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龙源期刊网 刘宝琛：中国随机介质理论奠基人作者：姚学文郭小清吴毅文来源：《发明与创新(综合版)》2006年第11期建筑物下、河流下及矿区铁路下(简称“三下”)的矿产能不能开采?传统理论认为“不能”。
正是在其影响下，许多地下矿产始终无法开采。
中国工程院院士、中南大学教授、博士生导师刘宝琛创建的随机介质理论，改变了人类对这一问题的看法，实现了矿产开采理论和实践的重大突破。
刘宝琛，1952年考入东北大学采矿工程专业，大学毕业后分配到中国科学院长沙矿冶研究所即现在的长沙矿冶石月究院。
后被国家选送到波兰罗兹大学留学。
留学期间创立了随机介质理论，并因此获得博士学位。
传统介质理论认为“三下”矿产是不能开采的，否则就会塌陷造成危险。
刘宝琛则用时空统一的随机模式来研究岩石移动的规律，认为岩石的移动具有多变性、随机性，随着时问的推进和空间的不同而变化，很多地方的“三下”矿产也是可以开采的，并由此确定了一系列的开采方法。
随机介质理论是矿产开采的一场革命，这一理论应用于实践，可以预防地表移动、下陷，使采矿工程对地基的不良影响减少到最小程度，还可以最大限度地开采出矿产资源，使资源浪费减少到最小程度。
本溪矿务局在工业、民用建筑群和太子河下的开采研究是第一个试验性项目，刘宝琛带领科研人员来到这里，经过周密勘测、计算，制定出了可靠方案，在工业及民用建筑群下先后采煤6层，开采出近1000万吨优质煤，节省搬迁费上亿元。
其后，他与同事们承担了“连云港新浦磷矿海泥流砂层下开采”、“江西省上珠岭铁矿地表移动的研究”、“湘西金矿冶炼厂保安矿柱开采”等一系列科研项目，为企业从“三下”开采出大量有用矿产。
上世纪90年代以来，刘宝琛还把他的随机介质理论和方法发展到应用于岩土工程，如边坡工程、地铁工程和深基坑工程等，取得显著效果，不少达到国际先进水平。
基于随机介质理论的偏压隧道地表沉降预测方法目录一、内容综述 (2)1. 研究背景与意义 (3)2. 国内外研究现状及发展趋势 (4)3. 研究目的与任务 (6)二、随机介质理论概述 (7)1. 随机介质理论基本概念 (8)2. 随机介质理论在隧道工程中的应用 (9)3. 随机介质参数确定方法 (10)三、偏压隧道地表沉降影响因素分析 (11)1. 偏压隧道特点与施工方式 (12)2. 地表沉降影响因素识别 (14)3. 关键因素分析与量化 (15)四、基于随机介质理论的偏压隧道地表沉降预测模型构建 (16)1. 模型假设与基本框架 (17)2. 隧道施工对地表沉降的影响模拟 (18)3. 随机介质理论在偏压隧道地表沉降预测中的应用 (20)4. 模型参数确定及模型验证 (21)五、偏压隧道地表沉降预测方法实现 (22)1. 数据准备与预处理 (23)2. 模型参数优化与校准 (25)3. 预测流程设计与实施 (26)4. 预测结果分析与评价 (27)六、实例分析与应用研究 (28)1. 工程概况与数据收集 (30)2. 偏压隧道施工对地表沉降的影响分析 (31)3. 基于随机介质理论的预测模型应用 (32)4. 预测结果验证与讨论 (33)七、结论与展望 (33)1. 研究结论总结 (34)2. 研究成果对实际工程的指导意义 (35)3. 研究不足与展望 (36)一、内容综述随着交通、水利等基础设施的建设，地下工程逐渐增多，其中偏压隧道因其特殊的受力状态和地质条件，其稳定性问题日益受到关注。
为了准确预测和分析偏压隧道地表沉降，基于随机介质理论的预测方法应运而生。
随机介质理论是一种研究岩土体在随机荷载作用下的力学行为的理论框架，通过将岩土体视为随机介质，考虑其随机性和各向异性，从而更有效地模拟实际工程中的复杂现象。
该理论在隧道工程领域得到了广泛应用，特别是在偏压隧道地表沉降预测方面展现出独特的优势。
2005年第6期 (总70期)交通部西部交通建设科技项目管理中心2005年4月15日●中国造船供应链告急西部交通建设科技项目研究成果展示●边坡加固施工工艺及施工控制技术研究●边坡加固新材料的研制与开发国内外交通科技动态●汽车中的国情热烈祝贺“西部交通建设科技成果展览”开展西部交通建设科技项目管理中心西部交通建设科技项目已经开展四年，为宣传西部交通科技成果，展示过去四年的成就，促进西部交通建设科技攻关的进一步开展，由部科教司主办、西部项目管理中心承办的“西部交通建设科技项目成果展览”于4月4日上午在部机关二楼正式展出。
这次展览虽然只是一次小规模的展览，但是却引起了不小的反响，展览开幕仅仅两天，张春贤部长、翁孟勇副部长、冯正霖副部长、黄先耀副部长就先后来到展览现场进行参观，“西部交通建设科技项目成果展览”在部机关开展张春贤部长在肯定西部交通建设科技工作成绩的同时，强调应该继续抓好研究成果的宣传、推广、应用，充分发挥交通科技成果的促进作用，更好地服务西部开发和当地经济发展。
部属各主要科研院所的领导也参观了此次张春贤部长参观展览成果展览。
这次展览也引起了媒体的关注，许多记者也赶到展览现场进行报道。
