阎 飞，梁 兵，孟轲荆

(北京京能地质工程公司，北京 102300)

0 引言

目前，人们对岩土介质的研究正处于由传统宏观尺度分别向细观尺度延伸的过渡时期，颗粒流方法(PFC2D/PFC3D)的兴起，为人们提供了一种宏细观研究的有效手段。PFC是基于Cundall[1]程序发展而来的颗粒流分析程序。Bock等[2]考虑土颗粒形态、结合水、自由水和固结后结构特征构建了新的模型。Utili、Nova[3]用PFC2D系统探讨了宏观强度参数与细观参数之间的关系。Park、Song[4]用PFC3D实现了节理直剪试验的三维模拟。张晓平等[5]用PFC2D分析了软弱夹层几何参数对试样力学行为的影响，认为当夹层厚度很小时，实质问题为岩土介质的接触问题，而夹层厚度较大时，实质问题为夹层的强度问题。周喻等[6]用PFC2D模拟了岩石节理直剪试验，从宏细观的角度探讨了节理的力学演化特征和破坏机制。颜敬等[7]运用正交设计和人工神经网络的方法，探索了宏细观参数之间的互演计算。丛宇等[8]分析了细观参数取值对弹性模量、泊松比、裂纹分布等宏观参数和形态的影响。徐金明等[9]结合花岗岩图像，建立了考虑细观组分实际分布的颗粒流模型，通过正交设计研究了宏细观力学性质关系和相应的调参方法。夏磊等[10]将层理面力学参数分为黏结强度、摩擦作用和咬合作用3个方面，研究了不同组合对层状岩体强度的影响。总结上述成果，可以发现通过PFC2D进行的宏细观参数研究主要集中在二维接触刚度模型、滑动模型、平行黏结模型和定义群组所涉及参数的标定上，虽然获得了一些定性的规律，但尚无法实现应用中的快速调参，针对颗粒间应力链和裂纹分布的演化研究明显滞后。……