第二節(jié) 中國巖石力學與巖石工程的主要成就
一、簡單的發(fā)展歷程[1]~[14]
在解放前的歸中國,連年戰(zhàn)亂,民不聊生,巖石力學研究基本上是空白。中華人民共和國成立以后,隨著水利、水電、采礦、交通、建筑、冶金,國防等建設工程的發(fā)展,提出了大量急待解決的巖石力學問題,從而使這門學科逐步發(fā)展壯大起來。上世紀50年代初,一些單位就建立了巖石力學實驗室,初步開展了若干研究工作。而系統(tǒng)地、全面地對巖石力學進行研究,是從1958年開始的。當時,為適應長江三峽水利樞紐建設的需要,在國家科委領導下成立了三峽巖基研究組,以長江流域規(guī)劃辦公室及中國科學院為主體,在陳宗基教授指導下,集中了全國水利、水電、建工、礦冶、高等院校等18個單位100余名科技人員,下設大壩地基、地下結構、巖質邊坡、動力特性、灌漿加固等5個專業(yè)組,在室內外開展了大量試驗研究工作,如:巖體流變試驗,隧洞壓水試驗,地應力測試,振動爆坡試驗等。根據(jù)科研工作的需要,還研制成功一批儀器設備,如巖石三軸儀(垂直總荷載5000kN,側向壓力150Mpa,試件直徑9cm,高度20cm),大型電磁振動臺,巖石扭轉流變儀,液壓鋼枕等。三峽巖基組的工作,不僅對我國水工建設巖石力學的發(fā)展起重要作用,也為中國巖石力學的發(fā)展奠定了基礎。
文化*期間,同全國的情況一樣,我國的巖石力學事業(yè)遭到極大的破壞。盡管如此,我國的科技人員仍然發(fā)揮自強不息的愛國主義精神,在若干重點工程,如葛洲壩、劉家峽水利水電工程,金川鎳礦工程、成都—昆明鐵路工程及國防工程建設中,做出了突出的貢獻。其中,針對葛洲壩水利樞紐進行的巖石力學研究最有代表性。
葛洲壩工程是我國于70年代在長江干流上自行設計、自行施工的第1座巨型水利樞紐,有“萬里長江第1壩”之稱。主要的工程地質問題是壩基中廣泛分布有原生或構造軟弱夾層,總計約80余層。在陳宗基先生指導下,來自水利電力部、中國科學院等單位的科技人員對此進行了系統(tǒng)深入的研究。為全面探索夾層的礦物、物理、力學、化學性質,除進行一系列宏觀、微觀分析外,著重進行了室內和野外抗剪、蠕變、松馳、振動爆破及抗力體試驗。在抗剪蠕變試驗中,考慮到浸水、振動、長期滲透、反復荷載等因素對強度參數(shù)的影響。野外抗剪蠕變試驗采用的試件尺寸為50cm×60cm,持續(xù)時間長達3個月??沽w試驗尺寸分別為11.65m×1.70m×2.30m×及9.54m×1.70m×2.30m(長×寬×高),規(guī)模之大,在國內外均屬罕見。根據(jù)大量試驗研究結果,運用流變力學原理,解決了軟弱夾層及非連續(xù)、層狀巖體結構的力學問題,并提出了有關的數(shù)學、力學模型及計算方法、為大壩設計和施工提供了重要依據(jù)。
在極為復雜的巖基上興建如此巨大的工程,當時在國內外均無先例可循。通過興建葛洲壩,不但有力地促進了我國壩工技術的全面發(fā)展,而且在巖石力學發(fā)展,也堪稱一個重要的里程碑。
一、簡單的發(fā)展歷程[1]~[14]
在解放前的歸中國,連年戰(zhàn)亂,民不聊生,巖石力學研究基本上是空白。中華人民共和國成立以后,隨著水利、水電、采礦、交通、建筑、冶金,國防等建設工程的發(fā)展,提出了大量急待解決的巖石力學問題,從而使這門學科逐步發(fā)展壯大起來。上世紀50年代初,一些單位就建立了巖石力學實驗室,初步開展了若干研究工作。而系統(tǒng)地、全面地對巖石力學進行研究,是從1958年開始的。當時,為適應長江三峽水利樞紐建設的需要,在國家科委領導下成立了三峽巖基研究組,以長江流域規(guī)劃辦公室及中國科學院為主體,在陳宗基教授指導下,集中了全國水利、水電、建工、礦冶、高等院校等18個單位100余名科技人員,下設大壩地基、地下結構、巖質邊坡、動力特性、灌漿加固等5個專業(yè)組,在室內外開展了大量試驗研究工作,如:巖體流變試驗,隧洞壓水試驗,地應力測試,振動爆坡試驗等。根據(jù)科研工作的需要,還研制成功一批儀器設備,如巖石三軸儀(垂直總荷載5000kN,側向壓力150Mpa,試件直徑9cm,高度20cm),大型電磁振動臺,巖石扭轉流變儀,液壓鋼枕等。三峽巖基組的工作,不僅對我國水工建設巖石力學的發(fā)展起重要作用,也為中國巖石力學的發(fā)展奠定了基礎。
文化*期間,同全國的情況一樣,我國的巖石力學事業(yè)遭到極大的破壞。盡管如此,我國的科技人員仍然發(fā)揮自強不息的愛國主義精神,在若干重點工程,如葛洲壩、劉家峽水利水電工程,金川鎳礦工程、成都—昆明鐵路工程及國防工程建設中,做出了突出的貢獻。其中,針對葛洲壩水利樞紐進行的巖石力學研究最有代表性。
葛洲壩工程是我國于70年代在長江干流上自行設計、自行施工的第1座巨型水利樞紐,有“萬里長江第1壩”之稱。主要的工程地質問題是壩基中廣泛分布有原生或構造軟弱夾層,總計約80余層。在陳宗基先生指導下,來自水利電力部、中國科學院等單位的科技人員對此進行了系統(tǒng)深入的研究。為全面探索夾層的礦物、物理、力學、化學性質,除進行一系列宏觀、微觀分析外,著重進行了室內和野外抗剪、蠕變、松馳、振動爆破及抗力體試驗。在抗剪蠕變試驗中,考慮到浸水、振動、長期滲透、反復荷載等因素對強度參數(shù)的影響。野外抗剪蠕變試驗采用的試件尺寸為50cm×60cm,持續(xù)時間長達3個月??沽w試驗尺寸分別為11.65m×1.70m×2.30m×及9.54m×1.70m×2.30m(長×寬×高),規(guī)模之大,在國內外均屬罕見。根據(jù)大量試驗研究結果,運用流變力學原理,解決了軟弱夾層及非連續(xù)、層狀巖體結構的力學問題,并提出了有關的數(shù)學、力學模型及計算方法、為大壩設計和施工提供了重要依據(jù)。
在極為復雜的巖基上興建如此巨大的工程,當時在國內外均無先例可循。通過興建葛洲壩,不但有力地促進了我國壩工技術的全面發(fā)展,而且在巖石力學發(fā)展,也堪稱一個重要的里程碑。