巖體力學(xué)概述

課程介紹1.巖體力學(xué)的研究對(duì)象2.巖體力學(xué)的研究?jī)?nèi)容3.巖體力學(xué)的研究方法4.巖體力學(xué)的發(fā)展歷程5.巖石力學(xué)的發(fā)展歷程巖體力學(xué)的研究對(duì)象地質(zhì)體——由一定的巖石組成的和具有一定構(gòu)造特征的，并占據(jù)地球上一定空間的實(shí)體。土體巖體地質(zhì)體＝板塊或地體

大地構(gòu)造學(xué)礦體(含礦)

礦山地質(zhì)學(xué)

工程地質(zhì)學(xué)、巖體力學(xué)、巖土工程、土木工程

(1)巖體和地質(zhì)體是同一物體在不同場(chǎng)合的兩個(gè)名詞。

(2)就具體問(wèn)題研究而言，巖體即為地質(zhì)體的一部分。

(3)巖體是工程地質(zhì)學(xué)和巖體力學(xué)的專有名詞。有時(shí)將土體作為一種特殊巖體對(duì)待。巖體的組成要素巖體——在地質(zhì)歷史過(guò)程中所形成的，已經(jīng)遭受過(guò)變形和破壞，具有一定物質(zhì)成分和結(jié)構(gòu)并賦存于一定地質(zhì)環(huán)境中的地質(zhì)體。巖體是工程地質(zhì)學(xué)和巖體力學(xué)的專有術(shù)語(yǔ)。巖石、巖體結(jié)構(gòu)和賦存環(huán)境是組成巖體不可缺少的三大要素物質(zhì)成分－巖石結(jié)構(gòu)－巖體結(jié)構(gòu)賦存環(huán)境結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)面應(yīng)力場(chǎng)溫度場(chǎng)滲流場(chǎng)其它物理場(chǎng)（電、磁等）巖體的工程特征共同作用巖體三場(chǎng)耦合巖體的演化過(guò)程建造（成分、巖體結(jié)構(gòu)、賦存環(huán)境）改造（成分、巖體結(jié)構(gòu)、賦存環(huán)境）巖石＝＞巖體力學(xué)中非常重視對(duì)巖石的物理力學(xué)性質(zhì)及其影響因素的研究，這是整個(gè)巖體力學(xué)基礎(chǔ)之一。必須對(duì)工程區(qū)地層有系統(tǒng)全面的了解◎弄清地層的形成時(shí)代、環(huán)境、過(guò)程，巖性巖相的變化以及彼此的接觸關(guān)系，建立典型的巖石地層柱狀圖，進(jìn)行詳細(xì)的劃分和對(duì)比?！驈墓こ痰刭|(zhì)的觀點(diǎn)出發(fā)，如巖石地層的工程地質(zhì)分類，標(biāo)出易于識(shí)別的標(biāo)志層及軟弱有害的巖層或巖組，填制工程地質(zhì)圖◎弄清巖石的基本物理力學(xué)性質(zhì)，為整個(gè)工程勘查和設(shè)計(jì)工作打下基礎(chǔ)。地質(zhì)特征物質(zhì)成分巖石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造成因類型巖性巖相變化成層條件、厚度變化物理(水理)性質(zhì)力學(xué)性質(zhì)

結(jié)構(gòu)體特性結(jié)構(gòu)面特征巖石的特性巖石＝結(jié)構(gòu)體巖體的特性巖體是由一種或多種巖石組合，巖石是組成巖體的固相基質(zhì)。(1)結(jié)構(gòu)面巖體內(nèi)的開裂的或易于開裂的界面（包括物質(zhì)分異面和不連續(xù)面）統(tǒng)稱結(jié)構(gòu)面

。結(jié)構(gòu)面物質(zhì)分異面－在建造過(guò)程中形成，如層面、(不)整合面、巖性接觸面等不連續(xù)面－－在改造過(guò)程中形成，內(nèi)、外動(dòng)力作用，如斷層、節(jié)理、裂隙、片理(2)結(jié)構(gòu)體巖體內(nèi)由結(jié)構(gòu)面縱橫切割而分離的塊體，稱為結(jié)構(gòu)體p1p2p3p4p5p6p7p8巖體結(jié)構(gòu)(3)巖體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體在巖體內(nèi)的排列組合形式，稱為巖體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)、規(guī)模結(jié)構(gòu)體的性質(zhì)、規(guī)模、形狀結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體的排列和組合巖體結(jié)構(gòu)

巖體性質(zhì)巖體結(jié)構(gòu)控制論◎巖體結(jié)構(gòu)是巖體的重要組成要素；◎巖體結(jié)構(gòu)是巖體區(qū)別于巖石及其它固體材料的基本特征之一；◎巖體結(jié)構(gòu)決定了巖體的不連續(xù)性(巖體基本特征之一）；◎巖體結(jié)構(gòu)控制著巖體的變形和破壞等力學(xué)特征。對(duì)巖體結(jié)構(gòu)的研究是整個(gè)巖體力學(xué)工作的基礎(chǔ)和關(guān)鍵賦存環(huán)境巖體的賦存環(huán)境地應(yīng)力場(chǎng)溫度場(chǎng)滲流場(chǎng)其它物理場(chǎng)★巖體形成于一定的地質(zhì)環(huán)境巖體賦存于一定的地質(zhì)環(huán)境賦存環(huán)境在一定程度上影響著巖體的性質(zhì)，如◎地應(yīng)力的高低可使巖體的力學(xué)介質(zhì)類型發(fā)生轉(zhuǎn)化而且決定巖體結(jié)構(gòu)力學(xué)效應(yīng)的顯著程度，巖體因此表現(xiàn)出有條件轉(zhuǎn)化性的特征。◎各向異性(1)賦存環(huán)境是一項(xiàng)活動(dòng)的、易變的因素(2)賦存環(huán)境不同，巖體的地質(zhì)特征和力學(xué)性質(zhì)不同;(3)賦存環(huán)境發(fā)生變化，巖體也隨之改變(4)脫離賦存環(huán)境，不能稱其為巖體?！鷰r石材料、巖石塊體形成于并賦存于一定地質(zhì)環(huán)境，是巖體區(qū)別于巖石和其它固體材料的基本特征之一。巖體始終依存于賦存環(huán)境，并與賦存環(huán)境相適應(yīng)巖體的形成過(guò)程（巖體的演化）建造過(guò)程

