第二節(jié) 中國(guó)巖石力學(xué)與巖石工程的主要成就
一、簡(jiǎn)單的發(fā)展歷程[1]~[14]
在解放前的歸中國(guó)，連年戰(zhàn)亂，民不聊生，巖石力學(xué)研究基本上是空白。中華人民共和國(guó)成立以后，隨著水利、水電、采礦、交通、建筑、冶金，國(guó)防等建設(shè)工程的發(fā)展，提出了大量急待解決的巖石力學(xué)問(wèn)題，從而使這門(mén)學(xué)科逐步發(fā)展壯大起來(lái)。上世紀(jì)50年代初，一些單位就建立了巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)室，初步開(kāi)展了若干研究工作。而系統(tǒng)地、全面地對(duì)巖石力學(xué)進(jìn)行研究，是從1958年開(kāi)始的。當(dāng)時(shí)，為適應(yīng)長(zhǎng)江三峽水利樞紐建設(shè)的需要，在國(guó)家科委領(lǐng)導(dǎo)下成立了三峽巖基研究組，以長(zhǎng)江流域規(guī)劃辦公室及中國(guó)科學(xué)院為主體，在陳宗基教授指導(dǎo)下，集中了全國(guó)水利、水電、建工、礦冶、高等院校等18個(gè)單位100余名科技人員，下設(shè)大壩地基、地下結(jié)構(gòu)、巖質(zhì)邊坡、動(dòng)力特性、灌漿加固等5個(gè)專(zhuān)業(yè)組，在室內(nèi)外開(kāi)展了大量試驗(yàn)研究工作，如：巖體流變?cè)囼?yàn)，隧洞壓水試驗(yàn)，地應(yīng)力測(cè)試，振動(dòng)爆坡試驗(yàn)等。根據(jù)科研工作的需要，還研制成功一批儀器設(shè)備，如巖石三軸儀（垂直總荷載5000kN，側(cè)向壓力150Mpa，試件直徑9cm，高度20cm），大型電磁振動(dòng)臺(tái)，巖石扭轉(zhuǎn)流變儀，液壓鋼枕等。三峽巖基組的工作，不僅對(duì)我國(guó)水工建設(shè)巖石力學(xué)的發(fā)展起重要作用，也為中國(guó)巖石力學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
文化*期間，同全國(guó)的情況一樣，我國(guó)的巖石力學(xué)事業(yè)遭到極大的破壞。盡管如此，我國(guó)的科技人員仍然發(fā)揮自強(qiáng)不息的愛(ài)國(guó)主義精神，在若干重點(diǎn)工程，如葛洲壩、劉家峽水利水電工程，金川鎳礦工程、成都—昆明鐵路工程及國(guó)防工程建設(shè)中，做出了突出的貢獻(xiàn)。其中，針對(duì)葛洲壩水利樞紐進(jìn)行的巖石力學(xué)研究最有代表性。
葛洲壩工程是我國(guó)于70年代在長(zhǎng)江干流上自行設(shè)計(jì)、自行施工的第1座巨型水利樞紐，有“萬(wàn)里長(zhǎng)江第1壩”之稱(chēng)。主要的工程地質(zhì)問(wèn)題是壩基中廣泛分布有原生或構(gòu)造軟弱夾層，總計(jì)約80余層。在陳宗基先生指導(dǎo)下，來(lái)自水利電力部、中國(guó)科學(xué)院等單位的科技人員對(duì)此進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究。為全面探索夾層的礦物、物理、力學(xué)、化學(xué)性質(zhì)，除進(jìn)行一系列宏觀、微觀分析外，著重進(jìn)行了室內(nèi)和野外抗剪、蠕變、松馳、振動(dòng)爆破及抗力體試驗(yàn)。在抗剪蠕變?cè)囼?yàn)中，考慮到浸水、振動(dòng)、長(zhǎng)期滲透、反復(fù)荷載等因素對(duì)強(qiáng)度參數(shù)的影響。野外抗剪蠕變?cè)囼?yàn)采用的試件尺寸為50cm×60cm，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)3個(gè)月?？沽w試驗(yàn)尺寸分別為11.65m×1.70m×2.30m×及9.54m×1.70m×2.30m（長(zhǎng)×寬×高），規(guī)模之大，在國(guó)內(nèi)外均屬罕見(jiàn)。根據(jù)大量試驗(yàn)研究結(jié)果，運(yùn)用流變力學(xué)原理，解決了軟弱夾層及非連續(xù)、層狀巖體結(jié)構(gòu)的力學(xué)問(wèn)題，并提出了有關(guān)的數(shù)學(xué)、力學(xué)模型及計(jì)算方法、為大壩設(shè)計(jì)和施工提供了重要依據(jù)。
在極為復(fù)雜的巖基上興建如此巨大的工程，當(dāng)時(shí)在國(guó)內(nèi)外均無(wú)先例可循。通過(guò)興建葛洲壩，不但有力地促進(jìn)了我國(guó)壩工技術(shù)的全面發(fā)展，而且在巖石力學(xué)發(fā)展，也堪稱(chēng)一個(gè)重要的里程碑。
