长江科学院岩基研究所简介

长江科学院岩基研究所是在1958年成立的“三峡岩基专题组”的基础上逐渐发展起来的，是我国最早开展岩石力学研究的单位。是“中国岩石力学与工程学会测试专业委员会”、“湖北省岩石力学与工程学会”以及“中国水利学会岩土力学专业委员会岩石工程专门委员会”挂靠单位。下设岩石力学研究室、地应力与工程安全测试技术研究室、工程安全数值仿真研究室、环境岩石力学与岩体工程技术研究室及重庆岩基研究中心。拥有岩石力学、工程地质、水工结构、工程物探、数学及工程力学等专业技术人员70余人，其中教授级高级工程师4人，高级工程师以上职称22人，具有博士学位7人，硕士学位15人。     

大型水电工程建设岩石力学工程实践

中国三峡工程以及金沙江下游4座梯级水电站工程规模巨大,地质条件复杂,在建设过程中遇到了诸多岩石力学难题。结合这5座大型水电工程建设的岩石力学工程实践经验,对高边坡与滑坡岩体工程问题、坝基坝肩岩体工程问题、地下洞室群岩体工程问题、高地应力与高地震烈度问题的处理措施进行了回顾,介绍了三峡船闸高边坡、溪洛渡高边坡以及乌东德高位自然边坡的稳定技术,三峡大坝和溪洛渡拱坝建基岩体抗滑稳定技术,三峡枢纽地下厂房和向家坝水电站地下厂房的围岩稳定技术以及巨型滑坡综合治理等关键技术。在此基础上提出了大型水电工程岩石力学研究工作的通用技术路线:重视勘探与工程地质力学模型分析,合理界定岩体的介质模型及等效连续参数,并以地应力作为初始分析条件,采用适宜的连续或非连续介质力学分析方法进行岩体稳定分析,从而确定岩体加固方案,实施监测并实现反馈设计。     

长江科学院地应力成果荣获第八届中国岩石力学与工程学会科技进步一等奖

<正>2017年10月14日,在沈阳东北大学召开的第十四届全国青年岩石力学与工程学术大会开幕式上颁发了第八届中国岩石力学与工程学会科学技术奖,长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室主持完成的"水工复杂岩体地应力测试关键技术与实践"项目荣获科技进步奖一等奖。该项目研究成果总结了长江科学院地应力研究团队2000年以来针对水利水电工程深切河谷地貌、复杂地层、超大埋深地下洞室等复杂应力条件,潜心研发了深孔水下空心     

三峡工程三斗坪坝址岩石力学研究

本文扼要地介绍了三峡工程三斗坪坝址的地质条件,概括了有关的岩石工程问题,即:岩体(石)的物理力学性质,岩体概化模型的研究,岩体天然应力状态和地下水的研究,风化岩体和多裂隙岩体的利用和加固研究,坝基和岩石高边坡的稳定问题,以及库岸滑坡问题。文中简要介绍了30多年来长江科学院为研究解决这些问题进行的试验研究工作,并提出了今后科研工作的建议。     

岩石坝基的研究动向和岩石力学测试技术的某些进展

文章综合介绍了1991年在德国亚深召开的第7届国际岩石力学会议有关岩石坝基的研究动向和岩石力学测试技术的某些进展。从岩石坝基研究的沿革、世界大坝兴建发展中岩石坝基所占数量,岩石坝基研究中的主要问题、研究课题和坝基与大坝的安全监测几个方面,论述了岩石坝基研究的动向。岩石力学测试技术的某些进展中的地应力测量(孔底和孔壁变形)被认为是最可靠的方法之一,水力破裂法、凯塞效应、钻孔锯法以及非弹性应变恢复法估计地应力的研究和使用情况;岩体渗透性的试验研究进展和主要内容;多级破坏状态下的三轴试验和真三轴抗压强度试验以及岩石流变性质的研究进展情况和主要结论等,并指出了国外研究趋势和我国目前的差距。     