（1）巖石成分在建造過(guò)程中，首先形成的是巖體的物質(zhì)成分——巖石。沉積巖：沉積巖建造（包括碳酸巖建造、碎屑巖建造、復(fù)理式建造、含煤建造、含鹽建造等）火成巖：巖漿巖建造、火山巖建造、混合巖建造混合巖：變質(zhì)巖建造、構(gòu)造巖建造及風(fēng)化巖建造等。它們?cè)诮ㄔ爝^(guò)程就形成了各自的巖石成分和巖石結(jié)構(gòu)。★巖體形成于一定的地質(zhì)環(huán)境巖體賦存于一定的地質(zhì)環(huán)境巖體始終依存于賦存環(huán)境并與賦存環(huán)境相適應(yīng)（2）巖體結(jié)構(gòu)在建造過(guò)程中形成的巖體結(jié)構(gòu)＜＝巖體的原生結(jié)構(gòu)（巖石學(xué)中，稱巖體的原生結(jié)構(gòu)為巖相）不同建造甚至同類型建造的巖石，由于巖相不同，其特征也不同。在巖體力學(xué)中，巖相的最大特點(diǎn)就是各向異性。按各向異性程度，原生巖體結(jié)構(gòu)可分為塊狀結(jié)構(gòu)和層狀結(jié)構(gòu)。一般呈各向同性，均勻性高具成層性:即橫向同性，縱向和橫向的性質(zhì)變化較大。巖體的成層性是十分重要的，它標(biāo)志著地質(zhì)作用的轉(zhuǎn)化或間斷，反映出巖體中弱面的存在，如巖性界面、地質(zhì)間斷面（古風(fēng)化面、巖漿噴發(fā)間歇面等）和片狀條狀礦物富集面（片理、層理等），它們直接控制著巖體介質(zhì)的各向異性和不連續(xù)性，并影響巖體的成層條件和厚度。（3）賦存環(huán)境巖體建造過(guò)程中伴隨著形成了自已的賦存環(huán)境，地應(yīng)力以及自重應(yīng)力為主，地下水以孔隙水為主。改造過(guò)程在建造過(guò)程中形成的巖體，其巖石成分、原生巖體結(jié)構(gòu)和賦存環(huán)境是與當(dāng)時(shí)的物理化學(xué)環(huán)境相適應(yīng)的，而且只適應(yīng)當(dāng)時(shí)的環(huán)境。當(dāng)條件變化時(shí)，它們也隨之改變，以適應(yīng)新的環(huán)境條件。巖體一經(jīng)在建造過(guò)程中形成，就要遭受后期多次反復(fù)的內(nèi)外動(dòng)力地質(zhì)作用的巨大改變，這一過(guò)程稱為巖體的改造過(guò)程。經(jīng)過(guò)內(nèi)外動(dòng)力地質(zhì)作用，巖體得到了全面的改造，包括巖石成分、巖體結(jié)構(gòu)和賦存環(huán)境的改造。巖石成分：內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用可使三大巖類相互轉(zhuǎn)化，

風(fēng)化作用使巖石礦物風(fēng)化，多數(shù)形成粘土礦物。巖體結(jié)構(gòu)：改造作用擴(kuò)大了巖體的不連續(xù)性，如

構(gòu)造作用在巖體中產(chǎn)生了大至斷裂小到劈理等結(jié)構(gòu)面，

剝蝕作用使巖體卸荷而導(dǎo)致巖體內(nèi)已有裂隙的擴(kuò)大和新的裂隙產(chǎn)生，

風(fēng)化作用則沿上述不連續(xù)風(fēng)化對(duì)巖體結(jié)構(gòu)加以改造。賦存環(huán)境：由于構(gòu)造作用和剝蝕（卸荷）及沉積（加荷）作用，使巖體的應(yīng)力場(chǎng)、地下水活動(dòng)及地?zé)岚l(fā)生明顯的改變。其中地應(yīng)力場(chǎng)=>變得更為復(fù)雜，增加了構(gòu)造應(yīng)力和剝蝕殘余應(yīng)力；地下水=>主要賦存于巖體裂隙中；溫度場(chǎng)=>在構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈的地帶，熱流密度增大，地溫梯度發(fā)生異常。巖體演變至今，而且其巖石成分、巖體結(jié)構(gòu)和賦存環(huán)境還將在地質(zhì)作用和人類工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)作用下繼續(xù)演化下去。工程開挖巖體環(huán)境場(chǎng)工程巖體(硐室圍巖)工程巖體環(huán)境場(chǎng)宏觀表現(xiàn)|圍巖變形穩(wěn)定不穩(wěn)定破壞工程措施新動(dòng)態(tài)平衡環(huán)境場(chǎng)變化(應(yīng)力場(chǎng),滲流場(chǎng),溫度場(chǎng))圍巖變化(巖體結(jié)構(gòu)變化)圍巖力學(xué)屬性變化圍巖力學(xué)性質(zhì)變化圍巖力學(xué)響應(yīng)變化變形破壞機(jī)制變化動(dòng)態(tài)演化規(guī)律變化動(dòng)態(tài)平衡巖體的基本特征在巖體形成和存在的整個(gè)歷史中，已經(jīng)遭受過(guò)復(fù)雜的、多期次反復(fù)的和不均衡的地質(zhì)作用，今天所見到巖體，實(shí)際上已經(jīng)遭受過(guò)多次復(fù)雜的變形和破壞。受巖體結(jié)構(gòu)和賦存環(huán)境的控制，巖體的性質(zhì)非常復(fù)雜和特殊，概括起來(lái)有：不連續(xù)性、非均質(zhì)性、各向異性、有條件轉(zhuǎn)化性最基本的是不連續(xù)性和有條件轉(zhuǎn)化性。巖石巖體結(jié)構(gòu)賦存環(huán)境地質(zhì)特征力學(xué)性質(zhì)巖體的特征不連續(xù)性非均質(zhì)性各向異性有條件轉(zhuǎn)化性不連續(xù)性

巖體的地質(zhì)不連續(xù)性包括巖性不連續(xù)性和結(jié)構(gòu)不連續(xù)性。巖性不連續(xù)性：指巖體內(nèi)巖石性質(zhì)沿一些界面發(fā)生突變

不連續(xù)面：指不整合面、層面、侵入巖接觸帶等；結(jié)構(gòu)不連續(xù)性：指巖體中一系列宏觀分離面，如斷層、節(jié)理、劈理等。

從總體來(lái)看，巖體是不連續(xù)介質(zhì)，其中的不連續(xù)面（即結(jié)構(gòu)面）的性質(zhì)及其排列組合控制著巖體的工程特性，也使其有別于一般連續(xù)介質(zhì)的力學(xué)性質(zhì)。非均質(zhì)性巖體的非均質(zhì)性——巖體的物理－力學(xué)性質(zhì)隨所測(cè)點(diǎn)的空間位置不同而有差異的性質(zhì)。∵巖體是長(zhǎng)期地質(zhì)作用的產(chǎn)物∴其非均質(zhì)性是絕對(duì)的，而均質(zhì)性是相對(duì)的和有條件的?！邘r體具有非均質(zhì)性∴同一巖體不同部位的工程性質(zhì)可有較顯著的不同，表現(xiàn)為試驗(yàn)結(jié)果具有較大的離散性。

各向異性巖體的各向異性——巖體的物理力學(xué)性質(zhì)隨取向不同而具有明顯方向性差異的性質(zhì)。

有條件的轉(zhuǎn)化性巖體賦存于一定的地質(zhì)環(huán)境（地應(yīng)力、地下水和地溫場(chǎng)）中，這是巖體與巖石的根本區(qū)別之一。賦存環(huán)境對(duì)巖體的物理力學(xué)性質(zhì)以及工程特性有較大的影響，常使巖體的力學(xué)介質(zhì)類型、力學(xué)特征發(fā)生有條件的轉(zhuǎn)化。各向異性的主要原因是存在于巖體中的結(jié)構(gòu)面具有優(yōu)勢(shì)方位及巖體賦存環(huán)境具各向異性。這就要求在研究巖體的工程特性和進(jìn)行巖體工程設(shè)計(jì)時(shí)，必須注意巖本中結(jié)構(gòu)面的優(yōu)勢(shì)方位與工程作用力之間的相對(duì)關(guān)系。巖體力學(xué)的內(nèi)容巖體力學(xué)與工程巖體力學(xué)(1)巖體力學(xué)：研究巖石和巖體力學(xué)性態(tài)的理論和應(yīng)用的科學(xué),是力學(xué)的一個(gè)分支。巖體力學(xué)主要研究巖石和巖體對(duì)其存在環(huán)境中的力場(chǎng)的響應(yīng)。(2)巖體工程（巖石工程）與工程巖體巖體工程(巖石工程)：在巖體內(nèi)部或表面修建或構(gòu)造的任何工程。工程巖體：巖體工程所涉及的巖體。(3)工程巖體力學(xué)工程巖體力學(xué)：研究已經(jīng)經(jīng)受過(guò)變形和破壞的巖體，在人類工程—經(jīng)濟(jì)活動(dòng)作用使其環(huán)境變化時(shí)，產(chǎn)生的再變形和再破壞的規(guī)律和理論，進(jìn)一步運(yùn)用這些理論和規(guī)律預(yù)測(cè)巖體工程的穩(wěn)定性，解決巖體工程建設(shè)中的實(shí)際問(wèn)題的一門應(yīng)用性科學(xué)。工程巖體力學(xué)主要研究巖石和巖體對(duì)工程活動(dòng)的響應(yīng)。工程巖體力學(xué)的研究任務(wù)任何工程（包括巖體工程）活動(dòng)均應(yīng)符合安全、經(jīng)濟(jì)和合理的原則。為此

