本站原创【关键词】工程地质数值法；研究目前状况
工程地质学的发展带来了新理由，工程地质理由越来越复杂，现代工程建的规模越来越大，场地条件也越来越复杂，采用传统的剖析法求解偏微分方程是不可能的。但是在计算机技术的飞速发展下，数值策略的发展进入了一个新纪元。因为通过数值策略，我们能够较好地考虑诸如介质的各向异性、非均质特性及其随时间的变化、复杂边界条件和介质不连续性等复杂地质条件。
一、常用的数值策略
常用的数值策略分为三大类：有限单元法、离散单元法、边界单元法。有限单元法是从50年始盛行，它将所考虑的区域分割成有限大小的小区域（单元），这些单元仅在有限个节点上相连接，根据变分原理把微分方程变换成变分方程，它是通过物理上的近似，把求解微分方程的理由变换成求解关于节点未知量的代数方程组的理由。适用于求解连续介质的小变形理由，可以考虑多种作用力的耦合。离散单元法与有限单元法类似，它检测定单元块体是刚体，块体单元通过角和边相接触，其力学行为由物理方程和运动方程制约，适合于大量非连续面理由的求解，如结构面制约型理由、连续—非连续变形共存理由。边界单元法中的有限差分法是最早出现的数值解法，它将所考虑的区域分割成网格，用差分近似替代微分，把微分方程变换成差分方程，也就是通过数学上的近似，把求解微分方程的理由变换成求解关于节点未知量的代数方程组的理由。这适合于少量非连续面理由的求解，如多介质联合工作理由、多场偶合理由。数值策略的耦合理由通常包括：有限单元法与边界单元法耦合，有限单元法与离散元耦合，边界单元与离散元耦合。
二、工程数值法的应用范围
1.工程地质现象机制的研究；
2.工程区岩体应力边界条件或区域构造力的反演；
3.工程岩（土）体位移场和应力场的模拟；
4.岩（土）体稳定性模拟。
三、目前状况研究
目前国内外研究的用于三维建模的空间数据模型比较多，主要有：基于边界面的数据模型、基于体元的数据模型和混合数据模型。基于边界面表示的模型侧重于空间实体的表面表示，主要有格网结构（Grid）、面片结构（如TIN）、超图数据结构、结构边界表示、非均匀有理B样条函数、三维向量数据结构等。基于体元表示的模型是以基本体元分割空问实体，主要有三维栅格结构、指针结构√L叉树结构（Octree）、结构实体几何结构（CSG）、不规则四面体结构（TEN）、三维Voronoi多面体结构等。混合数据模型综合了面模型和体模型的优点，主要有Octree+TEN、TIN+CSG、Octree+TIN、面向对象的数据模型等。从实际应用效果来看，基于体元的数据模型比较适合于空问操作与空间分析，但数据量大，运算速度慢。基于边界面的数据模型资料量小，便于数据显示和数据更新，但难以组织起有效的空间分析。混合数据模型将两种或两种以上的数据模型加以综合。能够适应不同分辨率、不同背景条件、不同应用的要求.由于三维几何和拓扑的复杂性，很难用一个统一的数据模型对多变的三维空间信息进行完整有效的描述，因此采用混合数据模型不失为一种可行的策略，实际应用中也多采用这种策略。
四、工程理由数值分析的技术举例
在特大型高边坡理由数值分析的关键技术中，它的基本特点及其对数值分析策略的要求：高应力可能导致岩体破坏、出现塑性大变形而给大型结构面的大规模变形提供“临空”条件；应力集中部位典型的应变软化理由和上部松弛区的结构面非连续变形破坏理由共存；数值分析策略必须同时考虑大量结构面不连续破坏和岩体应力破坏两个方面的理由，同时视条件和要求有能力处理水、动力理由。岩体强度参数估计：不同应力环境下岩体参数估计与模拟；大规模破坏分析时结构面强度的尺寸效应估计。复杂破坏机理的分析和数值论证：关键性结构面的确定和作用机理的分析与数值论证；复杂多因素的综合分析与数值模拟（结构面非连续性、高应力引起的应变软化、普遍存在的地下水理由）；全面的分析工作往往需要考虑非连续与连续、渗流场与应力场、岩体介质与加固结构等几个方面的理由，这可能需要不同功能特征的多个软件和多次计算来综合完成。参考文献：
[1]唐辉明，滕伟福.岩土工程数值模拟新策略[J].地质科技情报，1998，17（A02）：41-48.
[2]龚晓南.21 世纪岩土工程发展展望[J].岩土工程学报，2000，22（2）：238-242.