究区域地质背景、去分析和解决问题(李建勇等,2013)。
-
自然历史分析法的基本思想如图1 所示。 “将今论古”和“以古论今”是该方法重要的指导思想。 “将今论古” 的核心思想为“今” 是认识“古” 的钥匙,强调用现今的地质作用推测、类比、认识过往的地质过程(图1)。如运用自然历史分析法分析边坡稳定性时,通过查明区域地质环境、边坡外形及其地层岩性分布、地质构造和变形破坏形迹、影响边坡稳定性的各种因素等的相互关系,追溯边坡演化全过程及其演变机制(孙昊,2021; 唐辉明,2023)。 “以古论今”思想认为以往的地质记录保留了地质作用的全部过程,通过以往的地质记录能够分析预测其发展趋势。如分析软土被当做地基可能产生的工程地质问题。然而,自然历史分析法属于定性分析方法,要深入研究工程地质问题必须采用定量分析方法,即工程地质法的其他两种方法,数学力学分析法和模型模拟试验法。
-
1.2.2 数学力学分析法
-
数学力学分析法是在自然历史分析法的基础上开展的,是一种定量的分析方法。数学力学分析法主要是针对某一工程地质问题或工程动力地质现象,确定其边界条件和计算参数,采用理论公式或经验公式进行定量计算,最终进行定量评价(唐辉明,2023)。数学力学分析法包括块体极限平衡法、弹性力学与弹塑性力学分析法和有限元法(刘佑荣和唐辉明,2008)。其中,块体极限平衡法是一种比较简单,并且效果很好的方法,通常被用作边坡稳定性分析。
-
图1 自然历史分析法(据李建勇等,2013)
-
Fig.1 Natural history analysis (from Li Jianyong et al., 2013&)
-
图2 极限平衡法第 n 块滑块受力示意图(据唐辉明,2023)
-
Fig.2 The force diagram of the nth slider in the limit equilibrium method (from Tang Huiming, 2023&)
-
文章以块体极限平衡法为例,简要阐述该方法的基本原理如下。该方法假设滑动岩体为刚体,即忽略滑动体的变形对稳定性的影响,并假定滑动面。沿滑动面将岩块划分为若干条块,根据滑动面上抗滑力与滑动力的关系,建立条块间的极限平衡方程进行评价(刘佑荣和唐辉明,2008; 任亚龙,2009; 李元松等,2021)。该方法评价的步骤包括:①确定滑动岩体几何边界条件; ②分析滑块受力条件; ③确定平衡方程计算参数; ④计算稳定系数; ⑤确定安全系数,进行稳定性评价。图2 为某一条块 n 的受力示意图,αn 为第 n 块与水平面的夹角,Wn 为第 n 块的重力,En 为第 n 块的滑坡推力,E’ n 为第 n 块受到来自第 n+1 块滑坡的抗滑力。根据第 n 块所受到的力列出平衡方程,滑坡推力为总的下滑力与总的抗滑力的差值。当滑坡推力大于 0 时,滑坡处于不稳定状态,滑坡推力等于 0 时,滑坡处于极限平衡状态,滑坡推力小于 0 时,滑坡处于稳定状态。
-
然而,由于自然地质条件的复杂性,该方法在计算过程中会适当简化一些复杂空间结构问题,存在一定的计算误差。
-
1.2.3 模型模拟试验法
-
模型模拟试验法在工程地质分析中经常被使用,该方法能够帮助我们探索自然地质作用现象的规律,揭示工程动力地质作用或工程地质问题产生的力学机制、发展演化的全过程。
-
模型模拟试验法分为物理模型试验和数值模拟分析法。物理模型试验是基于实际岩土空间结构,构建等比缩小的小型岩土结构模型,通过施加不同受力条件获得岩土结构力学参数、变形规律和机理的方法。该方法能够直观的反映工程动力地质现象的全过程,包括相似材料模型试验、光弹试验和离心模型试验等(李元松等,2021)。数值模拟方法是运用计算机模拟技术构建与实际地质空间结构相似的岩土结构模型,研究不同受力条件下岩土体的内部结构、力学行为和变形破坏模式等,为解决实际工程地质问题提供理论指导。该方法包括基于连续介质力学的有限元法和基于不连续介质力学的离散元法(吴彩虹等,2024)。有限元法将岩土体通常视为宏观尺度上的连续介质,能够考虑坡体的应力变形,理论严密,但在表达岩土体离散、断裂和损伤方面具有一定的局限性,常用的有限元法包括 Ansys、Abaqus(李元松等,2021; 王太成等,2024)。离散元法在解决岩土体离散、非连续和大变形等问题方面具有优势,但其理论基础较薄弱,常见的离散元法包括 PFC、3DEC、 FLAC3D 等。图3、图4 分别为通过 3DEC 数值模拟软件建立的边坡模型和模拟的破坏过程。
-
1.2.4 工程地质类比法
-