◎正確的工程設(shè)計(jì)

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良好的施工質(zhì)量◎準(zhǔn)確預(yù)測(cè)巖體中產(chǎn)生的次生應(yīng)力和變形以及巖體工程的穩(wěn)定性，進(jìn)而從巖體力學(xué)觀點(diǎn)出發(fā)，選擇相對(duì)優(yōu)良的工程場(chǎng)址，防止重大事故，保證施工順利，并為合理的工程設(shè)計(jì)提供巖體力學(xué)依據(jù)，這就是工程力學(xué)的根本目的和任務(wù)。

在從事工程－經(jīng)濟(jì)活動(dòng)時(shí)，人類或多或少地改變了地質(zhì)環(huán)境。就巖體工程而言，自然巖體的賦存環(huán)境和性質(zhì)發(fā)生改變，其工程特性也隨之改變，同時(shí)，這種變化還將反過(guò)來(lái)影響巖體工程的安全性等。因此，不僅要研究巖石和巖體本身的力學(xué)性態(tài)，更應(yīng)著重研究與各類巖體工程有關(guān)的工程巖體在工程力作用下的變形、破壞規(guī)律和趨勢(shì)及其實(shí)際應(yīng)用巖體力學(xué)的研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)容巖體力學(xué)的服務(wù)對(duì)象（巖體工程）對(duì)巖體力學(xué)有不盡相同的要求巖體力學(xué)的研究對(duì)象（巖石、巖體、巖體工程）相當(dāng)復(fù)雜◎巖體（巖石）的地質(zhì)特征◎巖體（巖石）的力學(xué)性質(zhì)◎巖體結(jié)構(gòu)基本規(guī)律及巖體結(jié)構(gòu)力學(xué)效應(yīng)◎巖體賦存環(huán)境及其力學(xué)效應(yīng)◎巖體的時(shí)間效應(yīng)及流變問(wèn)題◎巖體動(dòng)力學(xué)特征◎巖體測(cè)試技術(shù)和方法◎工程巖體及巖體工程穩(wěn)定性分析原理和方法◎信息處理及計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)◎巖體力學(xué)模擬和模型試驗(yàn)◎巖體改良與施工技術(shù)方法研究課題工程巖體力學(xué)是伴隨著工程建設(shè)的發(fā)展而發(fā)展的，其研究課題、研究任務(wù)和研究?jī)?nèi)容隨工程建設(shè)的發(fā)展而增多，研究任務(wù)和內(nèi)容既來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)踐，又必須直接服務(wù)于生產(chǎn)實(shí)踐。因此，工程巖體力學(xué)研究既有理論上的，又有應(yīng)用實(shí)踐上的。理論課題巖體(巖石)的工程地質(zhì)特性工程巖體的評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)工程巖體改良技術(shù)方法應(yīng)用課題邊坡變形與破壞問(wèn)題地基變形與破壞問(wèn)題地下硐室變形與破壞問(wèn)題水利水電工程采礦工程道路工程土木建筑工程海洋勘探與開發(fā)工程石油工程核電建設(shè)及核廢料處理工程地層熱能資源開發(fā)工程地震預(yù)報(bào)地下水資源開發(fā)工程研究課題巖體力學(xué)(工程巖體力學(xué))的學(xué)科地位工程建設(shè)環(huán)境:

土體＋巖體(土體是一種特殊的巖體)工程建設(shè)材料:

土＋巖石工程地質(zhì)學(xué):

土力學(xué)＋巖體力學(xué)巖體力學(xué)與土(體)力學(xué)共同構(gòu)成工程地質(zhì)（地質(zhì)工程或巖土工程）的基礎(chǔ)左手

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右手巖體力學(xué)的研究方法研究方法巖體力學(xué)是一門邊緣交叉科學(xué)根據(jù)所采用的研究手段或基礎(chǔ)理論所屬學(xué)科領(lǐng)域的不同，巖體力學(xué)的研究方法可大致有：◆工程巖體力學(xué)的研究任務(wù)和內(nèi)容◆工程巖體力學(xué)研究方法的多樣性。服務(wù)對(duì)象的多樣性研究對(duì)象的復(fù)雜性研究?jī)?nèi)容的廣泛性工程地質(zhì)法、測(cè)試試驗(yàn)法、理論研究法、綜合研究法工程地質(zhì)研究法工程地質(zhì)研究方法是了解巖體和巖石地質(zhì)特征的主要方法，是整個(gè)巖體力學(xué)的基礎(chǔ)工作。工程地質(zhì)研究方法的重點(diǎn)是巖石和巖體的地質(zhì)特征，尤其與巖體力學(xué)性質(zhì)和巖體力學(xué)作用有關(guān)的內(nèi)容：巖石、巖性、巖相、巖層的工程地質(zhì)特征研究、巖體結(jié)構(gòu)特征研究和巖體賦存環(huán)境研究?！驇r礦鑒定方法：了解巖石的類型、礦物組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等特征；◎地層學(xué)方法、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)方法和工程勘察方法：了解巖相及巖層特征、巖體的成因、空間分布規(guī)律、各種結(jié)構(gòu)面的發(fā)育特征等；◎地質(zhì)力學(xué)方法及工程地質(zhì)勘察方法：了解研究區(qū)巖體的應(yīng)力場(chǎng)狀態(tài)；用水文地質(zhì)學(xué)方法，了解巖體滲流場(chǎng)特征。工程地質(zhì)研究法工程地質(zhì)學(xué):礦物學(xué)、巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)、地質(zhì)力學(xué)、地層學(xué)等工程地質(zhì)勘察測(cè)試與試驗(yàn)研究法

巖體力學(xué)的測(cè)試與試驗(yàn)法主要包括以下三方面:(1)結(jié)構(gòu)探測(cè)運(yùn)用地球物理方法和技術(shù)，探查各種結(jié)構(gòu)面的特征(2)賦存環(huán)境因素量測(cè)

