(通讯员 黄威 贺元源)2025年6月12日,加拿大阿尔伯塔大学刘方洲副教授应邀做客2025土木论建前沿论坛第8讲。在水电楼611报告厅作了题为《结构性黄土的流动液化与流滑起动机制》的学术报告。活动由土木与建筑学院副院长刘杰主持,学院50余名本科生、研究生及教师聆听了报告。
刘方洲副教授以近年来备受关注的“静力触发土体液化”现象为引,指出在多个西部地区的工程实践中,黄土在无明显动力扰动下发生流滑,暴露出传统液化认知在结构性土体面前的局限。他结合工程事故实例,抛出发人深省的问题:“结构性黄土是否也存在静态液化?液化之后流滑的起动机制又源于何处?”引导大家从现象入手,深究机制,强调必须回归土体本构特性、结构演化与应力路径等根本性问题,探索流动液化的内在驱动逻辑。
报告从四个层面展开。首先,刘方洲副教授结合早年参与的黄土滑塌工程案例,回顾自己在现场调查中首次观察到“无震液化”现象的震惊与质疑。他讲述了如何从工程异常中捕捉问题线索,进而通过实验验证和理论推演逐步厘清机理,强调真正的科学发现往往源自最细微的工程异常与敏锐的直觉判断。其次,他围绕科研精神展开思考,倡导青年学子勇于质疑经典理论,正视复杂土体中的“非典型”行为,主动走进第一现场、走向问题边界,不做“数据搬运者”,而要成为“问题提出者”和“机制探寻者”。第三,他系统介绍了团队近年来围绕结构性黄土静态液化问题的研究进展,构建了融合实验观测、物理模拟与数值建模的多尺度研究体系。在试验方面,通过三轴剪切试验、结构破坏演化测试等手段揭示了结构性黄土在静力加载下的结构退化与孔压响应机制;在物理模拟方面,借助离心机模型试验,真实再现了结构性黄土在特定应力路径下的流滑起动过程及其变形演化模式;在数值模拟方面,发展了考虑结构性退化、临界状态演化和强度弱化耦合机制的液化判别与滑移模拟模型。相关研究系统探讨了结构初始状态、孔压演化、残余强度调控、滑移能量耗散等关键问题,建立了“微结构破坏—宏观响应演化—滑移起动机制”三阶段分析框架,深化了对结构性黄土静态液化全过程的理解。最后,他结合自身研究实践,深入探讨科研方法论。他指出,静态液化虽无显著外部扰动,但其本质是结构演化、应力调整与能量释放交织作用下的复杂非线性过程。科研者唯有在实验细节中耐心观察,在模拟分析中反复验证,在理论推演中提炼本质,才能真正揭示其背后的工程机制,在“看似平静”的土体中捕捉到深层次的失稳逻辑。


刘副教授用通俗的语言、生动的类比,深入解释结构性黄土的“隐性不稳定性”与“滑移潜能”,将原本抽象的力学过程具体化、形象化。他指出,传统液化研究多聚焦于震动激发下的“动力机制”,而静态液化则更需理解结构失稳与应力积聚之间的微妙关系。正是这种从生活细节中捕捉问题、从工程现场中提炼理论的能力,构成了岩土科研中最可贵的“工程直觉”。
活动尾声,刘方洲副教授引用黄文熙院士的名言“研究土,不能只研究力学参数,更要研究土的本性”勉励青年学子。他总结出两点治学体悟:“科学的勇气,来自质疑熟知的常识”“创新的路径,在于承认不确定性并与之对话”。希望青年学者不惧权威、敢于提出“可能别人没问过的问题”,在探索土体行为本质的道路上,保持童心与敬畏,既拥抱科学逻辑,又珍视工程经验。
讲座结束后,刘方洲副教授与在场师生展开热烈交流,对静态液化的判据选取、模型参数识别、现场监测数据如何验证理论等问题逐一回应,现场讨论深入热烈,反响强烈。
专家简介:刘方洲,加拿大阿尔伯塔大学(University of Alberta)土木工程系副教授,博士生导师。2019年于美国佐治亚理工学院获土木工程博士学位,并获优秀毕业生奖,2020年至今在加掌大阿尔伯塔大学土木工程系工作,致力于自然或人为因素引起的地质灾害的研究。主要研究涵盖结构土多尺度力学行为的物理和数值模拟、土体滑坡静态液化及流动滑移的启动和致灾机理、以及灾后治理工程的设计与评价。曾任美国极端岩土事件调查协会下的远程调查项目联合主席。