工程地质类比法是一种既可用于定性评价,也可作半定量评价的方法。该方法的基本原则是相似性,即将拟建建筑物与已建建筑物进行类比,全面分析其工程地质条件、空间结构特征、影响因素和发展演化趋势等,将这些大致相似的已建建筑物评价经验用于拟建建筑物中,确定其坡角和坡高,评价其稳定性和发展趋势。在实际评价过程中,该方法受研究者经验限制,类比时会将条件简化,结果较为粗糙,一般适用于小型工程或初步评价。目前,我国相关部门提出了可用于类比的经验数据,如允许坡度、边坡坡度和高度等,见表1 所示。
-
图3 3DEC 边坡数值计算模型
-
Fig.3 Slope numerical calculation model established by 3DEC
-
图4 3DEC 模拟边坡破坏过程
-
Fig.4 Slope failure process simulated by 3DEC
-
2 军事地质背景下的工程地质应用
-
“十八大”以来,习近平总书记提出总体国家安全观。国家安全是维护社会稳定、保障人民利益的基础。当前,国际形势严峻复杂,军事战争趋向多样化、立体化、信息化和智能化,地质要素愈来愈成为影响战争进程乃至胜败的重要因素。地质信息对于军事工程构筑、机动通行、给水保障、武器设备研发等军事活动至关重要。在此背景下,将工程地质学方法应用到军事地质研究中能够推动军事地质发展,指导军事行动和国防建设,保障战场环境建设。
-
Table1 Allowable slope value of soil slope (from Tang Huiming, 2023#)
-
2.1 军事地质的发展历史
-
2.1.1 孕育阶段
-
我国早在构筑城池、长城等工程时,就巧妙利用了地质条件与天然建筑材料等地质要素。春秋战国时期,诸侯国间的战争经常利用地理知识巧妙作战,形成军事地图、矿产图等图件,运用于军事中。国外也早在 1798 年就使用过地质专家编制的地质图(Rose,2004,2005)。日俄大战时,日本进行了大规模地质矿产调查。而直到 20 世纪初,军事地质才真正开始发展。
-
2.1.2 快速发展阶段
-
第一次世界大战期间,有大批地质专家与英、美、德军等随行,就工事构筑选址、饮水给水、建筑矿产寻找等做出了重要指导(Kiersch and Underwood,1998)。一战结束后,欧美国家认识到地质对作战的重要性,先后成立了专门的军事地质机构,地质在军事中的应用更加专业化、广泛化。而我国此时的军事地质研究尚处于萌芽阶段,有部分学者翻译了国外关于军事地质的著作。
-
第二次世界大战期间,军事地质得到了普遍的发展。各个国家的军队都有专职地质人员,各国普遍编制了地质图件,用于部队机动、构筑防御工事和强渡江河等(Terman,1998)。地质信息不仅能够为战场环境要素调查与评价服务,还能指导各工事构筑建造,为顺利作战提供了保障。在此期间,我国陈继承、朱熙于 1937 年合著《军事地质学》,孙宕越和徐俊鸣合著《军事地理学》,初步奠定了我国军事地质早期研究体系(路彦明等,2020)。
-
2.1.3 稳定发展阶段
-
第二次世界大战之后,随着导弹和核武器的出现,以及军事工程的立体化、多样化发展,地质在军事工程中的应用更具复杂性,这对军事地质提出了更高的要求。部分国家将新的科学技术与地质理论运用到军事工程中,不断拓展军事地质成果,工程地质和水文地质在军事工程的应用更加广泛,军事工程地质学逐渐形成一门独立学科。 20 世纪 80 年代后,美国、加拿大、英国等国家针对军事地质举行了多起专题研讨会,如美国地质学会、国际军事地质和地理,有效推动了军事地质的理论成果和实践应用。
-
在此期间,我国配备了专职地质员,并将地质学列为军事工程院校的必修课。当前,我国高度重视地质工作军民融合发展,2015 年我国开始军事地质调查测量试点工作,在技术方法、成果编图、数据库等体系取得了进展性成果,推动我国军事地质调查工作(路彦明等,2020)。
-
2.2 工程地质方法在军事地质研究中的应用
-
工程地质方法在军事地质研究中的应用主要体现在地质资料改化、军事机动通行能力评估、工事稳固性和抗打击性能评估、地质灾害评估和境外地质调查等方面。本节主要阐述工程地质方法在这些方面的具体应用。
-
2.2.1 地质资料改化中的应用
-
