岩體力學發展史與新技術展望的綜述

2022-08-23 14:57:04 字數 854 閱讀 6718

摘要:本文闡述岩土力學發展歷史和概貌,岩體力學的基本研究內容和研究方法,以及當今岩土力學發展存在的問題,對岩石力學研究提出的更高乙個層次的要求,使岩石力學面臨許多前所未有的問題和挑戰,急需解決和提高岩石力學理論和方法的研究水平,以適應工程實踐的需要。

關鍵詞:岩土力學,發展,新技術,展望

引言岩體力學是近代發展起來的一門新興學科和邊緣學科,應用範圍涉及採礦、土木建築、水利水電、鐵道、公路、地質、地下工程等眾多的與岩石工程相關的工程領域,一方面它是上述工程領域的理論基礎,另一方面正是上述領域實踐促使了岩體力學的誕生與發展,作為地球科學的乙個重要組成部分面臨一系列新的機遇和挑戰。

一、岩體力學的發展歷史和概貌

(1)初始階段(19世紀末~20世紀初)

這是岩石力學的萌芽時期,產生了初步理論以解決岩體開挖的力學計算問題。海姆提出了靜水壓力的理論認為地下岩石處於一種靜水壓力狀態,作用在地下岩石工程上的垂直壓力和水平壓力相等;朗金和金尼克也提出了相似的理論。

(2)經驗理論階段(20世紀初~20世紀30年代)

該階段出現了根據生產經驗提出的地壓理論,並開始用材料力學和結構力學的方法分析地下工程的支護問題,最有代表性的理論就是普羅托吉雅柯諾夫提出的自然平衡拱學說,即普氏理論,該理論認為,圍岩開挖後自然塌落成拋物線拱形,作用在支架上的壓力等於冒落拱內岩石的重量,僅是上覆岩石重量的一部分。太沙基提出相同的理論, 只是他認為塌落拱形狀是矩形,而不是拋物線型。普氏理論是相應於當時的支護型式和施工水平發展起來的,進一步說圍岩和支護之間並不安全是荷載和結構的關係問題,在很多情況下圍岩和支護形成乙個共同承載系統,維持岩石工程的穩定最根本的還是發揮圍岩的作用,儘管如此,上述理論在一定的歷史時期和一定條件下還是發揮了一定作用的。

(3)經典理論階段(20世紀30年代~20世紀60年代)

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