形成發展
岩體力學的形成和發展,是與岩體工程建設的發展和岩體工程事故分不開的。岩塊物理力學性質的試驗,地下洞室受天然水平應力作用的研究,可以追溯到19世紀的下半葉。20世紀初,出現了岩塊三軸試驗,課題內容主要集中在地下工程的圍岩壓力和支護方面。1920年,瑞士聯合鐵路公司採用水壓洞室法,在阿爾卑斯山區的阿姆斯特格隧道中,進行原位岩體力學試驗,首次證明岩體具有彈性變形性質。不久,彈性力學被引入岩體力學的研究,並成為解決岩體工程問題的重要理論基礎。
1950~1960年,岩體力學擴大了套用範圍,得到了比較全面的發展。這一時期除了地下洞室圍岩穩定性研究以外,還有岩質邊坡和地基岩體穩定性研究等;開始利用深孔應力解除法,實測岩體中的天然應力;岩體的空隙性,特別是岩體的裂隙空隙性、岩體中的不連續面,以及岩體力學性質的各向異性和不連續性的研究,被提到重要地位;逐漸發展了原位岩體性質的各項測試技術和試驗研究;在預測和評價岩體穩定性方面,發展了圖解分析法,以及塊體極限平衡理論分析法;在加固和穩定岩體措施方面,提出了效果良好的錨噴法。這一時期形成了著名的奧地利學派,他們認為岩體力學屬不連續介質力學,岩體的強度和變形特性,主要受岩體結構內部單元岩塊之間的聯結力以及岩塊之間的相對位移所控制。他們的研究成果,促進了岩體力學的發展。
1957年,法國的J.塔洛布爾(曾譯J.塔羅勃)著《岩石力學》,從岩體概念出發,較全面系統地介紹了岩體力學的理論和試驗研究方法及其在水電工程上的套用。至50年代末期,岩體力學形成了一門獨立的學科。60年代以來,岩體力學的發展進入了一個新的歷史時期,研究內容和套用範圍不斷擴大,對不連續面力學效應和岩體性能進行了研究,取得了成果和發展;有限元法、邊界元法、離散元法先後被引入,岩體中天然應力量測的加強與其分布規律不斷被揭示。
在中國,系統地研究岩體力學始於50年代初期。1952年出版了《礦內地壓與頂板管理論文專集》。1956年開始開展了原位岩體力學性質的試驗研究。1965年明確提出了岩體結構概念,並逐漸形成了岩體力學性質和岩體穩定性主要受岩體結構控制的“岩體結構控制論”,為岩體力學的發展作出了貢獻。
形成歷史 | 發展前沿 |
1951年,在奧地利創建了地質力學研究組,並形成了獨具一格的奧地利學派。 ¬同年,國際大壩會議設立了岩石力學分會。 ¬1956年,美國召開了第一次岩石力學討論會。 ¬1957年,第一本《岩石力學》專著出版。 ¬1959年,法國 馬爾帕塞壩 潰決,引起岩體力學工作者的關注和研究。 ¬1962年,成立國際岩石力學學會(ISRM)。 ¬1966年,第一屆 國際岩石力學大會 在葡萄牙的里斯本召開。 | 岩體結構與結構面的仿真模擬、力學表述及其力學機理問題 裂隙化岩體的強度、破壞機理及破壞判據問題 岩體與工程結構的相互作用與穩定性評價問題 軟岩的力學特性及其岩體力學問題 水-岩-應力耦合作用及岩體工程穩定性問題 高地應力岩體力學問題 岩體結構整體綜合仿真反饋系統與最佳化技術 岩體動力學、水力學與熱力學問題 岩體流變與長期強度問題 岩體工程計算機輔助設計與圖像自動生成處理。 |
圖書
內容提要
全書分十章,包括:緒論,岩塊和岩體的地質特徵,岩石的物理、水理及熱學性質,岩塊的變形與強度性質,結構面的變形與強度性質,岩體的力學性質,岩體中的天然應力,地下洞室、邊坡及地基岩體穩定性分析。
本書是作者在總結自己多年教學經驗基礎上,博採近年來國內外同類教材之所長,同時反映了本學科最新研究成果,較系統全面地介紹了岩體力學基本理論、基本知識及其在工程上的套用。全書體系合理,內容充實、新穎,實用性強,敘述清楚,深入淺出。
本書可作為岩土工程、地質工程、工業民用建築、地下建築及環境工程專業本科生教材,亦可供高等院校有關專業師生及從事相關專業工作的科技人員參考。