此次展览以技术为主线，所展出的西部科技项目涉及特殊地质条件下的公路修筑技术，边坡加固成套技术，公路雪害防治成套技术，交通安全技术，桥梁修建技术，桥梁监测、翁孟勇副部长参观展览诊断技术桥梁加固技术，桥梁抗震性能评价及抗震加固技术，隧道修建技术，路基路面修冯正霖冯正霖副部长参观展览筑技术，农村公路修筑技术，新工艺、新材料的开发应用，公路灾害监测与防治技术，生态黄先耀副部长参观展览环保技术，空间技术在公路工程中的应用，内河航道整治技术，西部山区内河港口修建技黄先耀副部长参观展览术，内河船型标准化、水路运输以及重大实体工程科技攻关共19个方面，突出展示了西部科技项目开展四年来所取得的主要成就，在收到良好效果的同时，也为更进一步宣传西部项目成果奠定了基础。
基于随机介质理论的盾构隧道地表沉降研究徐兵;伍文文【摘要】介绍了随机介质理论的方法原理及反分析数值算法,并使用MATLAB编制了反分析程序,结合具体实例使用编制的程序对数据进行了反分析参数统计,给出了该工程的监测范围建议值,并指出了地层损失率较高的若干断面,并建议及时进行二次注浆保证安全.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2015(041)007【总页数】3页(P168-170)【关键词】地表沉降;随机介质理论;收敛模式;地层损失率【作者】徐兵;伍文文【作者单位】西南科技大学环境与资源学院,四川绵阳621010;武汉理工大学土木工程与建筑学院,湖北武汉430070【正文语种】中文【中图分类】U455.43地下空间开挖常常引起地表的塌陷灾害，这种情况在隧道开挖时更加普遍。
由于隧道的开挖常常导致上方地表沉降塌陷，严重时导致建筑物开裂，造成大量的财产损失，因此研究地下隧道开挖引起的地表沉降规律就显得尤为重要。
常用的方法有经验公式法，其中有代表性的为Peck公式[1]，其主要思想认为地下隧道开挖引起的地表沉降可近似看做一条正态分布曲线，具体见式(1)。
其中，Smax为开挖断面最大沉降值；x为沉降点到断面中心的距离；i为沉降槽宽度系数。
很多学者均使用该方法对各地隧道开挖引起的地表沉降进行了研究和统计[2,3]。
该方法的主要参数为Smax和i，并没有考虑到地层参数的影响，因此虽然应用简单但有一定的局限性。
本文参考了随机介质理论对某地下隧道开挖引起的地表沉降进行了研究，给出了该隧道开挖引起地表沉降的相关参数，对地表沉降的预测和控制提供了建议和参考，该方法充分考虑了地层主要影响角的影响，相比Peck公式法更为科学。
随机介质理论[4]最早由波兰籍学者Litwinszyn提出，用于研究煤矿开挖引起的地表位移问题。
后来由阳军生、刘宝琛[5,6]引入国内并深入研究发展，被普遍用于地下隧道开挖引起的土体变位问题。
另外，该方法还可以广泛应用于地下降水、隧道冷冻法施工等过程造成的地表位移研究。
关于沉积黄土的工程地质问题作者：苏珊·耶林弗莱贝格工业大学摘要：地球表面的大约百分之五的面积被黄土所覆盖。
特别是在亚洲地区，许多城市都座落与黄土地区。
在实践中遇到的沉积黄土的主要问题是由于加载和浸水引起的结构性塌陷。
这一过程称为水固结作用。
这是一个从开放的颗粒堆积状态到闭合的颗粒堆积状态的过渡。
其中，这一过程取决于颗粒堆积的种类和现有成分，例如：石英、长石、云母。
特别是粘土和碳酸盐的对于塌陷的烈度有着重要的决定作用。
在土木工程中沉积黄土是一种特殊的工程地质问题土壤，有必要黄土塌陷的过程以防止结构性的崩塌。
在自然含水条件下沉积黄土表现出很高的承载能力，但是这一能力会在饱和条件下立即丧失。
由于人类对城市供水新技术的开发，这一过程的缺陷变得越来越突出。
关于黄土定义黄土是一种颗粒较细粉质的风成未固结的堆积物，通常是黄色或棕色包含细小的矿物颗粒由于风的搬运作用形成。
这些颗粒比砂土颗粒细但是比粉土或粘土颗粒粗。
平均的颗粒大小为0.02~0.06㎜。
在世界上的一些地区沉积黄土在厚度上常有数米，地层稳定并且在顶土上常形成耕植土。
是一种前冰川活动的产物。
结构黄土主要由石英、长石、云母颗粒构成，颗粒角度呈现出小的抛光度和磨圆性。
因为颗粒有棱角，黄土常能保持土坡的形状不坍塌很多年。
黄土的这种特性称为垂直节理性，这一特性使得在黄土中营造黄土窑洞成为可能。
尽管如此，水、风和地震活动对黄土的侵蚀作用还是非常巨大。
分布黄土高原广泛分布于亚洲、欧洲、北美洲和南美洲部分地区，覆盖了大约10%的世界陆地面积，风成黄土的面积约占5%。
例如在过去的二百四十万年里，中国的黄土堆积形成了黄土高原，这一区域的面积约有440.000㎞²。
黄土的厚度通常达到50-100m，尽管如此在西北部的半干旱的黄土高原发现了厚度超过300m的黄土。
欧洲分布地点：波兰；乌克兰地区，奥地利南部，奥地利北部，奥地利东南部的施蒂里亚等地。
德国分布地点：Jülicher Börde, Zülpicher Börde, Kölner Bucht, Ravensburger Hügelland, Leipziger Tieflandsbucht, Oberlausitz, Lommatzscher Pflege, Thüringer Becken等地。