清江水布垭枢纽地下厂房岩石力学研究

水布垭地下厂房岩石力学问题主要表现为复杂的岩体结构及软岩对洞室围岩的控制作用。针对水布垭地下厂房岩石力学问题开展了系统的岩石力学研究,包括地应力分布特征、岩石力学特性、工程岩体分级、岩体稳定与支护数值模拟、洞室围岩变形破坏特征、超载安全度以及洞室围岩开挖与支护措施等。结果表明：水布垭地下厂房洞室开挖在技术上是可行的;所采用的软岩处理、洞室围岩喷锚支护以及尾水管槽间留隔墩并加锚桩的综合处理措施是合理的,作用效果明显。并综述了主要相关内容的研究成果。     

高坝坝基岩体工程研究

本专题结合二滩和李家峡工程,研究高坝坝基岩体的稳定性评价和可利用岩体的质量标准。内容包括岩体工程条件的调研;岩体结构定量化研究;坝基岩体地应力场、渗透介质场的建立及对岩体工程条件的影响和评价;岩体工程质量分级体系的建立和应用;岩体的力学特性、破坏机理及参数的预测和选取;基础加固灌浆试验和应用;高坝坝基工程岩体稳定性的综合分析和评价;坝基可利用岩体研究和建基面优选的程序、方法和准则;基础岩体监测设计等。     

三峡工程三斗坪坝址的岩石力学问题

经过多年的勘探、研究和讨论,最终选定了三斗坪为长江三峡工程的坝址。本文简述并分析了坝址与岩石力学研究有关的主要地质条件,根据三峡工程初设中水工建筑物的布置情况,将可能发生的岩石工程问题归纳为以下六个岩石力学研究课题: 1.大坝沿基岩中缓倾角节理滑动的可能性研究; 2.高坝岩基变形稳定性分析; 3.大坝基面抗滑稳定性研究; 4.深孔岩石边坡稳定性研究; 5.施工爆破方法对岩坡稳定性的影响; 6.边坡岩体加固措施及其效果研究。 为解决以上问题,计划进行或正在进行以下试验、研究工作:坝区岩体应力场;风化岩体和断裂岩体及其结构面的力学性质;风化和断裂岩体的灌浆材料及灌浆技术;岩体性状监测,岩石(体)的变形、破坏机制等等。 在进行这些工作时,须要应用(有的正在应刚)一些新理论和新方法、可靠性分析、块状岩体的稳定分析方法、渐进破坏理论、反分析技术、计算机在岩石力学中的应用等等。 本文最后论述了以上研究工作对于三峡工程建设所能起到的作用。     

清江隔河岩水利枢纽岩石力学试验研究

隔河岩水利枢纽在勘测设计和施工阶段,历时二十年,采用多种方法较全面地进行岩石(体)力学试验研究,文章扼要地介绍了经综合分析取得的主要试验成果,包括各类岩石抗压强度值;软弱结构面,如层间剪切泥化带、层间剪切面以及其它各类弱面,石牌页岩、泥灰岩、薄层条带灰岩等各类岩体及混凝土与基岩胶结面的抗剪强度;建筑物基础各类岩体变形模量、弹性模量、泊桑比和声波特性以及地应力,石龙洞灰岩中单位弹性抗力系数K_0等,为工程设计确定岩石力学参数,提供了科学依据。     

岩体原位试验新技术在水工复杂岩体工程中的应用综述

为解决复杂岩石力学问题,研发了复杂应力路径岩体高压真三轴原位试验技术及流变试验技术、岩体原位大尺度模型试验技术以及岩体破裂扩展精细探测技术等岩体原位试验新技术,并将其应用于白鹤滩柱状节理玄武岩修建高拱坝适宜性、锦屏二级引水隧洞高应力条件下深埋岩体力学特性、乌江构皮滩垂直升船机软岩地基长期变形预测等水工复杂岩体工程关键技术问题的研究。主要研究成果为:①针对高地应力岩体和地下洞室开挖复杂应力路径岩体的变形破坏问题,获得了柱状节理玄武岩、深埋大理岩考虑中间主应力影响的非线性强度准则的强度参数;②针对高应力、复杂应力路径条件下复杂结构岩体的流变特性问题,获得了深埋大理岩流变参数;③针对柱状节理玄武岩松弛特性及预应力锚固防松弛措施,实现了柱状节理玄武岩开挖松弛过程以及岩体真三轴试验破坏过程声发射精细探测;④针对构皮滩超高垂直升船机桩-软岩复合地基长期变形问题,获得了桩-软岩复合地基流变参数。该成果提升了岩体原位试验技术水平,发展了岩石力学基础理论,对解决水工复杂条件下的岩石力学新问题提供了技术支撑。     

