巖石力學的理論與實踐

　　《武漢大學百年名典：巖石力學的理論與實踐》由四篇共21章組成。第一篇總論，概述了我國巖石力學研究的主要進展；第二篇巖石的基本特性及其測試技術，分別論述了地質因素，巖體工程分級，應力測試，室內和現(xiàn)場巖石的強度、變形特性及其測試技術（包括巖塊、巖體和軟弱夾層，靜力法及動力法，模型試驗和微觀結構研究）；第三篇巖石力學的理論研究與分析計算，分別論述了，巖體的破壞機制、巖石斷裂力學、有限單元法、巖石的動力特性以及地學中和水誘發(fā)地震中的有關巖石力學問題；第四篇巖體的穩(wěn)定分析及其加固措施，分別論述了巖坡、壩基及地下洞室圍巖的穩(wěn)定性，以及巖體的工程加固問題?！段錆h大學百年名典：巖石力學的理論與實踐》可以供從事水利、水電、土木、建筑、鐵道、交通、冶金、煤炭、地質、地震、力學等專業(yè)的生產(chǎn)、科研和教學單位的有關工程技術人員、科學工作者和高等院校及中等專業(yè)學校師生閱讀參考。

　　陶振宇，男（1927—2000年），湖南省衡陽縣人，是我國著名的巖石力學與工程專家、教育家，武漢大學教授、博士研究生導師。陶振宇先生1949年參加革命，1952年畢業(yè)于武漢大學工學院水利系，并留校任教。1954年武漢水利學院成立后，轉入武漢水利學院（先后更名為武漢水利電力學院、武漢水利電力大學，2000年并入新的武漢大學）任教，歷任講師、副教授、教授，曾擔任水利系黨總支書記等職。1960—l962年赴前蘇聯(lián)莫斯科建筑工程學院進修，1986年被評為博士研究生導師，1991年起享受國務院政府特殊津貼。陶振宇先生是我國巖石力學學科，尤其是水工巖石力學學科的創(chuàng)始人之一。編寫出版了我國第一部水工巖石力學試驗專著《高壩巖基的試驗研究》（1965年）和第一部水工巖石力學理論專著《水工建設中的巖石力學問題》（1966年）。主編的學術著作《巖石力學的理論與實踐》（1981年）反映了中華人民共和國成立后3O年我國巖石力學理論研究與工程實踐的主要成果，其理論水平和學術價值可以與國際上同期同類著作相媲美，對我國巖石力學理論研究與工程應用起到了積極的推動作用。陶振宇先生是中國巖石力學與工程學會的主要發(fā)起人和籌備成員之一。以第一署名向中國科學技術協(xié)會提出成立中國巖石力學與工程學會的申請，在獲得中一國科學技術協(xié)會批準后，積極承擔籌備工作，是中國巖土力學與工程學會13人籌備組成員之一。歷任國際巖石力學協(xié)會（ISRM）中國國家小組成員，中國巖石力學與工程學會常務理事，地下工程專業(yè)委員會副主任委員，教育工作委員會副主任委員，武漢巖土工程學會副理事長以及中國水利學會、中國力學學會、中國地質學會、中國水力發(fā)電工程學會等有關學會及專業(yè)委員會的委員、副主任委員或顧問委員等。陶振宇先生的主要研究領域為巖石力學與工程，兼治科技史（中國水利史）。其研究內容涉及工程、力學、地質、地震及科技史（中國水利史）等多學科，在巖石力學與其他相關學科的相互交叉和滲透方面，開展了有益的嘗試，認為巖石力學不同于一般固體力學之處，就在于其研究對象是天然巖石，并在巖石的自然特性、裂隙性、水力特性、地應力和地震機理等方面，取得了一批創(chuàng)新性研究成果，共出版學術著作（含合作）17部，發(fā)表學術論文180余篇，獲省部級科技獎勵10項。主要研究成果包括：（1）提出了大壩巖基參數(shù)的取值要保證巖體總是處于彈性工作狀態(tài)，并與大壩安全系數(shù)相配套的準則，被我國水工巖石力學界認同并普遍應用。