包括：天然應(yīng)力的量測(cè)地下水量測(cè)地?zé)釡y(cè)量等；(3)巖體物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)試主要有：巖石物理力學(xué)性質(zhì)室內(nèi)試驗(yàn)巖體力學(xué)性質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)（原位試驗(yàn)、鉆孔試驗(yàn)）巖體變形監(jiān)測(cè)（原型實(shí)測(cè)、長(zhǎng)期觀測(cè)、位移反分析）模型模擬試驗(yàn)等?！驕y(cè)試與試驗(yàn)研究法是巖體力學(xué)理論發(fā)展和工程應(yīng)用的基礎(chǔ)。◎試驗(yàn)結(jié)果的作用：※巖體變形破壞分析和穩(wěn)定性分析提供必需的計(jì)算參數(shù)；※某些試驗(yàn)成果（如應(yīng)力場(chǎng)測(cè)試、位移監(jiān)測(cè)、聲發(fā)射監(jiān)測(cè)、模型模擬試驗(yàn)）可直接用于巖石工程變形和穩(wěn)定性評(píng)價(jià)以及巖體力學(xué)中某些理論問(wèn)題探討。必須：★重視并大力開展巖體力學(xué)試驗(yàn)研究工作★積極應(yīng)用新技術(shù)

隨著巖體力學(xué)的不斷發(fā)展，涉及的測(cè)試和試驗(yàn)研究范圍越來(lái)越寬。在常規(guī)試驗(yàn)和測(cè)試方法的基礎(chǔ)上，巖體力學(xué)試驗(yàn)與測(cè)試方法正向宏觀和微觀兩個(gè)方向發(fā)展，既有大地層的力學(xué)測(cè)試和地質(zhì)構(gòu)造的勘測(cè)，也有室內(nèi)巖石的微觀測(cè)定。當(dāng)代科技的迅猛發(fā)展，也促進(jìn)了巖體力學(xué)試驗(yàn)研究的發(fā)展，一些新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，如遙感、激光散斑、切層掃描、三維地震勘測(cè)成像、三維地震CT成像、微震等技術(shù)，都已來(lái)斷地運(yùn)用到巖體力學(xué)研究領(lǐng)域，為巖石工程服務(wù)。理論分析法

工程地質(zhì)研究和試驗(yàn)與測(cè)試法的研究成果（巖體的工程地質(zhì)信息）抽象巖體地質(zhì)模型抽象力學(xué)模型本構(gòu)關(guān)系剛體力學(xué)模型彈性力學(xué)模型彈塑性力學(xué)模型流變模型斷裂力學(xué)模型損傷力學(xué)模型滲透網(wǎng)絡(luò)模型拓?fù)淠Ｐ偷惹蠼夥治鼋Y(jié)果工程巖體的應(yīng)力和應(yīng)變分布規(guī)律破壞條件分析預(yù)測(cè)工程巖體變形和穩(wěn)定性等(1)解析法基于各種力學(xué)理論，利用巖體力學(xué)模型，確定待研究問(wèn)題的：●平衡條件●本構(gòu)關(guān)系●變形條件●破壞條件●邊界條件(2)數(shù)值法●有限單元法(FEM)●有限差分法(FDM)●邊界單元法(BEM)●離散單元法(DEM)●結(jié)構(gòu)單元法●無(wú)界元法●流形元法(NNM)●塊體不連續(xù)變形分析法(DDA)●塊體理論＆上述諸方法的耦合法(3)其它理論分析方法●模糊分析●概率分析●隨機(jī)分析●靈敏度分析●趨勢(shì)分析●可靠度分析●神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)●灰色系統(tǒng)理論●時(shí)間序列分析等應(yīng)力和應(yīng)變分布的近似解應(yīng)力、應(yīng)變與破壞條件的精確解

◎巖體力學(xué)性質(zhì)研究

◎巖體質(zhì)量評(píng)價(jià)

◎巖體改良=>愈來(lái)愈受到巖體力學(xué)界的重視。綜合分析法

在工程巖體力學(xué)研究中，上述方法往往綜合應(yīng)用，即綜合分析法。▓就整個(gè)工程進(jìn)行多種方法并以系統(tǒng)工程為基礎(chǔ)的綜合分析，是巖體力學(xué)與巖石工程中極其重要的一套工作方法。▓巖體力學(xué)研究和應(yīng)用中，每一環(huán)節(jié)都是多因素的，且信息量大，故必須采用多種方法，并考慮地質(zhì)、工程和施工等多種因素，進(jìn)行綜合分析和評(píng)價(jià)，特別注重理論和經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，才能得出符合實(shí)際情況的正確結(jié)論。▓就巖石工程而言，綜合分析法又必須以不確定分析方法為指導(dǎo)，因?yàn)樵趲r石工程中，總是存在著地質(zhì)、工程和施工諸多不確定因素。只有采用不確定性研究方法，才能徹底擺脫傳統(tǒng)的固體力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)的確定性分析法的影響，使研究和分析的結(jié)果更符合實(shí)際，更可靠、更實(shí)用?，F(xiàn)代非線性科學(xué)理論、信息科學(xué)理論、系統(tǒng)科學(xué)理論、模糊數(shù)學(xué)、人工智能、灰色理論和計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展等,為不確定性分析方法奠定了必要的技術(shù)基礎(chǔ)。

工程巖體力學(xué)的一般工作程序我國(guó)工程建設(shè)的特征◎工程巖體力學(xué)是一項(xiàng)工程，而不是簡(jiǎn)單的試驗(yàn)和計(jì)算◎工程巖體力學(xué)是一項(xiàng)為各類巖體工程服務(wù)的綜合性極強(qiáng)的工作◎工程巖體力學(xué)包括一整套流程。

巖體力學(xué)工作工程地質(zhì)人員工程巖體穩(wěn)定性巖體工程的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)人員巖體工程施工施工人員這種機(jī)構(gòu)上的脫節(jié)◆造成一定的浪費(fèi)◆容易造成工程失事◆限制了巖體力學(xué)發(fā)展巖體工程地質(zhì)信息采集巖體工程地質(zhì)力學(xué)模型巖體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)巖體工程設(shè)計(jì)巖體工程施工巖體性態(tài)監(jiān)測(cè)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)巖體特性的描述和調(diào)查，詳細(xì)收集巖體的工程地質(zhì)信息，如巖性、巖體結(jié)構(gòu)、巖體賦存環(huán)境（地應(yīng)力場(chǎng)狀態(tài)，地下水活動(dòng)狀態(tài)，地?zé)釄?chǎng)狀態(tài)）、巖體的力學(xué)性質(zhì)及其特征指標(biāo)或參數(shù)，這是基礎(chǔ)的基礎(chǔ)。

將采集的巖體工程地質(zhì)信息抽象成合理的力學(xué)模型并進(jìn)一步建立數(shù)學(xué)模型。(1)以巖體結(jié)構(gòu)為綱，將地質(zhì)信息抽象為地質(zhì)模型；其次，針對(duì)地質(zhì)模型，研究各種作用（如變形和破壞機(jī)制等），確定恰當(dāng)?shù)牡膸r體力學(xué)介質(zhì)；(2)根據(jù)具體的巖體力學(xué)介質(zhì)和工程作用條件，抽象得到巖體的力學(xué)模型；(3)根據(jù)力學(xué)模型，確定相應(yīng)的本構(gòu)關(guān)系，建立數(shù)學(xué)模型。

