水工岩体特性评价与工程利用关键技术

  • 获奖名称: 水工岩体特性评价与工程利用关键技术
  • 获奖等级: 二等奖
  • 获奖类别: 国家科学技术进步奖
  • 授奖单位: 国务院
  • 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、武汉大学、中国科学院武汉岩土力学研究所、中国长江三峡集团公司
  • 获奖年度: 2015
  • 获奖人员: 邬爱清、杨启贵、陈胜宏、盛谦、吴海斌、董学晟、周火明、丁秀丽、尹健民、陈尚法、刘允芳、任放、李迪、董建军、陈昊
  • 成果简介:项目背景情况 作为国内首家岩石力学科研单位，长江科学院自1958年首次成立“三峡岩基专题研究组”起，在研究解决三峡、葛洲坝、隔河岩、水布垭、构皮滩及彭水等水利水电工程设计建设中的岩石力学问题的同时，完成了“七五”与“八五”国家科技攻关、国家自然科学基金、水利部科技创新等系列项目，创立了水利水电工程岩石力学研究的方法体系。 主要技术创新 （1）研制完成长江－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，开发完成钻孔孔壁应变发展、三孔交汇水压致裂法等地应力三维测量技术设备、湿磨细水泥现场制备技术与高效水泥湿磨机。 （2）研制了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方法，首次开展“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”。 （3）系统完善了裂隙岩体结构模拟、关键块体理论、基于岩石应力-应变全过程非线性力学模型、岩体开挖卸荷演化、锚固与监测反馈以及基于DDA的裂隙岩体非连续变形与破坏过程的数值模拟方法。 （4）首次编制以岩石坚硬程度与完整程度两项指标为控制指标、定性与定量评价并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），并推广应用到水利水电、交通、矿山等行业工程界。 推广应用情况 （1）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。 （2）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。 （3）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）以及水利行业《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。