军事地质调查具有快速、立体、适时的勘测特点。在开展军事地质调查前,根据军事需求,按照技术规范,将已有民用地质资料及其数据进行改化,提取军事地质要素和属性信息是军事地质调查一项很重要的工作(张栋等,2019)。民用地质调查工作中就需要运用到工程地质的研究方法,即通过工程地质勘察查明研究区工程地质条件,包括岩土体类型及分布范围,地质构造的类型、位置及规模,地下水富水程度,工程动力地质作用(如地质灾害)的位置、规模及影响范围; 矿产资源的类型、位置及规模等。通过内业改化形成的军事地质要素属性及成果图件尚存在少许不确定性,这个时候通过外业验证便可对改化成果修正,提高准确率。
-
2.2.2 军事机动通行能力评估
-
战争中,道路通行能力往往影响着行军部署,甚至决定战争胜败。道路通行能力与其所处的地质环境有很大关系,同时也受外部条件(如车辆动荷载、自然灾害等)影响较大。地质环境涉及到地质因素、地形地貌、水文环境等因素。地质环境和这些外部条件影响着路基承载力和稳定性,从而对军事行动造成影响(孙兴丽等,2017; 张栋等,2024)。地质因素主要涉及岩土体的类型、工程地质性质、风化程度和结构构造等,是影响道路通行能力的重要因素,研究不同区域地质因素对区分道路通行能力和道路规划意义重大。
-
Fig.5 Flow chart of Block stability analysis (from Wang Zhangpeng, 2019&; Liu Dengxue et al., 2020&)
-
在机动通行能力评估中主要应用到了自然历史分析法和模型模拟试验法。首先,通过测试路基岩土体的矿物成分、密实度、含水率等物理性质能够更好的认识不同区段路基岩土体的工程地质性质,便于初步定性或半定量判别路基的工程性质和道路通行能力。其次,通过静力载荷试验(李晓东,2020)、静力触探试验(朱锐等,2023)以及室内抗压强度试验和直剪试验等可以获得研究区不同位置、不同类型岩土体在不同受力条件下承载力、抗压强度和抗剪强度等力学参数及其演变规律,根据这些力学参数能够定量判断路基的承载能力和抗变形能力等,从而划分道路通行难易程度,并可根据演化规律分析军事机动通行机理。最后,形成军事地质专题图用于行军部署。
-
2.2.3 工事稳固性和抗打击性能评估
-
依据军事工程的位置和作用,将军事工程分为地下工事、地表工事和临时工事(孙红政等,2017)。地下工事主要用于备用指挥、储备物资、生产武器,在军事工程中的重要性不言而喻。导弹等先进武器的出现会对地下工事产生严重威胁,地下工事的构筑需要具备较强的稳定性和抗打击性能,研究地下工事稳定性和抗打击性能能够为工事构筑提供科学依据,具有重大的军事工程意义。
-
目前,大部分学者评价地下工程稳定性和抗打击能力的方式主要包括理论分析、模型试验和数值模拟(图5)。块体理论是地下工程稳定性分析中常用的方法。该方法属于数学力学分析法,其原理为假定结构面和临空面为空间平面,空间平面相互切割形成块体,应用几何方法判断块体的可动性,通过静力平衡计算可动块体安全系数,评价稳定性(刘登学等,2020)。模型试验和数值模拟属于模型模拟试验法。模型试验是通过等比缩小研究对象,配制相似材料完成物理模型制作,并设置边界条件和试验条件开展模型试验(李剑光等,2022)。通过模型试验能分析不同工况条件下地下硐室的应力、应变和位移的响应规律,预测硐室变形破坏特征,提出支护建议并评价支护效果(曾亚武和赵震英,2001)。数值模拟主要是通过软件模拟爆炸荷载下地下硐室的应力、应变和位移的响应规律,分析其抗爆性能,并能够验证模型试验得到的结果。常用的数值模拟软件有 Ansys、Flac3D(崔传安等,2011; 黄达等,2007)。
-
2.2.4 要点地质灾害风险评估
-
由于作战的需求和隐蔽性的需要,军事工程多建造在山区、海岛等地质灾害多发的地区(常书义等,2007)。一旦发生地质灾害,就会对军事工程造成严重损毁,甚至危及人员生命安全。如 1958 年空军某机场建在盐渍土上,盐渍土在地表水和地下水的作用下具有溶陷性,容易发生盐胀。机场完工后遭遇洪水,盐渍土发生大变形导致机场损毁。因此,在建造军事工程前必须进行工程地质勘察,对拟建建筑场地的风险性进行评估。
-
在地质灾害风险评估中主要运用到了自然历史分析法、数学力学分析法和模型模拟试验法。首先,运用自然历史分析法,查明场地地层岩性及其空间分布、地质结构和构造,以及各种地质现象,定性分析场地目前存在的工程动力地质现象和破坏机理,初步评估场地存在的风险。其次,通过室内数学力学分析法定量分析工程动力地质现象(如潜在滑坡、崩塌等)的稳定性,并采用物理模型试验和数值模拟手段预测此类工程动力地质现象的演化发展趋势,为场地的稳定性评价和风险防治提供理论支撑。如鲁莎基于自然历史分析法对三峡库区黄土坡滑坡的区域地质环境展开了研究,通过数值模拟分析黄土坡滑坡的变形演化规律和稳定性,为黄土坡滑坡变形的成因机制和防治措施提供理论基础(鲁莎,2017)。