穩(wěn)定性問(wèn)題是工程安全與經(jīng)濟(jì)的核心。在前兩步的基礎(chǔ)上，根據(jù)工程要求，通過(guò)計(jì)算分析（選用恰當(dāng)?shù)哪Ｐ秃蛥?shù)），確定工程巖體在工程荷載和各種自然力作用下的安全程度，對(duì)工程巖體及巖體工程的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)判。當(dāng)通過(guò)驗(yàn)算，其穩(wěn)定性系數(shù)K＜1，則巖體是不穩(wěn)定的，需改變?cè)O(shè)計(jì)或進(jìn)行支護(hù)或加固；若K＞1，一般來(lái)說(shuō)，工程巖體是穩(wěn)定的，但考慮到實(shí)際巖體工程的重要性、勘測(cè)精度、工程運(yùn)營(yíng)期間條件的改變及其它因素，還需對(duì)其進(jìn)行綜合分析，提出工程巖體穩(wěn)定性的綜合評(píng)價(jià)意見。需強(qiáng)調(diào)的是，工程巖體穩(wěn)定性分析計(jì)算是否合理，所選的方法固然重要，但選用的地質(zhì)力學(xué)模型和計(jì)算參數(shù)是否符合工程巖體的客觀實(shí)際，則是分析計(jì)算成敗的關(guān)鍵。根據(jù)工程及其布局要求以及具體工程地質(zhì)條件，選擇和運(yùn)用數(shù)學(xué)、計(jì)算方案進(jìn)行巖體工程試設(shè)計(jì)。這往往與第3步重復(fù)交替進(jìn)行，比如通過(guò)反復(fù)修改設(shè)計(jì)方案，最終使其滿足穩(wěn)定性要求和安全、經(jīng)濟(jì)、合理的原則。

對(duì)于許多巖體工程，巖體的地質(zhì)力學(xué)條件完全自然滿足要求的并不多見，而且在施工（尤其是不合理的施工）過(guò)程中，巖體的賦存環(huán)境及巖體的工程特性均不同程度地改變，使原本穩(wěn)定的巖體失穩(wěn)。因此，作為巖體力學(xué)工作者，應(yīng)該積極配合并指導(dǎo)施工，提出合理的施工程序和方法以盡量保持原巖的性態(tài)，并對(duì)不滿足要求的部分巖體進(jìn)行恰當(dāng)?shù)暮驼_的改良（支護(hù)或加固）措施。事實(shí)上，無(wú)論是巖體性質(zhì)的保護(hù)，還是巖體的改良，均需要以巖體力學(xué)理論為指導(dǎo)。工程巖體性態(tài)監(jiān)測(cè)是指在巖體工程竣工后的整個(gè)運(yùn)營(yíng)期間，通過(guò)各種測(cè)試手段，對(duì)工程巖體進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)，分析其力學(xué)性態(tài)在工程力學(xué)作用下的變化趨勢(shì)，并進(jìn)行預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)。無(wú)論是為了保證工程的安全，還是為了巖體力學(xué)自身的發(fā)展，工程巖體監(jiān)測(cè)都是十分必要的。

反饋分析也是工程巖體力學(xué)工作中的重要組成部分，它貫穿于整個(gè)巖體力學(xué)工作中的每一步或某幾步之間。比如，巖體力學(xué)參數(shù)反分析、巖體工程地質(zhì)信息的量化與更新、主要巖體響應(yīng)模式的識(shí)別、設(shè)計(jì)方案的反復(fù)修改和施工措施的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整等。巖體力學(xué)的發(fā)展歷程

巖體力學(xué)的歷史沿革巖體力學(xué)是一門邊緣交叉科學(xué)、也是一門年輕的發(fā)展中學(xué)科

巖石材料力學(xué)階段

本階段，以巖石作為獨(dú)立研究對(duì)象，簡(jiǎn)單測(cè)定巖石物理力學(xué)性質(zhì)及干濕和凍融造成的強(qiáng)度減損，參照材料質(zhì)量?jī)?yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)價(jià)巖石。在評(píng)價(jià)實(shí)際工程建筑的地基、邊坡和硐室穩(wěn)定性時(shí)，把巖體看成巖石材料，直接引用材料力學(xué)及在材料力學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展的彈性力學(xué)等。雖然該階段已認(rèn)識(shí)到地應(yīng)力的存在，甚至小范圍使用“巖體”這一術(shù)語(yǔ)，但概念是模糊的，沒(méi)有真正認(rèn)識(shí)到巖體特殊性和復(fù)雜性，實(shí)踐問(wèn)題的解決主要靠經(jīng)驗(yàn)，該階段巖體力學(xué)發(fā)展非常緩慢。

(1)地應(yīng)力的發(fā)現(xiàn)及地應(yīng)力學(xué)說(shuō)的提出，是巖體力學(xué)發(fā)展史上第一次突破。（Rziha、Heim）(2)巖體力學(xué)研究和工程實(shí)踐中，彈性力學(xué)和彈塑性力學(xué)的應(yīng)用，極大地推動(dòng)了巖體力學(xué)的發(fā)展。(Yong＆Stock、Schimist、Fenner)裂隙巖體力學(xué)階段

(1)巖體力學(xué)系統(tǒng)研究的開端

1950年是全面開展巖體力學(xué)系統(tǒng)研究的開端其標(biāo)志是：◎Stini創(chuàng)立的“奧地利地球物理與工程地質(zhì)學(xué)會(huì)”◎L.Müller等創(chuàng)立的“奧地利學(xué)派”（也稱“薩爾茨堡學(xué)派”）奧地利學(xué)派奧地利學(xué)派肯定巖體裂隙的存在，否認(rèn)小巖塊試驗(yàn)，主張只有通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)才能獲得巖體的真實(shí)特性。對(duì)巖體中斷層和裂隙的描述和確定遠(yuǎn)比通常工程地質(zhì)中的方法精確（她也正以此聞名），逐漸認(rèn)識(shí)了巖體的本質(zhì)，開創(chuàng)了裂隙巖體研究的先河，推動(dòng)了巖體力學(xué)的發(fā)展?；居^點(diǎn)：

★巖體是各向異性的不連續(xù)體，結(jié)構(gòu)面將巖體分割為巖塊；

★巖體強(qiáng)度等于其殘余強(qiáng)度，并取決于巖塊嚙合程度；

★巖體變形主要由于巖塊移動(dòng)，而不是巖塊基質(zhì)本身的變形。強(qiáng)調(diào)運(yùn)用地質(zhì)力學(xué)的觀點(diǎn)和方法研究巖石力學(xué)。(2)巖體力學(xué)成為獨(dú)立學(xué)科的標(biāo)志

1957年，J.Talobre的《巖石力學(xué)》和1962年國(guó)際巖石力學(xué)學(xué)會(huì)（ISRM）的成立，標(biāo)志著巖體力學(xué)已成為一門獨(dú)立的學(xué)科，巖體力學(xué)的研究已慢慢獲得動(dòng)力。特別是1959年12月3日法國(guó)Malpasset大壩潰壩和1963年10月9日意大利Vajont水庫(kù)失事等慘痛事件，使人們逐漸認(rèn)識(shí)到，必須把巖體力學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展當(dāng)作所有大壩設(shè)計(jì)者的最迫切的任務(wù)，從而真正認(rèn)識(shí)到裂隙巖體研究的重要性，推動(dòng)了巖體力學(xué)的迅速發(fā)展，裂隙巖體研究取得了重大進(jìn)展。

