岩石力学发展

各国岩石力学研究状况
奥地利：新奥法 联邦德国：米勒领导联邦德国Karlsruhe大学的土力学岩石力学研究所，继续坚 持他们的研究方向，其他几所大学和有关研究所，都是岩石力学研究基地
英国：主要为结合地下采矿对围岩的维护和露天开采对边坡稳定的研究，代表： 帝国理学院的著名学者E.Hoek和J.W.Bray等。另外，以Wales大学 O.C.Zienkiewicz教授为首的小组，对岩石力学数值方法的发展，作出了重要贡 献
1981年成立了中国岩石力学与工程学会筹备组，随后成立了国际岩石力学中国小 组，1985年正式成立中国岩石力学与工程学会
现代发展阶段 20世纪60年代~现在
特点：用更为复杂的多种多样的力学模型来分析岩石力学问题，把力学、物理学、 系统工程、现代数理科学、现代信息技术等的最新成果引入了岩石力学；电子计 算机的广泛应用为流变学、断裂力学、非连续介质力学、数值方法、灰色理论、 人工智能、非线性理论等在岩石力学与工程中的应用提供了可能
岩石力学发展
初始阶段 19世纪末~20世纪初
1912年海姆(A.Heim)提出静水压力理论，认为地下岩石处于静水压力状态，垂直 压力与水平压力均为
朗肯和金尼克提出了相似的理论，认为垂直压力为，而水平压力为
经验理论阶段 20世纪初~20世纪30年代
引入材料力学和结构力学方法 普罗托吉雅柯诺夫提出自然平衡拱学说，即普氏理论
依赖于准确的本构关系，而实际状态下岩体的本构关系是很难确定的
地Βιβλιοθήκη Baidu力学理论流派
20世纪20年代德国科学家克罗斯反对将岩体当作连续介质，创立地质力学理论流派
1951年6月在奥地利成立了以斯梯尼(J.Stini)和米勒(L.Mailer)为首的“地质力学研究 组”，在萨尔茨堡1)在奥地利的沙茨堡发起并组织了第一个国际岩石力学协会，并形 成了独具一格的奥地利学派，这个学派的基本观点是岩体的力学作用主要决定于岩体 内不连续面及其对岩体的切割特点；国际大坝会议设立了岩石力学分会
地质力学理论流派
1962年，在沙茨堡召开了第十三届国际岩石力学协会，成立了国际岩石力学学会。 “地质与土木工程”杂志也改名和“岩石力学”
1966年在葡萄牙的里斯本召开了第一届国际岩石力学会议，组织了八个专题讨论：1、 岩体的勘察，2、岩石和岩体的物理力学性质研究，3、岩石和岩体的性能，4、岩体 中的残余应力，5、岩石破碎，6、天然和人工边坡，7、地下开挖和深钻，8、建筑 物地基岩体性质
20世纪30年代，萨文用无限大平板孔附近应力集中的弹性解析解来计算 分析岩石工程的围岩应力分布问题
20世纪50年代，用弹塑性理论导出了芬纳-塔罗勃公式和卡斯特纳公式
只能解决特定问题
连续介质力学流派 引入有限差分、有限元等数值模拟方法(1960s) 开挖过程、岩体结构面、结构与围岩相互作用得到考虑，使连续介质力学 理论在岩石工程中的应用大大前进了一步
我国岩石力学研究状况
谷德振教授提出了“工程地质力学”观点，认为岩体与一般岩石的差别在于它是 受结构面纵横切割的多裂隙体，岩体内结构面控制着岩体变形，破坏机制及力学 法则，因此必须重视结构面力学效应的研究；在研究结构面力学特性时，必须以 地质成因为基础对结构面自然特性做细致的研究，掌握结构面的地质特点来指导 岩石力学的研究工作是岩体基本力学特性研究的基础。在此基础上提出岩体分为 块裂结构，完整结构，碎裂结构和散体结构，按照岩体结构不同类型分别研究其 力学特性
太沙基也提出了相似的理论，但认为塌拱为矩形的
忽略了围岩的自承作用
经典理论阶段 20世纪30年代~20世纪60年代
连续介质力学流派 以固体力学为基础，注重材料的力学性质
地质力学理论流派 强调要重视对岩体节理、裂隙的研究，重视岩体结构面对岩石工程稳定 性的影响和控制作用
连续介质力学流派 引入弹性力学与塑性力学，确立了一些经典解析解计算公式
各国岩石力学研究状况
加拿大：成立有国家岩石力学委员会， 自1962年开始举行自己的岩石力学讨论会
澳大利亚：在科学院院士M.S.Paterson领导下，对于岩石脆性破坏和高温高压下 的岩石力学性能等方面做出很大贡献
南非：由于矿业发达，对岩石力学的研究也很重视，他们的科学与工业研究会组 织了大量的岩石力学研究工作
开展了包括坝基、地下结构、岩质边坡、岩石动力学特性和灌浆处理等方面的试 验研究工作，使我国岩石力学的发展进入了新阶段，并获得一系列重大成果
陈宗基教授把流变学引入岩石力学并推广到各向异性岩体，提出了围岩应力场随 时间而变化和由于岩体流变与回弹，隧洞衬砌所受压力将随时间增加等概念。后 来他又提出岩石扩容和长期强度的本构方程，进一步发展了岩石流变扩容理论
各国岩石力学研究状况
美国：早期的岩石力学的研究工作都是结合采矿工作进行的；1965年由美国地 球物理联合会，矿冶研究所，土木学会，材料学会，地质学会，矿业学会等单位 联合组成岩石力学学会委员会，后改称联邦岩石力学委员会；美国研究岩石力学 的学术观点是各式各样的，即有类似于奥地利学派，重视节理、裂隙作用从整个 岩体出发的依利诺斯大学教授D.Deere和加州大学(伯克莱)教授R.E.Goodman， 又有从所谓异质体力学(Mechanics Of hetero-gentous media)角度进行岩石 力学性质研究的观点，形成百花齐放的局面，大大促进了岩石力学的发展
日本：1964年由土木学会、矿业学会、土质工学会和材料学会等四个学会中的岩 石力学工作者们共同组成一个岩石力学研究会，同年召集了第一次学术会议。 1979年改组为岩石力学联合会。 日本学者在研究岩石的流变性能方面做出很多成 绩
我国岩石力学研究状况
建立了一些研究岩石力学的研究机构。如中国科学院岩土力学研究所，地质研究 所工程地质室等。一些产业和高校部门的研究院也设立了相应的研究机构，如长 江水电科学院的岩基室，冶金部矿冶研究所压力室，煤炭科学院岩石力学研究室 和不少大学的岩石力学实验室等等
各国岩石力学研究状况
葡萄牙：研究岩石力学较早的国家之一。代表这个国家研究水平的即其国家土木 程研究所。M．Rocha即是这个机构的创始人。他们在拱基，地下工程，特别 是试验技术方面的成就，在国际上具有很高声誉
意大利：研究岩石力学较多的国家。如其结构模型试验研究所的岩土力学模型试 验具有很高技术水平