-
2.2.5 优选打击武器和打击目标
-
不同力学性质的地质体,其稳定性和抗打击性能有所差异。军事活动中,合理选择适配的打击武器和确定打击摧毁目标,有利于打击效果(孙兴丽,2017)。在确定打击目标时,针对可能的打击目标点,根据模型模拟试验法中的分析测试手段,通过对比国防工事地质体的力学性质、预测打击后是否诱发地质灾害,确定抗打击薄弱点,以达到最佳打击效果。在选配打击武器时,通过对拟打击工事地质体类型、厚度、物理性质、力学强度等参数的测试,选配对应的打击武器型号和弹药量,确保打击效果。
-
2.2.6 境外地质调查中的应用
-
由于受不同地球动力地质作用、不同大地构造环境等成因类型的影响,地质体总体呈现出时空结构复杂性和不均一性。如果地质体的大地构造属性和演化形成方式类似,说明这些地质体具有成区、成带性,这往往成为推断境外未知地质体属性的依据(张栋等,2019)。依据自然历史分析法和工程地质类比法,通过研究境内地质体的空间分布规律、演化成因类型及其结构特征等,对比境外遥感解译数据资料,运用工程类比法的相似性原则,可以在与境外大地构造单元相似的境内区域开展野外验证,供境外军事地质调查参考借鉴。
-
2.2.7 现代工程地质分析方法的应用
-
随着科学技术的进步以及人工智能的迅速发展,传统的工程地质方法已经不能够完全满足于工程需求,一些新技术新方法逐渐应用于工程地质中,如 GIS 技术、遥感技术、大数据与人工智能等,这些方法能够帮助更高效、准确地解决实际工程问题(阮沈勇等,2001)。 GIS 技术主要可用于地质灾害风险性评估,其原理为将可能影响地质灾害发生的因素确定为评价指标,根据影响的重要程度对指标进行量化,最后选用合适的数学分析模型,对调查区地质灾害风险等级进行划分,为地质灾害的防控提供依据。 GIS 技术在军事地质中的应用还包括道路机动通行能力评估,通过层次分析法对研究区道路通行能力进行划分,帮助设计合理的部队机动通行方案(周全,2018)。大数据和人工智能技术在地质中的应用发挥着重要的作用,尤其是机器学习和深度学习技术,其在地质灾害风险点识别、工程选址、找矿等方面的应用意义重大( Hu Yue et al.,2024)。现代工程地质分析方法结合了传统工程地质分析法和现代大数据技术,为军事地质的应用研究提供了更精细化、信息化的地质保障。
-
图6 地下防护硐室破坏形态(据罗军洪等,2023)
-
Fig.6 Failure modes of underground protective caverns (from Luo Junhong et al., 2023&)
-
通过归纳总结发现,工程地质方法在军事地质领域的应用主要体现在工事稳定性及抗暴打击性能评价、地质灾害评估和岩土体变形破坏机理等方面。通过自然历史分析法、数学力学分析法能够定性定量分析地下工事、常见地质灾害的地质环境、岩土体空间分布和稳定性状态,对其稳定性做出评价,并基于评价结果提出防护措施; 通过自然历史分析法、模型模拟试验法能够分析地下工事岩土体变形破坏规律和机动通行能力,揭示岩土体变形破坏机理和机动通行难易程度,基于变形破坏规律和机理提出危岩体支护建议; 通过自然历史分析法、工程地质类比法能够将境外遥感解译数据与境内地质构造背景对比,在相似境内地质构造背景区域进行野外验证。同时,大数据和人工智能等新技术的引入,为军事地质的应用研究提供了更精细化、信息化的地质保障,更高效、准确地解决军事的实际应用。
-
3 应用案例
-
导弹的损伤效果较大,会对地下防护工程产生重大威胁,研究地下防护工程的抗爆性能是军方的研究热点。罗军洪等运用相似原理建立地下防护硐室物理模型(图6),通过模型试验分析两种爆炸荷载(炸药当量分别为 300 kg 和 600 kg)作用下地下硐室围岩的应力、应变、加速度、位移和破坏形态等的规律,并采用 FLAC 3D 对模型试验结果进行验证( 罗军洪等,2023)。
-
罗军洪等得出主要结论为:①随爆炸药量的增加,模型各测点的应力应变峰值呈现增长趋势,模型最大应力峰值出现在拱脚; ②爆炸药量越大,模型围岩中裂纹数量、宽度和深度相应增加,塑性区面积增大; ③通过长密锚杆加固硐室围岩能够提高拱脚抵抗变形的能力,通过高强度的衬砌支护可以增强硐室稳定性,增大硐室埋深或采取隐蔽伪装可以增强硐室抗暴打击能力。
-