一、簡(jiǎn)單的發(fā)展歷程[1]~[14]
在解放前的歸中國(guó)，連年戰(zhàn)亂，民不聊生，巖石力學(xué)研究基本上是空白。中華人民共和國(guó)成立以后，隨著水利、水電、采礦、交通、建筑、冶金，國(guó)防等建設(shè)工程的發(fā)展，提出了大量急待解決的巖石力學(xué)問(wèn)題，從而使這門(mén)學(xué)科逐步發(fā)展壯大起來(lái)。上世紀(jì)50年代初，一些單位就建立了巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)室，初步開(kāi)展了若干研究工作。而系統(tǒng)地、全面地對(duì)巖石力學(xué)進(jìn)行研究，是從1958年開(kāi)始的。當(dāng)時(shí)，為適應(yīng)長(zhǎng)江三峽水利樞紐建設(shè)的需要，在國(guó)家科委領(lǐng)導(dǎo)下成立了三峽巖基研究組，以長(zhǎng)江流域規(guī)劃辦公室及中國(guó)科學(xué)院為主體，在陳宗基教授指導(dǎo)下，集中了全國(guó)水利、水電、建工、礦冶、高等院校等18個(gè)單位100余名科技人員，下設(shè)大壩地基、地下結(jié)構(gòu)、巖質(zhì)邊坡、動(dòng)力特性、灌漿加固等5個(gè)專(zhuān)業(yè)組，在室內(nèi)外開(kāi)展了大量試驗(yàn)研究工作，如：巖體流變?cè)囼?yàn)，隧洞壓水試驗(yàn)，地應(yīng)力測(cè)試，振動(dòng)爆坡試驗(yàn)等。根據(jù)科研工作的需要，還研制成功一批儀器設(shè)備，如巖石三軸儀（垂直總荷載5000kN，側(cè)向壓力150Mpa，試件直徑9cm，高度20cm），大型電磁振動(dòng)臺(tái)，巖石扭轉(zhuǎn)流變儀，液壓鋼枕等。三峽巖基組的工作，不僅對(duì)我國(guó)水工建設(shè)巖石力學(xué)的發(fā)展起重要作用，也為中國(guó)巖石力學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
文化*期間，同全國(guó)的情況一樣，我國(guó)的巖石力學(xué)事業(yè)遭到極大的破壞。盡管如此，我國(guó)的科技人員仍然發(fā)揮自強(qiáng)不息的愛(ài)國(guó)主義精神，在若干重點(diǎn)工程，如葛洲壩、劉家峽水利水電工程，金川鎳礦工程、成都—昆明鐵路工程及國(guó)防工程建設(shè)中，做出了突出的貢獻(xiàn)。其中，針對(duì)葛洲壩水利樞紐進(jìn)行的巖石力學(xué)研究最有代表性。
葛洲壩工程是我國(guó)于70年代在長(zhǎng)江干流上自行設(shè)計(jì)、自行施工的第1座巨型水利樞紐，有“萬(wàn)里長(zhǎng)江第1壩”之稱(chēng)。主要的工程地質(zhì)問(wèn)題是壩基中廣泛分布有原生或構(gòu)造軟弱夾層，總計(jì)約80余層。在陳宗基先生指導(dǎo)下，來(lái)自水利電力部、中國(guó)科學(xué)院等單位的科技人員對(duì)此進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究。為全面探索夾層的礦物、物理、力學(xué)、化學(xué)性質(zhì)，除進(jìn)行一系列宏觀、微觀分析外，著重進(jìn)行了室內(nèi)和野外抗剪、蠕變、松馳、振動(dòng)爆破及抗力體試驗(yàn)。在抗剪蠕變?cè)囼?yàn)中，考慮到浸水、振動(dòng)、長(zhǎng)期滲透、反復(fù)荷載等因素對(duì)強(qiáng)度參數(shù)的影響。野外抗剪蠕變?cè)囼?yàn)采用的試件尺寸為50cm×60cm，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)3個(gè)月?？沽w試驗(yàn)尺寸分別為11.65m×1.70m×2.30m×及9.54m×1.70m×2.30m（長(zhǎng)×寬×高），規(guī)模之大，在國(guó)內(nèi)外均屬罕見(jiàn)。根據(jù)大量試驗(yàn)研究結(jié)果，運(yùn)用流變力學(xué)原理，解決了軟弱夾層及非連續(xù)、層狀巖體結(jié)構(gòu)的力學(xué)問(wèn)題，并提出了有關(guān)的數(shù)學(xué)、力學(xué)模型及計(jì)算方法、為大壩設(shè)計(jì)和施工提供了重要依據(jù)。
在極為復(fù)雜的巖基上興建如此巨大的工程，當(dāng)時(shí)在國(guó)內(nèi)外均無(wú)先例可循。通過(guò)興建葛洲壩，不但有力地促進(jìn)了我國(guó)壩工技術(shù)的全面發(fā)展，而且在巖石力學(xué)發(fā)展，也堪稱(chēng)一個(gè)重要的里程碑。