水工岩石力学的理论与工程应用实践

  • 获奖名称: 水工岩石力学的理论与工程应用实践
  • 获奖等级: 一等奖
  • 获奖类别: 长江委科学技术奖
  • 授奖单位: 长江水利委员会
  • 完成单位: 长江水利委员会长江科学院、长江勘测规划设计研究有限责任公司
  • 获奖年度: 2011
  • 获奖人员: 邬爱清、杨启贵、董学晟、徐麟祥、周火明、丁秀丽、盛谦、刘允芳、徐平、董建军、任放、柳赋铮、李迪、朱杰兵、韩军
  • 成果简介:项目背景情况 研究者及所在的长江科学院及长江勘测规划设计研究有限责任公司岩石力学研究团队，自1958年国家科委在长江科学院首次成立“三峡岩基专题研究组”以开展三峡工程岩石力学研究工作以来，结合三峡、葛洲坝、隔河岩、水布垭、构皮滩及彭水等水利水电工程建设中的岩石力学研究需要，在配合设计及工程建设单位解决工程中相关岩石力学问题的同时，发展和凝炼出了开展水利水电工程岩石力学研究的方法体系，形成了水工岩石力学的学科思想，它包括岩石力学性质的室内和现场试验理论、试验技术与控制标准，弹性波测试技术及应用，工程岩体质量评价方法，岩体初始应力测试方法与技术，水利水电工程坝基、边坡及大型地下洞室岩体稳定性分析方法，工程岩体加固方法与技术，以及工程岩体的监测方法与反馈控制等内容。 主要技术创新 （1）研制完成的长江－500型岩石三轴试验机、RYJ-15型软岩剪切流变仪、TLW-2000型高围压岩石三轴流变试验仪等专项设备，开发完成的钻孔孔壁应变地应力三维测量技术及湿磨细水泥制备技术－齿盘式高效水泥湿磨机等方面成果，具有创新性。 （2）在裂隙岩体结构模拟、关键块体理论与应用、基于岩石应力-应变全过程非线性力学模型，并考虑岩体开挖卸荷演化、锚固与监测反馈的数值模拟方法与应用，以及基于DDA的裂隙岩体非连续变形与破坏过程数值模拟等方面所取得的成果，具有创新性。 （3）研制完成的现场岩石力学试验液压钢枕加载技术、岩体变形试验解析计算方法以及基于超规范的大型现场岩石力学试验及其工程应用，如“大型岩体抗力试验”、“大型三轴强度试验”、“现场岩体与结构面流变试验”、岩体隧洞水压法弹性抗力试验”等试验与应用，具有原创性。 （4）以岩石坚硬程度与完整程度两项指标为控制指标、定性与定量同时进行，确定岩体基本质量和工程岩体分级的《工程岩体分级标准》（GB50218-94）及应用，属原创性成果。 推广应用情况 研究成果已应用于三峡、葛洲坝、隔河岩、水布垭、构皮滩及彭水等重大水利水电工程中，为解决葛洲坝坝基软岩与软弱夹层力学参数取值、三峡永久船闸高陡边坡开挖与加固、水布垭复杂地质条件下地下厂房开挖与加固等岩石工程问题提供了重要的技术支撑，取得了重大经济效益和社会效益。 在配合设计和工程建设单位解决工程中相关岩石力学问题的同时，发展和凝炼出了开展水利水电工程岩石力学研究的方法体系，形成了水工岩石力学的学科思想，撰写的《水工岩石力学》等专著具有学科建设意义。 主持编写了国标《工程岩体分级标准》（GB50218-94）、行业标准《水利水电工程岩石试验规程》（SL265-2001）以及大型行业设计手则《水工设计手则》（第二版）第一卷《基础理论》中的岩石力学章，推动了岩石力学在工程中的应用。