该研究为工程地质方法在军事工程中的应用实例,主要运用了工程地质学中的模型模拟试验方法。通过物理模型试验研究地下硐室的不同动力响应规律和破坏模式,并采用数值模拟软件对模型试验的结果进行验证,最后基于试验结果提出硐室支护手段,其结果能够为地下防护工程抗爆性能研究提供理论依据。该案例进一步证明了工程地质方法在军事地质应用中的可行性,通过工程地质方法能够帮助分析军事地下工事的变形破坏规律,揭示军事工程的变形破坏机理,推动军事地质的实际应用和发展。
-
4 结语
-
现代高技术战争对军事地质信息化和精细化提出了更高要求。地质信息对于信息化现代战争影响重大,其在工事构筑、机动通行、给水保障和武器装备研发等方面的应用意义重大,将现代工程地质分析方法运用到军事地质应用研究中,对于军事地质技术发展和国防建设日益重要。同时,军事地质是多种地质学科交叉融合、不断完善形成的应用型学科,研究方向涉及基础地质、矿产地质、水文地质、工程地质、环境地质、海洋地质、地球物理、地球化学、遥感地质等,这就决定了工程地质在军事地质中的应用也应该是多种学科的交叉融合。例如,在立体地质调查中运用到的地质方法涉及探地雷达、航空物探、地球物理探测和水工环地质调查手段等,通过这些手段实现了战场岩土体类型、地下水源位置、战场重磁场等军事地质要素一体化采集,为国防建设和战场环境建设提供了基础。因此,要实现军事地质学科的稳定发展并更有效地解决实际军事应用,依然需要工程地质、遥感地质、地球物理和地球化学等地质学科的研究思路、方法、技术和成果,并不断引进、吸收和应用地质学科及大数据的新技术和新方法,推动军事地质学科发展,服务国防建设和军事斗争。
-
致谢:研究成果得到中国地质调查局军民融合地质研究中心专家指导。感谢军事地球科学专栏特约主编葛良胜研究员、蒋少涌教授及审稿专家对本文提出的建设性意见和编辑部的大力支持!
-
参考文献
-
曾亚武, 赵震英. 2001. 地下洞室模型试验研究. 岩石力学与工程学报, 20(S1): 1745~1749.
-
常书义, 李志宏, 周立新. 2007. 浅析地质灾害对军事工程的影响. 工程地质学报, 15(增刊): 655~657.
-
崔传安, 孙云厚, 李永涛, 李大鹏, 王子甲. 2011. 爆炸荷载作用下卸荷孔效应理论分析与数值模拟. 岩土力学, 32( S1): 669~673.
-
葛良胜, 王梁, 张栋, 戚冉. 2023. 军事地质导论. 北京: 国防工业出版社: 1~434.
-
黄达, 黄润秋, 王家祥. 2007. 开挖卸荷条件下大型地下硐室块体稳定性的对比分析. 岩石力学与工程学报, 26 ( S2): 4115~4122.
-
李建勇, 王新建, 吴琦, 杨继红. 2013. 论自然历史分析法在工程地质学教学中的作用. 中国地质教育, 22(3): 52~54.
-
李剑光, 周梓燚, 刘椿鹏, 邹会松, 李纪伟. 2022. 含水软弱夹层地下洞室稳定性模型试验研究. 科学技术与工程, 22(23): 10197~10204.
-
李万伦, 吕鹏, 孟庆奎, 王铭晗. 2020. 国外军事地质学热点问题. 地质论评, 66(1): 189~197.
-
李晓东. 2020 大件运输公路安全性评价与路径决策. 导师: 阎莹. 西安: 长安大学硕士学位论文. 1~91.
-
李元松, 王玉, 朱冬林, 闫海涛, 戴哲. 2021. 边坡稳定性评价方法研究现状与发展趋势. 武汉工程大学学报, 43(4): 428~435.
-
刘登学, 黄书岭, 李坚, 董志宏, 张练. 2020. 基于块体理论的地下洞室施工期定位块体稳定性分析研究. 水利与建筑工程学报, 18(6): 28~32.
-
刘晓煌, 孙兴丽, 刘玖芬, 李新昊, 鲍宽乐, 李宝飞, 赵炳新, 杨伟龙. 2016. 陆域军事地质要素的提取及成果表达. 西北地质, 49(3): 193~203.
-
刘晓煌, 孙兴丽, 毛景文, 关洪军, 戚冉, 李保飞, 刘玖芬, 杨伟龙, 赵炳新. 2017. 军事地质及其在现代战争中的作用. 地质通报, 36(9): 1656~1664.
-
刘佑荣, 唐辉明. 2009. 岩体力学. 北京: 化学工业出版社: 1~254.
-
鲁莎. 2017. 三峡库区黄土坡滑坡滑带特性及变形演化研究. 导师: 唐辉明. 武汉: 中国地质大学(武汉)博士学位论文: 1~139.
-
路彦明, 李宏伟, 周宏, 杨贵才, 袁士松, 张栋. 2020. 军事地质概论. 长沙: 国防科技大学出版社: 1~260.
-
罗军洪, 刘宏伟, 林振荣, 付安琪, 蔚立元. 2023. 爆炸荷载作用下浅埋大跨度地下硐室动力响应研究. 公路交通科技, 40(6): 164~173.