1959年12月3日，Malpasset薄拱壩，因壩基失穩(wěn)而導(dǎo)致整個(gè)拱壩倒毀，頃刻間67×106m3洪水突然奔騰而下，流速70km/h，對(duì)下游造成重大損失，致使384人死亡，110人下落不明，財(cái)產(chǎn)損失不計(jì)其數(shù)。1963年10月9日，意大利Vajont水庫(kù)巖坡因灰?guī)r層理強(qiáng)度減弱而發(fā)生大規(guī)模滑坡，在一分鐘內(nèi)約2.5×108m3巖石滑入水庫(kù)內(nèi)，頓時(shí)造成150m~250m的水浪，洪水漫過(guò)270m高的拱壩，致使下游的郎加朗市鎮(zhèn)遭到了來(lái)性破壞，數(shù)百人死亡。該階段研究的特點(diǎn)：明確認(rèn)識(shí)到巖體不是一般的材料，而是發(fā)育著各種各樣的不連續(xù)面的地質(zhì)體（即裂隙化或節(jié)理化巖體），以裂隙巖體的基本力學(xué)性質(zhì)作為研究的中心課題，巖體力學(xué)是一種地質(zhì)介質(zhì)力學(xué)。1974年，L.Müller主編的《巖石力學(xué)》代表了該階段的研究方向、方法或基本成果。◆認(rèn)識(shí)到巖體是裂隙體是巖體力學(xué)發(fā)展史上的第二次重大突破◎?qū)α严对趲r體特性中的作用和對(duì)巖體本構(gòu)規(guī)律的認(rèn)識(shí)還不夠◎研究方法也還是連續(xù)介質(zhì)力學(xué)，只不過(guò)在巖體力學(xué)性質(zhì)研究上重視了尺寸效應(yīng)巖體結(jié)構(gòu)力學(xué)階段

70年代初，以L.Müller和谷德振為代表的一批工程地質(zhì)學(xué)家開展的巖體力學(xué)研究，對(duì)巖體力學(xué)的發(fā)展起了巨大的推動(dòng)作用。他們指出，巖體不是一塊巖石所能表達(dá)的，巖體是地質(zhì)體的一部分，它位于一定的地質(zhì)環(huán)境中，在斷層、節(jié)理等不連續(xù)面的切割下形成有一定的結(jié)構(gòu)。

“巖體結(jié)構(gòu)”的提出是巖體力學(xué)發(fā)展的第三次重大突破，巖體力學(xué)從此進(jìn)入到巖體結(jié)構(gòu)力學(xué)發(fā)展階段。通過(guò)巖體結(jié)構(gòu)，對(duì)于看起來(lái)雜亂無(wú)章的巖體，顯示出其力學(xué)作用是有規(guī)律可循的。巖體力學(xué)地質(zhì)定理（L.Müller,1974）(1)巖體結(jié)構(gòu)對(duì)巖體力學(xué)性質(zhì)的影響大于巖石材料的影響，巖體力學(xué)本質(zhì)上是結(jié)構(gòu)力學(xué)；(2)巖體強(qiáng)度是不同結(jié)合程度的多塊體殘余強(qiáng)度；(3)巖體變形取決于組成巖體單元的活動(dòng)性；(4)巖體的機(jī)械強(qiáng)度、變形和應(yīng)力分布取決于巖體的結(jié)構(gòu)特征；(5)巖體的技術(shù)性質(zhì)取決于其存在狀態(tài)，碎裂巖體力學(xué)性質(zhì)的各向異性可以通過(guò)結(jié)構(gòu)面空間特征統(tǒng)計(jì)及其力學(xué)效應(yīng)分析推求，地應(yīng)力和地下水是兩個(gè)控制性因素。巖體結(jié)構(gòu)力學(xué)基本觀點(diǎn)（孫廣忠,1988）(1)巖體是經(jīng)過(guò)變形和破壞，由一定巖石成分組成的，具有一定結(jié)構(gòu)并賦存于一定地質(zhì)環(huán)境中的地質(zhì)體；(2)在結(jié)構(gòu)面控制下，巖體形成有自己獨(dú)特的不連續(xù)結(jié)構(gòu)（割裂結(jié)構(gòu)），巖體結(jié)構(gòu)控制著巖體的變形、強(qiáng)度、破壞方式和機(jī)制等力學(xué)性質(zhì)，巖體結(jié)構(gòu)的控制作用遠(yuǎn)大于巖石材料；(3)巖體結(jié)構(gòu)控制論是巖體力學(xué)的基礎(chǔ)理論，巖體結(jié)構(gòu)分析是巖體力學(xué)研究的基本方法；(4)巖體賦存于一定的地質(zhì)環(huán)境中，賦存環(huán)境條件可改變巖體結(jié)構(gòu)力學(xué)效應(yīng)和巖體力學(xué)性能；(5)在巖體結(jié)構(gòu)、巖石和環(huán)境應(yīng)力條件控制下，巖體具有多種力學(xué)介質(zhì)和力學(xué)模型，巖體力學(xué)是由多種力學(xué)介質(zhì)和力學(xué)模型構(gòu)成的力學(xué)體系。巖體力學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀(1)成果縱觀其發(fā)展史，巖體力學(xué)是在實(shí)踐中發(fā)展起來(lái)的，并為實(shí)踐服務(wù)的，在土木工程、水利水電、鐵道交通、礦山油田等工程建設(shè)方面作了大量有價(jià)值的貢獻(xiàn)。在為工程服務(wù)的同時(shí)，自身理論也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。(2)現(xiàn)狀——理論落后于實(shí)踐巖體力學(xué)還很年輕，許多理論尚不成熟，還不能如實(shí)地反映巖體力學(xué)作用規(guī)律，其自身發(fā)展速度遠(yuǎn)沒(méi)跟上工程實(shí)踐的要求，而且?guī)r體力學(xué)研究與地質(zhì)研究互相脫節(jié)的問(wèn)題還未很好解決，因此，現(xiàn)有的巖體力學(xué)理論和技術(shù)還不能令人滿意地解決當(dāng)前工程建設(shè)中提出的問(wèn)題，盡管已普遍認(rèn)識(shí)到巖體力學(xué)是工程建設(shè)的基礎(chǔ)學(xué)科?，F(xiàn)狀：聲譽(yù)高，信譽(yù)低(3)機(jī)遇與挑戰(zhàn)--并存

不僅一些實(shí)踐的老課題還沒(méi)能解決，而且諸如大跨度高邊墻地下硐室、500m-1000m的高邊坡、300m-500m高的大壩、1000m-3000m深的大型井下礦山開采等工程中的巖體力學(xué)新課題已不斷涌現(xiàn)，需要巖體力學(xué)去解決。巖體力學(xué)遇到了前所未有的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，巖體力學(xué)工作者必須迎接這次挑戰(zhàn)，為實(shí)踐服務(wù)。在解決實(shí)踐問(wèn)題的同時(shí)，巖體力學(xué)自身理論得到發(fā)展，而且隨著工程建設(shè)規(guī)模的加速發(fā)展，巖體力學(xué)的發(fā)展將會(huì)越來(lái)越快并日臻完善。

巖體力學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀巖體力學(xué)發(fā)展展望巖體力學(xué)理論的發(fā)展和實(shí)踐問(wèn)題的解決，不是僅靠單獨(dú)的巖體力學(xué)就能實(shí)現(xiàn)，而必須是多學(xué)科、多手段協(xié)作。這個(gè)問(wèn)題，目前已明顯暴露出來(lái)，而且在將來(lái)會(huì)更加突出。只有如此，巖體力學(xué)才能更好地解決實(shí)際問(wèn)題，自身才得到更完善的發(fā)展。以地質(zhì)為基礎(chǔ)，開展巖體力學(xué)研究，即巖體力學(xué)研究必須緊密地與地質(zhì)研究相結(jié)合，已是國(guó)內(nèi)外的共識(shí)。

巖體力學(xué)的發(fā)展還必須堅(jiān)持理論研究與技術(shù)量測(cè)并舉互補(bǔ)。在發(fā)展和完善巖體力學(xué)理論時(shí)，必須吸收其它學(xué)科（如數(shù)學(xué)、力學(xué)、材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等）的先進(jìn)技術(shù)和研究成果，運(yùn)用高新技術(shù)，研究工程巖體，揭示巖體的本質(zhì)規(guī)律。