普立特大桥隧道锚碇区岩体工程地质特性研究

在建的普宣高速普立特大桥为主跨628 m的悬索桥,其一侧采用隧道锚碇。隧道锚碇区岩体主要存在的工程地质问题是岩体卸荷与岩溶问题。开挖了长120 m的探洞,并在探洞内开展现场岩石力学试验、声波测试和地质描述,获得了岩体物理力学参数与岩体基本质量分级情况。在此基础上,分析了岩体卸荷与岩溶随高程变化和埋深发育的规律。针对岩溶地区建设隧道锚碇可能存在的工程地质问题,探索了一条采用地表地质调查、地质测绘、钻探、洞探、坑槽探、钻孔弹性波测试、勘探斜洞、原位试验钻孔等多种勘探方法的综合勘探技术与分析方法,为隧道锚设计与稳定分析提供了基本依据,可在类似工程中推广。     

岩土工程研究60年回顾与展望

本文简要回顾了中国水利水电科学研究院岩土工程研究所建所60年的科研工作情况,重点介绍了近10年来的主要科研进展及主要研究成果,内容包括土的工程性质研究、土石坝工程技术研究、土工离心模拟技术研究、岩石力学与工程技术研究、工业固体废弃物安全贮放技术研究、现代信息技术在岩土工程中的应用研究等,同时对今后岩土工程研究所的重点科研发展方向进行了展望。     

岩体基本质量和工程岩体分级

岩体分级是评价工程岩体稳定性的3种方法之一,对于长距离和大体积开挖工程尤其具有重要意义。一个完整的工程岩体分级方法应由分级因素、分级标准和工作指标3部分组成。分级因素的选择和它的权重分配是分级方法的科学性和适用性的核心。岩体基本质量是各行业、各种类型工程岩体的共性,本文提出了岩体基本质量的SID分级法,并介绍了国家标准《工程岩体分级标准》的构思和基本内容。     

“工程岩体分级”国家标准在高坝洲工程的应用

采用国家标准《工程岩体分级标准》（送审稿１９９１年）,对高坝洲坝基岩体划分的各基本地质单元,抓住其岩石坚硬程度和岩体完整程度这两大复合分级因素,平行地进行定性分级。在着重考虑其质量和稳定性的基础上,给出了各级岩体的物理力学参数范围值,这些参数值含有岩体综合物理力学特征,这更有利于从整体上反映工程岩体的质量和稳定性能。     

渗流对岩体强度的影响

渗流作用对岩体强度的影响主要表现在渗水对岩体的物理化学作用和渗水对岩体的力学作用,并运用断裂力学理论详细推导出了存在孔隙水压力的岩体中裂纹初裂强度,其结果对评价渗流作用下工程岩体的稳定与破坏具有十分重要的意义。     

工程岩体分级研究综述

岩体质量分级是工程人员认识岩体的重要途径,工程岩体分级方法的发展在很大程度上反映了岩体工程实践的能力和水平。厘清工程岩体分级方法的发展现状及趋势,对了解和把握岩体工程实践的现状和方向有重要意义。首先对目前常用或产生深远影响的岩体分级方法进行介绍,指出工程岩体分级方法的发展具有如下特点：①所考虑的核心因素由岩块强度过渡到岩体结构和结构面特征;②由仅考虑岩体自身特征过渡到综合考虑岩体所处环境条件;③由定性分级过渡到定量与定性相结合的综合分级。现有分级方法的不足主要体现在：①针对深部工程岩体或复杂条件岩体,现有分级方法适用性不够;②有必要扩充岩体分级方法的输出信息,使之除包含岩体稳定特征外,还包含岩体参数及处置措施;③国内工程岩体分级较为凌乱,需要进一步统一和细化。针对以上不足,给出了具体的改进建议。     

三峡工程船闸高边坡研究

三峡工程永久通航船闸全部在山体中挖出,形成长达１６００多米、高达１７０ｍ的岩石高边坡。“六五”以来围绕高边坡工程问题,开展了大规模的岩石力学试验研究工作。本文仅就这项工作的特点和要求作一综合的分析,简要介绍各阶段的研究内容和成果,并对进一步应当进行的研究工作提出建议。