-
秦昊, 刘正好, 王旌, 黄牧, 李春海. 2021. 军事工程钻探岩土力学参数随钻测量数值仿真研究. 防护工程, 43(1): 22~27.
-
任亚龙. 2009. 110 国道辅线 K49+ 010 ~ K58+ 140 段边坡稳定性分析及治理研究. 导师: 王念秦. 西安: 西安科技大学硕士学位论文: 1~68.
-
阮沈勇, 黄润秋. 2001. 基于 GIS 的信息量法模型在地质灾害危险性区划中的应用. 成都理工学院学报, 28(1): 89~92.
-
孙昂, 杨清华, 刘智, 陈华, 蒋校, 蒋守敏, 边宇, 田立. 2021. 西里古里走廊地区道路交通: 分布特征、通行能力与地质环境. 自然资源遥感, 33(3): 138~147.
-
孙昊. 2021 岩质斜坡倾倒过程与堆积体变形失稳机理研究———以南洞子滑坡为例. 导师: 裴向军. 成都: 成都理工大学硕士学位论文: 1~92.
-
孙红政, 李宏伟, 徐哲. 2017. 地质要素在工程构筑选址中的影响特性分析. 测绘与空间地理信息, 40(10): 199~201+204.
-
孙兴丽, 刘晓煌, 鲁继元, 毛景文, 徐学义, 关洪军, 李保飞, 刘玖芬, 鲍宽乐, 鲁世朋. 2017. 现代战争特点及军事地质调查. 地质论评, 63(1): 99~112.
-
唐辉明. 2011. 工程地质学基础. 北京: 化学工业出版社: 1~351.
-
王杭生, 蔡钟业. 1985. 军事工程地质学与未来战争. 工程兵工程学院学报, (4): 57~61.
-
王太成, 连清旺, 祁云霞. 2024. 基于 FDM-DEM 的侧压系数对煤层注水钻孔影响研究. 矿业研究与开发, 44(3): 105~113.
-
王张鹏. 2019. TBM 隧洞围岩结构面测量方法与关键块体分析研究. 导师: 邬爱清. 武汉: 长江科学院硕士学位论文: 1~109.
-
吴彩虹, 茅嘉炜, 翁锴亮. 2024. 考虑桩端土影响的桩土界面摩擦特性离散元模拟分析. 结构工程师, 1~10.
-
于德浩, 龙凡, 杨清雷, 王康, 王李, 杨彤. 2017. 现代军事遥感地质学发展及其展望. 中国地质调查, 4(3): 74~82.
-
张栋, 葛良胜, 吕新彪, 戚冉, 王卫兵, 闫家盼, 赵由之. 2024. 军事地球科学: 历史经验与现代挑战[J] [OL]. 地质论评; [2024 -11 - 11] ( 2024 - 07 - 20) https: / / www. geojournals. cn / georev / georev / article / abstract / 20247004049? st = search; DOI: 10. 16509 / j. georeview. 2024. 07. 025.
-
张栋, 吕新彪, 葛良胜, 路彦明, 黄辉. 2019. 军事地质环境的研究内涵与关键技术. 地质论评, 65(1): 181~198.
-
张广有, 孟庆奎, 王智超, 毕记省. 2022. 美国军事地质发展和启示. 地质论评, 68(5): 1912~1917.
-
张咸恭. 1989. 我国工程地质现状与发展方向. 地球科学, 14(2): 109~115.
-
周全. 2018. 部队机动路网模拟与通行效果评估关键技术研究. 导师: 郭健. 郑州: 解放军信息工程大学硕士学位论文: 1~92.
-
朱锐, 周峰, 陈廷柱, 邓亚光. 2023. 劲性复合桩挤土效应及承载力作用机制研究. 岩土力学, 44(12): 3577~3586.
-
Chang Shuyi, Li Zhihong, Zhou Lixin. 2007&. Analysis of the Impact of Geological Disasters on Military Engineering. Journal of Engineering Geology, 15(Supp. ): 655~657.
-
Cui Chuanan, Sun Yunhou, Li Yongtao, Li Dapeng, Wang Zijia. 2011&. Theoretical analysis and numerical simulation of unloading hole effect under explosion load. Rock and Soil Mechanics, 32 (S1): 669~673.
-
Ge Liangsheng, Wang Liang, Zhang Dong, Qi Ran. 2023 #. An Introduction to Military Geology. Beijing: National Defence Industry Press: 1~434.
-
Hu Yue, Wang Ze zhou, Guo Xiangfeng, Kek H Y, Ku T, Goh S H, Leung C F, Tan E, Zhang Yunhuo. 2024. Three - dimensional reconstruction of subsurface stratigraphy using machine learning with neighborhood aggregation. Engineering Geology, 337: 107588.
-
Huang Da, Huang Runqiu, Wang Jiaxiang. 2007&. Contrastive analysis of stability of block in large underground Caverns under conditions of excavation and unloading. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 26(S2): 4115~4122.