巖石力學(xué)的發(fā)展歷程巖石力學(xué)發(fā)展歷史與現(xiàn)狀巖石力學(xué)的研究方法巖石力學(xué)的研究?jī)?nèi)容巖石力學(xué)發(fā)展展望1巖石力學(xué)發(fā)展歷史與現(xiàn)狀初始階段

19世紀(jì)末~20世紀(jì)初經(jīng)驗(yàn)理論階段

20世紀(jì)初~20世紀(jì)30年代經(jīng)典理論階段

20世紀(jì)30年代~20世紀(jì)60年代現(xiàn)代發(fā)展階段

20世紀(jì)60年代~現(xiàn)在初始階段

19世紀(jì)末~20世紀(jì)初1912年海姆(A.Heim)提出靜水壓力理論，認(rèn)為地下巖石處于靜水壓力狀態(tài)，垂直壓力與水平壓力均為

朗肯和金尼克提出了相似的理論，認(rèn)為垂直壓力為，而水平壓力為

普羅托吉雅柯諾夫提出自然平衡拱學(xué)說(shuō)，即普氏理論經(jīng)驗(yàn)理論階段

20世紀(jì)初~20世紀(jì)30年代引入材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)方法太沙基也提出了相似的理論，但認(rèn)為塌拱為矩形的忽略了圍巖的自承作用經(jīng)典理論階段

20世紀(jì)30年代~20世紀(jì)60年代連續(xù)介質(zhì)力學(xué)流派

以固體力學(xué)為基礎(chǔ)，注重材料的力學(xué)性質(zhì)地質(zhì)力學(xué)理論流派

強(qiáng)調(diào)要重視對(duì)巖體節(jié)理、裂隙的研究，重視巖體結(jié)構(gòu)面對(duì)巖石工程穩(wěn)定性的影響和控制作用連續(xù)介質(zhì)力學(xué)流派引入彈性力學(xué)與塑性力學(xué)，確立了一些經(jīng)典解析解計(jì)算公式20世紀(jì)30年代，薩文用無(wú)限大平板孔附近應(yīng)力集中的彈性解析解來(lái)計(jì)算分析巖石工程的圍巖應(yīng)力分布問(wèn)題20世紀(jì)50年代，用彈塑性理論導(dǎo)出了芬納-塔羅勃公式和卡斯特納公式只能解決特定問(wèn)題連續(xù)介質(zhì)力學(xué)流派引入有限差分、有限元等數(shù)值模擬方法(1960s)開挖過(guò)程、巖體結(jié)構(gòu)面、結(jié)構(gòu)與圍巖相互作用得到考慮，使連續(xù)介質(zhì)力學(xué)理論在巖石工程中的應(yīng)用大大前進(jìn)了一步依賴于準(zhǔn)確的本構(gòu)關(guān)系，而實(shí)際狀態(tài)下巖體的本構(gòu)關(guān)系是很難確定的地質(zhì)力學(xué)理論流派20世紀(jì)20年代德國(guó)科學(xué)家克羅斯反對(duì)將巖體當(dāng)作連續(xù)介質(zhì)，創(chuàng)立地質(zhì)力學(xué)理論流派1951年6月在奧地利成立了以斯梯尼(J.Stini)和米勒(L.Mailer)為首的“地質(zhì)力學(xué)研究組”，在薩爾茨堡1)在奧地利的沙茨堡發(fā)起并組織了第一個(gè)國(guó)際巖石力學(xué)協(xié)會(huì)，并形成了獨(dú)具一格的奧地利學(xué)派，這個(gè)學(xué)派的基本觀點(diǎn)是巖體的力學(xué)作用主要決定于巖體內(nèi)不連續(xù)面及其對(duì)巖體的切割特點(diǎn)；國(guó)際大壩會(huì)議設(shè)立了巖石力學(xué)分會(huì)地質(zhì)力學(xué)理論流派1962年，在沙茨堡召開了第十三屆國(guó)際巖石力學(xué)協(xié)會(huì)，成立了國(guó)際巖石力學(xué)學(xué)會(huì)?！暗刭|(zhì)與土木工程”雜志也改名和“巖石力學(xué)”1966年在葡萄牙的里斯本召開了第一屆國(guó)際巖石力學(xué)會(huì)議，組織了八個(gè)專題討論：1、巖體的勘察，2、巖石和巖體的物理力學(xué)性質(zhì)研究，3、巖石和巖體的性能，4、巖體中的殘余應(yīng)力，5、巖石破碎，6、天然和人工邊坡，7、地下開挖和深鉆，8、建筑物地基巖體性質(zhì)各國(guó)巖石力學(xué)研究狀況奧地利：新奧法聯(lián)邦德國(guó)：米勒領(lǐng)導(dǎo)聯(lián)邦德國(guó)Karlsruhe大學(xué)的土力學(xué)巖石力學(xué)研究所，繼續(xù)堅(jiān)持他們的研究方向，其他幾所大學(xué)和有關(guān)研究所，都是巖石力學(xué)研究基地英國(guó)：主要為結(jié)合地下采礦對(duì)圍巖的維護(hù)和露天開采對(duì)邊坡穩(wěn)定的研究，代表：帝國(guó)理學(xué)院的著名學(xué)者E.Hoek和J.W.Bray等。另外，以Wales大學(xué)O.C.Zienkiewicz教授為首的小組，對(duì)巖石力學(xué)數(shù)值方法的發(fā)展，作出了重要貢獻(xiàn)各國(guó)巖石力學(xué)研究狀況葡萄牙：研究巖石力學(xué)較早的國(guó)家之一。代表這個(gè)國(guó)家研究水平的即其國(guó)家土木程研究所。M．Rocha即是這個(gè)機(jī)構(gòu)的創(chuàng)始人。他們?cè)诠盎叵鹿こ?，特別是試驗(yàn)技術(shù)方面的成就，在國(guó)際上具有很高聲譽(yù)意大利：研究巖石力學(xué)較多的國(guó)家。如其結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)研究所的巖土力學(xué)模型試驗(yàn)具有很高技術(shù)水平各國(guó)巖石力學(xué)研究狀況美國(guó)：早期的巖石力學(xué)的研究工作都是結(jié)合采礦工作進(jìn)行的；1965年由美國(guó)地球物理聯(lián)合會(huì)，礦冶研究所，土木學(xué)會(huì)，材料學(xué)會(huì)，地質(zhì)學(xué)會(huì)，礦業(yè)學(xué)會(huì)等單位聯(lián)合組成巖石力學(xué)學(xué)會(huì)委員會(huì)，后改稱聯(lián)邦巖石力學(xué)委員會(huì)；美國(guó)研究巖石力學(xué)的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)是各式各樣的，即有類似于奧地利學(xué)派，重視節(jié)理、裂隙作用從整個(gè)巖體出發(fā)的依利諾斯大學(xué)教授D.Deere和加州大學(xué)(伯克萊)教授R.E.Goodman，又有從所謂異質(zhì)體力學(xué)(MechanicsOfhetero-gentousmedia)角度進(jìn)行巖石力學(xué)性質(zhì)研究的觀點(diǎn)，形成百花齊放的局面，大大促進(jìn)了巖石力學(xué)的發(fā)展各國(guó)巖石力學(xué)研究狀況加拿大：成立有國(guó)家?guī)r石力學(xué)委員會(huì)，自1962年開始舉行自己的巖石力學(xué)討論會(huì)澳大利亞：在科學(xué)院院士M.S.Paterson領(lǐng)導(dǎo)下，對(duì)于巖石脆性破壞和高溫高壓下的巖石力學(xué)性能等方面做出很大貢獻(xiàn)南非：由于礦業(yè)發(fā)達(dá)，對(duì)巖石力學(xué)的研究也很重視，他們的科學(xué)與工業(yè)研究會(huì)組織了大量的巖石力學(xué)研究工作日本：1964年由土木學(xué)會(huì)、礦業(yè)學(xué)會(huì)、土質(zhì)工學(xué)會(huì)和材料學(xué)會(huì)等四個(gè)學(xué)會(huì)中的巖石力學(xué)工作者們共同組成一個(gè)巖石力學(xué)研究會(huì)，同年召集了第一次學(xué)術(shù)會(huì)議。1979年改組為巖石力學(xué)聯(lián)合會(huì)。日本學(xué)者在研究巖石的流變性能方面做出很多成績(jī)我國(guó)巖石力學(xué)研究狀況建立了一些研究巖石力學(xué)的研究機(jī)構(gòu)。如中國(guó)科學(xué)院巖土力學(xué)研究所，地質(zhì)研究所工程地質(zhì)室等。一些產(chǎn)業(yè)和高校部門的研究院也設(shè)立了相應(yīng)的研究機(jī)構(gòu)，如長(zhǎng)江水電科學(xué)院的巖基室，冶金部礦冶研究所壓力室，煤炭科學(xué)院巖石力學(xué)研究室和不少大學(xué)的巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)室等等開展了包括壩基、地下結(jié)構(gòu)、巖質(zhì)邊坡、巖石動(dòng)力學(xué)特性和灌漿處理等方面的試驗(yàn)研究工作，使我國(guó)巖石力學(xué)的發(fā)展進(jìn)入了新階段，并獲得一系列重大成果陳宗基教授把流變學(xué)引入巖石力學(xué)并推廣到各向異性巖體，提出了圍巖應(yīng)力場(chǎng)隨時(shí)間而變化和由于巖體流變與回彈，隧洞襯砌所受壓力將隨時(shí)間增加等概念。后來(lái)他又提出巖石擴(kuò)容和長(zhǎng)期強(qiáng)度的本構(gòu)方程，進(jìn)一步發(fā)展了巖石流變擴(kuò)容理論我國(guó)巖石力學(xué)研究狀況谷德振教授提出了“工程地質(zhì)力學(xué)”觀點(diǎn)，認(rèn)為巖體與一般巖石的差別在于它是受結(jié)構(gòu)面縱橫切割的多裂隙體，巖體內(nèi)結(jié)構(gòu)面控制著巖體變形，破壞機(jī)制及力學(xué)法則，因此必須重視結(jié)構(gòu)面力學(xué)效應(yīng)的研究；在研究結(jié)構(gòu)面力學(xué)特性時(shí)，必須以地質(zhì)成因?yàn)榛A(chǔ)對(duì)結(jié)構(gòu)面自然特性做細(xì)致的研究，掌握結(jié)構(gòu)面的地質(zhì)特點(diǎn)來(lái)指導(dǎo)巖石力學(xué)的研究工作是巖體基本力學(xué)特性研究的基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上提出巖體分為塊裂結(jié)構(gòu)，完整結(jié)構(gòu)，碎裂結(jié)構(gòu)和散體結(jié)構(gòu)，按照巖體結(jié)構(gòu)不同類型分別研究其力學(xué)特性1981年成立了中國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)籌備組，隨后成立了國(guó)際巖石力學(xué)中國(guó)小組，1985年正式成立中國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)現(xiàn)代發(fā)展階段