（2）針對巖體的裂隙性開展了深入的研究，建立了巖石統(tǒng)計斷裂力學的原理和方法，探討了巖石裂紋相互作用的統(tǒng)計有效場方法，建立了節(jié)理巖體宏觀損傷模型和真j軸條件下的巖石細觀損傷模型等；揭示了巖石工程開挖卸荷裂隙的三個基本特征；開發(fā)了巖體節(jié)理（裂隙）網(wǎng)絡模擬技術；研究了預裂爆破中炮孔壓力變化歷程的理論分析方法；探討了爆生氣體驅動的巖石裂紋擴展速度等。（3）提出了地應力是影響巖體特性的主要因素之一，這對我國現(xiàn)階段西部深埋地下工程建設仍具有重要意義?？偨Y歸納了地殼淺層巖石圈的地應力分布規(guī)律，研究了巖性、沉積作用、剝蝕及地形地貌對地應力分布的影響；在國內率先研究了高地應力區(qū)的巖體特性，提出了高地應力區(qū)進行地下工程建設所需遵循的基本準則；發(fā)現(xiàn)了高地應力區(qū)巖石的蠕變斷裂效應，提出了巖爆形成的三個階段理論，認為巖爆是因開挖而產(chǎn)生的卸荷效應在高地應力區(qū)的一種典型表現(xiàn)。（4）提出了一種基于固一液兩相介質的耦合分析方法，開展水庫誘發(fā)地震的預測研究，利用研究成果針對新豐江水庫已發(fā)生的6．1級地震進行研究，研究結果與實際震級十分接近，證明了研究成果的科學性、有效性。將研究成果用于湖南東江水庫誘發(fā)地震的預測研究，在發(fā)震地點、震源深度、震級大小等方面均預測成功。（5）探討了水在地震中的多重作用。對干旱地震開展了分析研究，認為干旱地震是一種異型水庫地震，為水力控制地震災害提供了物理依據(jù)。率先利用粘彈塑性模型探討唐山地震震源深部巖體特性以進行模擬分析，結果與唐山地震的主震—余震系列和地形變化實測結果相吻合，為地震模擬研究開辟了一條新的技術途徑。對于天然地震的應力降遠低于室內試驗的應力降這一使人們困惑的問題，提出了合理的解釋。（6）在中國水利史的研究中，也獲得了一些新的成果。提出《管子·度地篇》是我國最早的水利工程著作的論點。對西漢的賈讓三策，東漢的王景治河等方面，都有自己的獨特見解。在研究宋代的水利理論時，發(fā)現(xiàn)我國現(xiàn)在進行的南水北調的中線工程，途經(jīng)河南境內的線路與宋代的有關渠系路線有其相關性。陶振宇先生注重理論與實踐的聯(lián)系，參加了我國的一些重要工程實踐，包括：河南省治淮總指揮部白沙水庫土壩工程建設（1951—1952年）；丹江口水利樞紐第一期工程建設（1958—1959年）；葛洲壩水利樞紐工程建設（197O—1972年）；三峽工程船閘巖石高邊坡的穩(wěn)定性分析等。陶振宇先生一生致力于巖石力學與工程學科的發(fā)展和專業(yè)人才的培養(yǎng)，他治學嚴謹，理論聯(lián)系實際，勇于探索和創(chuàng)新；他待人誠懇，誨人不倦，為我國巖石力學與工程學科教育事業(yè)的發(fā)展奠定了基礎，并長期活躍在教學第一線，指導了30余名博士和碩士研究生。陶振宇先生1991年被評為全國電力系統(tǒng)優(yōu)秀教師，1994年被評為湖北省優(yōu)秀教師。在近半個世紀的學術生涯中，陶振宇先生活躍在國內外巖石力學與工程界，他積極參與國內和國際間的學術交流，享有很高的學術聲譽。曾擔任多個國際學術組織成員，為確立我國巖石力學學科在國際巖石力學學術界的地位發(fā)揮了重要作用，同時任《巖石力學與工程學報》等多個學術刊物的編委或顧問，為我國巖石力學與工程學科的創(chuàng)始和發(fā)展做出了重要的貢獻。