-
Kiersch G A, Underwood J R Jr. 1998. Geology and military operations, 1800 – 1960: An overview. In: Military Geology in War and Peace. Geological Society of America, 13: 5~27.
-
Li Jianguang, Zhou Ziyi, Liu Chunpeng, Zou Huisong, Li Jiwei. 2022&. Model test study on the stability of underground Caverns in soft interlayer with water. Science Technology and Engineering, 22 (23): 10197~10204.
-
Li Jianyong, Wang Xinjian, Wu Qi, Yang Jihong. 2013&. Natural history analysis method in the teaching of engineering geology. Chinese Geological Education, 22(3): 52~54.
-
Li Wanlun, Lü Peng, Meng Qingkui, Wang Minghan. 2020&. New progress in application of military geology abroad. Geological Review, 66(1): 189~197.
-
Li Xiaodong. 2020&. Safety evaluation and path decision of large transportation highway. Xi’ an: Changan University Master Thesis: 1~91.
-
Li Yuansong, Wang Yu, Zhu Donglin, Yan Haitao, Dai Zhe. 2021&. Research status and developmental trends of slope stability evaluation method. Journal of Wuhan Institute of Technology, 43 (4): 428~435.
-
Liu Dengxue, Huang Shuling, Li Jian, Dong Zhihong, Zhang Lian. 2020&. Stability analysis of positioning block in construction period of underground cavern based on block theory. Journal of Water Resources and Architectural Engineering, 18(6): 28~32.
-
Liu Xiaohuang, Sun Xingli, Liu Jiufen, Li Xinhao, Bao Kuanle, Li Baofei, Zhao Bingxin, Yang Weilong. 2016&. Extraction and result expression of land area military geological elements. Northwestern Geology, 49(3): 193~203.
-
Liu Xiaohuang, Sun Xingli, Mao Jingwen, Guan Hongjun, Qi Ran, Li Baofei, Liu Jiufen, Yang Weilong, Zhao Bingxin. 2017&. Military geology and its role in modern war. Geological Bulletin of China, 36 (9): 1656~1664.
-
Liu Yourong, Tang Huiming. 2008. Rock mechanics. Beijing: Chemical Industry Press: 1~254.
-
Lu Sha. 2017. Research on the Characteristics and Deformation Evolution of the Loess Slope Landslide in the Three Gorges Reservoir Area. Supervisior: Tang Huiming. Wuhan: A Dissertation Submitted to China University of Geosciences for the Doctor Degree: 1~139.
-
Lu Yanming, Li Hongwei, Zhou Hong, Yang Guicai, Yuan Shisong, Zhang Dong. 2020. Introduction to Military Geology. Changsha: National University of Defense Technology Press: 1~260.
-
Luo Junhong, Liu Hongwei, Lin Zhenrong, Fu Anqi, Yu Liyuan. 2023&. Study on dynamic response of shallow - buried long - span underground cavern under explosion load. Journal of Highway and Transportation Research and Development, 40(6): 164~173.
-
Qin Hao, Liu Zhenghao, Wang Jing, Huang Mu, Li Chunhai. 2021&. Numerical simulation research on MWD for geotechnical parameters in military engineering drilling. Protective Engineering, 43(1): 22~27.
-
Ren Yalong. 2009&. Study on slope stability analysis and treatment of auxiliary line K49+ 010 ~ K58+ 140 of National Highway 110. Xi’ an: Xi’an University of Science and Technology Master Thesis: 1~68.
-
Rose E P F. 2004. Napoleon Bonaparte's Egyptian campaign of 1798: the first military operation assisted by geologists. Geology today, 20(1): 24~29.
-
Rose E P F. 2005. Napoleon Bonaparte's invasion of egypt 1798-1801 - the first military operation assisted by both geographers and geologists - and its defeat by the british. The Royal Engineers Journal, 119 (2): 109~116.
-
Ruan Shenyong, Huang Runqiu. 2001&. Application of gis - based information model on assessment of geological hazards risk. Journal of Chengdu University of Technology, 28(1): 89~92.
-
Sun Ang, Yang Qinghua, Liu Zhi, Chen Hua, Jiang Xiao, Jiang Shoumin, Bian Yu, Tian Li. 2021&. Transportation in the siliguri corridor, West Bengal, India: Distribution characteristics, trafficability, and geological environment. Remote Sensing for Natural Resources, 33(3): 138~147.
-
Sun Hao. 2021&. Study on toppling process of rock slope and deformation and instability mechanism of accumulation body— Taking nandongzi landslide as an example. Chengdu: Chengdu University of Technology Master Thesis: 1~92.
-
Sun Hongzheng, Li Hongwei, Xu Zhe. 2017&. Influence characteristics analysis of geological elements in engineering site selection and construction. Geomatics & Spatial Information Technology, 40 (10): 199~201+204.