20世紀(jì)60年代~現(xiàn)在特點(diǎn)：用更為復(fù)雜的多種多樣的力學(xué)模型來(lái)分析巖石力學(xué)問(wèn)題，把力學(xué)、物理學(xué)、系統(tǒng)工程、現(xiàn)代數(shù)理科學(xué)、現(xiàn)代信息技術(shù)等的最新成果引入了巖石力學(xué)；電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用為流變學(xué)、斷裂力學(xué)、非連續(xù)介質(zhì)力學(xué)、數(shù)值方法、灰色理論、人工智能、非線性理論等在巖石力學(xué)與工程中的應(yīng)用提供了可能現(xiàn)代巖石力學(xué)理論認(rèn)為：由于巖石和巖體結(jié)構(gòu)及其賦存狀態(tài)、賦存條件的復(fù)雜性和多變性，巖石力學(xué)既不能完全套用傳統(tǒng)的連續(xù)介質(zhì)理論，也不能完全依靠以節(jié)理、裂隙和結(jié)構(gòu)面分析為特征的傳統(tǒng)地質(zhì)力學(xué)理論，而必須把巖石工程看成是一個(gè)“人一地”系統(tǒng)，用系統(tǒng)論的方法來(lái)進(jìn)行巖石力學(xué)與工程的研究現(xiàn)代發(fā)展階段

20世紀(jì)60年代~現(xiàn)在20世紀(jì)60年代和70年代，原位巖體與巖塊的巨大工程差異被揭示出來(lái)，巖體的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和賦存狀況受到重視，“不連續(xù)性”成為巖石力學(xué)研究的重點(diǎn)。從“材料”概念到“不連續(xù)介質(zhì)”概念是巖石力學(xué)理論上的飛躍20世紀(jì)60年代和70年代開始出現(xiàn)用于巖石工程穩(wěn)定性計(jì)算的數(shù)值計(jì)算方法，主要是有限元法20世紀(jì)80年代數(shù)值計(jì)算方法發(fā)展很快，有限元、邊界元及其混合模型得到廣泛的應(yīng)用，成為巖石力學(xué)分析計(jì)算的主要手段現(xiàn)代發(fā)展階段

20世紀(jì)60年代~現(xiàn)在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步也帶動(dòng)了現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展。20世紀(jì)80年代和90年代，巖石工程三維信息系統(tǒng)、人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、工程決策支持系統(tǒng)等迅速發(fā)展起來(lái)，并得到普遍的重視和應(yīng)用20世紀(jì)90年代現(xiàn)代數(shù)理科學(xué)的滲透是非線性科學(xué)在巖石力學(xué)中的重要應(yīng)用。耗散結(jié)構(gòu)論、協(xié)同論、分叉和混沌理論正在被試圖用于認(rèn)識(shí)和解釋巖體力學(xué)的各種復(fù)雜過(guò)程。巖石力學(xué)和相鄰的工程地質(zhì)學(xué)都因受到研究對(duì)象的“復(fù)雜性”挑戰(zhàn)，而對(duì)非線性理論倍加青睞現(xiàn)代發(fā)展階段

20世紀(jì)60年代~現(xiàn)在20世紀(jì)80年代末提出不確定性研究理論，目前已被越來(lái)越多的人所認(rèn)識(shí)和接受。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段如模糊數(shù)學(xué)、人工智能、灰色理論和非線性理論等為不確定性分析研究方法和理論體系的建立提供了必要的技術(shù)支持系統(tǒng)科學(xué)雖然早已受到巖石力學(xué)界的注意，但直到20世紀(jì)80年代和90年代才成為共識(shí)，并進(jìn)入巖石力學(xué)理論和工程應(yīng)用。時(shí)至今日，巖石工程力學(xué)問(wèn)題已被當(dāng)作一種系統(tǒng)工程來(lái)解決。系統(tǒng)論強(qiáng)調(diào)復(fù)雜事物的層次性、多因素性及相互關(guān)聯(lián)和相互作用特征，并認(rèn)為人類認(rèn)