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2008-08-10 11:43 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
巖體力學(xué)是工程力學(xué)與工程地質(zhì)學(xué)相互滲透的邊緣學(xué)科。主要研究一定地質(zhì)環(huán)境中的巖石和巖體的強度、變形破壞、破碎等規律,合理利用巖體,避免不利因素,并制定巖體改造方案和技術(shù)措施。
巖體力學(xué)是一門(mén)十分年輕的學(xué)科。第二次世界大戰以后,土木工程建設規模不斷擴大,高壩,深埋長(cháng)隧道、大跨度高邊墻地下建筑相繼出現,對巖體力學(xué)理論和技術(shù)的需求日益迫切,巖體力學(xué)工作逐步發(fā)展起來(lái)。
1951年,在奧地利的薩爾茨堡組織了第一個(gè)地區性巖石力學(xué)協(xié)會(huì )。1962年,在該協(xié)會(huì )倡議下成立了國際巖石力學(xué)學(xué)會(huì ),并于1966~1983年間召開(kāi)了五次國際巖石力學(xué)討論會(huì ),對巖體力學(xué)發(fā)展起了推動(dòng)作用。
中國在1949年以后,在水利水電建設過(guò)程中形成自己的巖體力學(xué)勘測試驗隊伍,成立了中國科學(xué)院巖體土力學(xué)研究所、長(cháng)江水利水電科學(xué)院巖基研究室等研究機構,促進(jìn)了中國巖體力學(xué)的發(fā)展。
二十世紀70年代以來(lái),在一些高等院校中建立了巖體力學(xué)教研室,開(kāi)設了巖體力學(xué)課;在一些工程勘察設計院中建立了巖體力學(xué)試驗研究隊伍。開(kāi)始了對高壩壩基,大跨度高邊墻地下洞室圍巖穩定性,及高達300米以上的巖質(zhì)邊坡穩定性問(wèn)題,以及對巖石流變、巖石斷裂及巖體結構力學(xué)效應等理論開(kāi)展了研究。
巖體力學(xué)的發(fā)展可分為兩個(gè)階段:連續介質(zhì)力學(xué)階段。把巖體視為一種完整的連續介質(zhì)材料,將連續介質(zhì)力學(xué)的理論和方法,特別是把土力學(xué)理論移植過(guò)來(lái),用于解決在工程建設中遇到的巖體力學(xué)問(wèn)題。這是巖體力學(xué)發(fā)展的早期階段;
碎裂巖體力學(xué)階段。在20世紀50年代末和60年代初,國際上發(fā)生了幾次大型水壩工程事故。在對這些重大事故研究過(guò)程中,逐漸注意到巖體并不是完整一塊,而是由節理、斷裂等切割成的碎裂巖體。在巖體力學(xué)研究中重視了節理、斷裂面等力學(xué)作用,提出了不連續性、不均勻性、各向異性是巖體的重要特征;注意到尺寸效應等現象。在力學(xué)分析上出現了塊體分析的理論和方法。
當前,連續介質(zhì)力學(xué)理論仍具有支配作用。同時(shí),正在注意研究碎裂介質(zhì)巖體力學(xué)分析理論和方法;研究結構力學(xué)的理論和方法在巖體力學(xué)研究中的應用;研究運用巖體變形觀(guān)測反分析與巖體改造措施相結合的實(shí)用巖體力學(xué)問(wèn)題,不斷地深入認識巖體,修改設計,補充巖體改造措施,使巖體工程設計逐步完善,并有了一套應用巖體力學(xué)的理論和方法。
巖體力學(xué)主要研究巖體上各種工程地基的變形、破壞;巖體邊坡的變形、破壞;地下工程的圍巖變形、破壞、開(kāi)挖和支護;巖體改造方案及技術(shù)。必須研究的基本問(wèn)題有:巖體結構,特別是結構面的地質(zhì)規律;巖體中應力,包括地應力及工程建設引起的二次應力;巖體變形規律;巖體破壞機制及強度理論;巖體水力學(xué)理論。
巖體力學(xué)的基本理論主要有巖體地質(zhì)研究 、巖體力學(xué)試驗和實(shí)驗、巖體的力學(xué)分析和;巖體改造方案及技術(shù)措施研究。這四部分研究工作與巖體工程研究的階段相對應,逐步地開(kāi)展和應用。
巖體力學(xué)的應用主要是與巖體工程階段結合分為三類(lèi):巖體力學(xué)特性普查 、專(zhuān)門(mén)巖體力學(xué)問(wèn)題研究和巖體變形觀(guān)測監測及反分析。
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