-
Sun Xingli, Liu Xiaohuang, Lu Jiyuan, Mao Jingwen, Xu Xueyi, Guan Hongjun, Li Baofei, Liu Jiufen, Bao Kuanle, Lu Shipeng. 2017&. The characteristics of modern war and the investigation in military geology. Geological Review, 63(1): 99~112.
-
Tang Huiming. 2023#. Fundamentals of Engineering Geology. Beijing: Chemical Industry Press: 1~351.
-
Terman M J. 1998. Military geology unit of the U. S. geological survey during world war II. In: Military Geology in War and Peace. Geological Society of America, XX II: 49~54.
-
Wang Hangsheng, Cai Zhongye. 1985 #. The characteristics of modern war and the investigation in military geology. Journal of PLA University of Science and Technology ( Natural Science Edition), (4): 57~61.
-
Wang Taicheng, Lian Qingwang, Qi Yunxia. 2024&. Study on the influence of lateral pressure coefficient on coal seam water injection borehole based on FDM-DEM. Mining Research and Development, 44(3): 105~113.
-
Wang Zhangpeng. 2019&. Study on measurement method and key block analysis of surrounding rock structural plane of TBM tunnel. Wuhan: Changjiang River Scientiffic Research Institute Master Thesis: 1~109.
-
Wu Caihong, Mao Jiawei, Weng Kailiang. 2024&. Discrete element modelling analysis of pile - soil interface frictional characteristics considering pile toe soil influence. Structural Engineers, 1~10.
-
Yu Dehao, Long Fan, Yang Qinglei, Wang Kang, Wang Li, Yang Tong. 2017&. Development and prospects of modern military remote sensing geology. Geological Survey of China, 4(3): 74~82.
-
Zeng Yawu, Zhao Zhenying. 2001&. Experimental study on model of underground cavern. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 20(S1): 1745~1749.
-
Zhang Dong, Ge Liangsheng, Lü Xinbiao, Qi Ran, Wang Weibing, Yan Jiapan, Zhao Youzhi. 2024&. Military Geosciences : Past Lessons and Modern Challenges [J][OL]. Geological Review; [2024-11- 11] ( 2024 - 07 - 20) https: / / www. geojournals. cn / georev / georev / article / abstract / 20247004049? st = search; DOI: 10. 16509 / j. georeview. 2024. 07. 025.
-
Zhang Dong, Lü Xinbiao, Ge Liangsheng, Lu Yanming, Huang Hui. 2019&. Research connotation and key technology of the military geological environment in the land battlefield. Geological Review, 65(1): 181~198.
-
Zhang Guangyou, Meng Qingkui, Wang Zhichao, Bi Jisheng. 2022&. The development and enlightenment of U. S. military geology. Geological Review, 68(5): 1912~1917.
-
Zhang Xiangong. 1989&. The development and existing state of engineering geology of China. Earth Science, 14(2): 109~115.
-
Zhou Quan. 2018. Research on the Key Technologies ofRoad Network Simulation and Effect Evaluation for Maneuver. Supervisior: Guo Jian. Zhengzhou: A Dissertation Submitted to PLA Information Engineering University for the Degree of Master: 1~92.
-
Zhu Rui, Zhou Feng, Chen Tingzhu, Deng Yaguang. 2023&. Soil squeezing effect and bearing mechanism of strength composite pile. Rock and Soil Mechanics, 44(12): 3577~3586.
-
摘要
军事地质主要面向典型场景复杂地质环境的探察与研究,现代高技术战争对军事地质信息化和精细化提出了更高要求。将现代工程地质分析方法运用到军事地质应用研究中,对于军事地质技术发展日益重要。笔者等在综述工程地质学传统研究方法基础上,探讨了工程地质分析方法在军事地质应用研究中的典型案例。研究表明,自然历史分析法作为军事地质应用研究的有效方法,在民用地质资料军用改化、机动通行能力评估、工事稳固性和抗打击性评估和要点地质灾害风险评估等军事应用方面能够发挥积极作用;现代军事地质多元学科合作的应用特点,决定了现代工程地质分析方法与其他地学研究思路和方法技术融合发展的新途径,可能成为推动军事地质解决实际军事问题的一种重要能力。
Abstract
Objectives: Military geology is mainly oriented to the exploration and research of complex geological environment in typical scenes. Modern high-tech warfare puts forward higher requirements for military geological informatization and refinement. The application of modern engineering geological analysis methods to military geological application research is increasingly important for the development of military geological technology.
Methods: On the basis of summarizing the traditional research methods of engineering geology, this paper discusses the typical cases of engineering geological analysis methods in military geological application research.
Results: The research shows that the natural history analysis method, as an effective method for military geological application research, can play an active role in military applications such as military transformation of civil geological data, assessment of mobile traffic capacity, assessment of fortification stability and resistance to strike, and risk assessment of key geological disasters.
Conclusions: The application characteristics of multidisciplinary cooperation in modern military geology determine a new way for the integration and development of modern engineering geological analysis methods and other geoscience research ideas and methods, which may become an important ability to promote military geology to solve practical military problems.
