巖體力學

　　工程力學與工程地質學相互滲透的邊緣學科。主要研究賦存於一定地質環境中的巖石和巖體的強度、變形、破壞、破碎等規律，合理利用巖體，避免不利因素，並制定巖體改造方案和技術措施。

　　形成和發展　巖體力學是一門十分年輕的學科。第二次世界大戰以後，土木工程建設規模不斷擴大，高壩、深埋長隧道、大跨度高邊牆地下建築相繼出現，對巖體力學理論和技術的需求日益迫切，巖體力學工作逐步發展起來。19551年在奧地利的薩爾茨堡組織瞭第一個地區性巖石力學協會，1962年在該協會倡議下成立瞭國際巖石力學學會，秘書處設於葡萄牙的裡斯本，並於1966～1983年間召開瞭五次國際巖石力學討論會，對巖體力學發展起瞭推動作用。

　　中國在1949年以後，在水利水電建設過程中形成自己的巖體力學勘測試驗隊伍，成立瞭中國科學院巖體土力學研究所、長江水利水電科學院巖基研究室等研究機構，促進瞭中國巖體力學的發展。1966年3月在武漢召開瞭第一屆全國巖、土力學測試技術會議，70年代以來，在一些高等院校中建立瞭巖體力學教研室，開設瞭巖體力學課；在一些工程勘察設計院中建立瞭巖體力學試驗研究隊伍。開始瞭對高壩壩基，大跨度高邊墻地下洞室圍巖穩定性及高達300米以上的巖質邊坡穩定性問題以及對巖石流變、巖石斷裂及巖體結構力學效應等理論開展瞭研究，1985年成立瞭中國巖石力學和工程學會。

　　巖體力學的發展可分為兩個階段：①連續介質力學階段。把巖體視為一種完整的連續介質材料，將連續介質力學的理論和方法（如彈性力學，塑性力學等），特別是把土力學理論移植過來，用於解決在工程建設中遇到的巖體力學問題。這是巖體力學發展的早期階段。②碎裂巖體力學階段。在20世紀50年代末和60年代初，國際上發生瞭幾次大型水壩工程事故。在對這些重大事故研究過程中，逐漸註意到巖體並不是完整一塊，而是由節理、斷裂等切割成的碎裂巖體。在巖體力學研究中重視瞭節理、斷裂面等力學作用，提出瞭不連續性、不均勻性、各向異性是巖體的重要特征；註意到尺寸效應等現象。在力學分析上出現瞭塊體分析的理論和方法。

　　當前，連續介質力學理論仍具有支配作用。同時，正在註意研究碎裂介質巖體力學分析理論和方法；研究結構力學的理論和方法在巖體力學研究中的應用；研究運用巖體變形觀測反分析與巖體改造措施相結合的實用巖體力學問題，不斷地深入認識巖體，修改設計，補充巖體改造措施，使巖體工程設計逐步完善，並有瞭一套應用巖體力學的理論和方法。

　　基本內容　①巖體上各種工程地基的變形、破壞；②巖體邊坡的變形、破壞；③地下工程的圍巖變形、破壞、開挖和支護；④巖體改造方案及技術。必須研究的基本問題有：①巖體結構，特別是結構面的地質規律；②巖體中應力，包括地應力及工程建設引起的二次應力；③巖體變形規律；④巖體破壞機制及強度理論；⑤巖體水力學理論。

　　研究方法　基本理論方面　由四部分組成：①巖體地質研究。對巖體內結構面地質分佈規律及地應力和地下水等環境因素測量分析。②巖體力學試驗和實驗（見巖體力學試驗和測試）。通過試驗的方法測試巖體的物理力學性質，通過巖體實驗的手段研究巖體變形、破壞機制，建立巖體變形本構方程及巖體破壞判據。③巖體的力學分析。通過物理模擬和數學力學分析的途徑研究巖體變形、破壞趨勢，評價對工程正常運營的影響。④巖體改造方案及技術措施研究。通過理論分析和實驗研究手段，對巖體力學分析中發現的可能影響工程正常運營的巖體，提出改造方案及技術措施，以期確保工程建設的技術經濟合理性。這四部分研究工作與巖體工程研究的階段相對應，逐步地開展和應用。

　　應用方面　與巖體工程階段結合分為三類：①巖體力學特性普查。在可行性論證和方案設計階段，為瞭認識巖體一般特性，組織進行巖體地質研究和巖體物理力學測試。②專門巖體力學問題研究。在技術設計和施工設計階段。對一些疑難的巖體工程問題組織專門的實驗、試驗研究及理論分析，評價巖體變形、破壞趨勢，研究對不利的巖體力學條件進行改造的措施。③巖體變形觀測、監測及反分析。在施工過程中和工程運轉過程中，對巖體變形發展組織觀測、監測，利用其資料反分析巖體結構，環境應力及變形參數，對原設計進行修改或提出補充改造措施，以保證工程建築達到預期目的。

　　

參考書目

　孫廣忠：《巖體力學基礎》，科學出版社，北京，1983。