浅谈岩土力学的发展

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1、浅谈岩土力学的发展摘要:岩体力学是近代发展较快的科学分支，岩体力学是在岩体结构控制论的基础上，对岩体的力学性状及其变形、位移及破坏过程和规律的研究岩土力学的理论与方法又是学习专业课程与从事土木工程技术上所必需的基础知识关键词：岩土力学；工程；应力工程地质学是研究与工程建设有关的地质问题的科学。它的研究对象是地质环境与工程建筑两者相互制约、相互作用的关系，以及由此而产生的地质问题，包括对工程建筑有影响的工程地质问题，和对地质环境有影响的环境地质问题它的任务是为各类工程建筑的规划、设计、施工提供地质依据，以便从地质上保证工程建筑的安全司

2、靠、经济合理、使用方便、运行顺利。而工程地质学与岩土力学是将岩土作为建筑物的地基材料或介质来研究的一门学科，主要研究土的工程性质及土在荷载作用下的应力，变形和强度问题，为设计与施工提供土的工程性质指标与评论方法，土的工程问题的分析计算原理，是土木工程技术专业的技术基础。一、岩土力学的发展过程18世纪以前，许多土力学问题只凭借经验解决。1773-1776年，法国库仑(Coulomb)根据试验，提山了土的抗剪强度和土压力和滑动土锲理论，土力学进入古典理论时期1857年，朗肯（Rankine）从塑性应力场出发建立了新的土压力理论。1885

3、年，法国辛纳斯克求得半无限空间弹性体在竖向集中力作用下，全部6个应力分量和3个形变分量的理论解，为以后计算地基变形建立了理论基础。达西（Darcy,1856年）通过水在砂中的渗流试验，建立达西公式，为以后研究渗流和固结理论打下了基础。1922年瑞典费伦纽斯（Fclkmins）在处理铁路滑坡问题时，提出了土坡稳定分析力法。1925年，美国土力学家太沙基的〃土力学〃出版，土力学进入了一个新的时期，使土力学成为一门独立的学科为了总结和交流世界各国的理论和经验，1936年国际土力学基础工程学会成立，之后何4年召开一次国际土力学和基础工程会议

4、，推动了这门学科在世界范围的发展。1956年进入近代土力学时期。这是以美国科罗拉多州波徳尔举行的粘土抗剪强度学术会议以及英国正在开展的土应力一应变性质研究工作为时代的标志在以后的时间里，由于计算机的普及应用，促使土力学在基本理论、计算方法、室内和现场的试验设备等诸多方面都取得了革命性的发展。二、岩土力学研究的继承与发展岩土力学与工程发展到今天是经过很多人努力、辛勤探索的结果。限于主、客观条件，还有不少不理想，不完整的结论需要后人去努力解决并不断创新。但革新必须有理有据，不宜为标新立异而随心所欲。例如在土动力学性质试验中过去已建立起一

5、套用等幅常频的循环荷载的试验方法，并対不同烈度的地震提出了不同的振幅和循环次数，使其界定明确、唯一。但近年来有些作者提出用地震加速度波形作试验的所谓任意波方法，混淆了应力和加速度波形的区别，以及任意波界定的多值性和随意性，更增加了不确定性因素。结果实质上并没有改进原有方法，反而导致混乱。用一、两条地震记录试验的结果也没有普适性。尤英荒唐的例子是，不读文献或读了不提及，把60年代前已解决了的课题，作为新项目；有的未全面掌握数学物理原理，片面地搬用几个公式证明出与事实完全不符的结果；还有的连流体连续方程都不知道竟称发现了普遍的渗流定理，

6、等等，都是没有或不愿了解继承与发展的关系。创新的结果应该比已有的更科学、严密、合理和实用。三、岩土力学研究新方法这里所讨论的新方法是指相对于传统的方法而言的，所谓传统的方法则是指在确定性假定的基础上，用固体力学或散体力学的原理，用解析解或数值解求解岩土丁程问题的经典数学力学方法。采用不属于传统的数学力学方法研究岩土工程问题的各种方法总称为新方法。其实这些新方法所涉及的领域是千差万别的，涉及的知识而也相当宽，跨越许多其他学科，这些方法之间也很难相互做比较分析，实际上是一类研究方法群落的总称。这些新方法虽各有特点，但与传统方法最基本的区

7、别都是从客观事物的不确定性、随机性、模糊性、关联性等特性出发，建立相应的评价或计算的准则，有的方法不考虑实际的物理过程，根据实测数据按一定的准则建立系统的输入与输出之间的定量联系，也有根据系统论的原理求解复杂系统的工程判别问题。这些新方法都是从其他学科领域屮借鉴过来的，但在用來解决岩土工程问题时，很容易过分强调了这些不确定性、随机性、模糊性、关联性等非传统特性，因而很容易忽略岩土的基本特性，脱离传统岩土力学基本原则的制约，甚至有时可能会失去研究岩土工程问题的止确方向。莫实，岩土力学的许多理论都是从其他学科借鉴过来的，这种借鉴最成功的

8、例子莫过于Terzaghi建立的一维固结理论，我们可以从中学习如何处理借鉴与发展的关系。一维固结理论的微分方程的建构，借鉴于热传导方程，开创了土的固结理论这个新的土力学研究领域。土的固结过程与热传导过程是两个完全不同的两类物理过程，但