我国岩土工程建设面临的形势和发展(郝.ppt

我国岩土工程建设面临的形势和 发展的道路 中国科学院院士 宋振骐 2013-7-11 汇报提纲 一. 我国岩土工程建设发展面临的问题 二.岩土工程建设现代化发展到道路 走工程决策、实施操作、监控管理 智能化的发展道路 三.关于岩土工程学科体系建设发展问题 四.关于岩爆（冲击地压）预测和控制理论的探讨 一我国岩土工程建设发展面临的形势 （一）国家经济发展形势 1.社会主义生产建设国民经济发展的目标及经 济危机的可能性 发展目标：满足人民不断增长的物质文明和 精神文明生活的需要； 出现经济危机（生产和经济发展大幅度的下 滑）的可能性。 中国特色社会主义道路的本质排除了老牌资本主 义国家和没有摆脱殖民地半殖民地影响的发展中国 家发展过程中出现破坏性大幅度经济衰退（经济危 机）的可能性。 但是，受经济全球化的影响和发达资本主义国家 经济控制，我国经济发展受资本主义市场经济危机 影响出现短时期经济发展减速是不可避免的。 我国当前经济发展速度减缓效益下降的原因 ： a 受资本主义社会经济危机和市场需求下滑的 影响，我国经济GDP三分之一来源资本主义市场； b 转变粗放经济发展模式的迫切需要。 2.我国经济高速稳步发展的必然性 a 克服与发达资本主义国家生活水平的差距和 违背社会主义社会发展目标的贫富差距，保持社会 稳定的强劲内需（与动力）； b 十八大确定的坚持改革开放，坚持毛泽东思 想，邓小平理论和科学发展观的思想指导，实施创 新驱动和人才强国战略，实现通过转变生产方式和 调整产业结构适应生产安全型，资源节约型，环境 友好型可持续社会发展强大的内需驱动和竞争全球 化的发展道路。 3.改革开放特别是近20年，农业、工业特别是 能源、钢铁、建筑材料制造业基础发展的成就，以 及决定现代农业、工业和服务业高速发展的现代信 息技术和产业发展成就奠定了我国经济发展的基础 。 我国社会主义建设初期特别是大跃进时代高速度高 指标发展出现的错误再也不可能发生了。 （二）我国的岩土工程建设是保持我国经济稳步高 速发展的火车头 1.交通（公路、铁路、隧道）工程，资源、能 源开发工程，水利（水资源开发）工程，城市建设 工程和其它基础设施建设工程的岩土工程为基础的 建设工程是国民经济发展的基础。 2.岩土工程建设的现代化发展将带动钢铁、建 材、信息产业和高端制造业的发展，是我国工业化 和农业现代化的火车头，也是国民经济高速发展的 火车头。 二、岩土工程建设现代化发展的道路 走工程决策、实施操作、监控管理智能化的发展道路 实现智能化的发展道路包括： 1.工程安全高效运作环境灾害控制决策和实施 监控的信息化，即在可靠的地理地质信息和不同采 动条件下岩层运动和应力分布动态结构模型的敌情 基础上决策；智能化，即在正确的理论和相关事故 控制决策模型的指导下计算机自动决策；可视化， 即用三维图象表示，形象化的输出决策的结果。 为此，必须发展以不同采动条件下可能波及的围岩 范围和相应的应力场分布特征为核心“实用岩层运 动控制”的理论及相关决策模型的建设，以此为基 础，成功地完成计算机决策软件与相应信息采集系 统的开发任务； 2.采用遥控集生产操作、工况监控于一体的智 能化装备完成工程推进的全过程。为此，必须在发 展工程理论的基础上实现工程化装备的新突破； 3.灾害发生时抢险救灾工作的智能化。 三关于岩土工程学科体系建设发展问题 现代岩土工程学科建设包括以下四个部分： 1.岩土工程理论，包括工程物理（岩土工程结 构在工程灾害动力作用下存在和破坏的道理），工 程力学（工程结构平衡破坏的力学及工程结构组成 各部分稳定和破坏的力学）和工程数学。前者是定 性描述的基础，后两部分是科学定量的根据； 2.岩土工程装备，包括采掘装备及支护装备； 3.岩层工程材料，包括工程装备材料和支护材 料； 4.岩土工程管理，包括以人才培养和充分发挥 作用的管理体制和运行机制以及工程决策和实施监 控管理手段两个部分。 工程理论的发展是工程学科建设发展的核心， 必需首先取得突破性发展。现以岩爆为例加以说明 。 四关于岩爆（冲击地压）预测和 控制理论的探讨 巷道初始形成 巷道围岩稳定状态 1.岩爆的原因及实现的条件（机理）的研究 原因：工程裸露易脆性破坏的岩体承受的压 缩应力（压缩弹性能）超过其强度极限。 实现的条件，包括压缩应力（压缩弹性能） 超限；采动促发围岩失去原始平衡状态；围岩处于 无支护的裸露状态或采用支护不足以抵抗达到围岩 破坏极限的压缩弹性能释放所产生的冲击动力。 2.岩爆（冲击地压）预测和预报 预测预报的内容 a发生可能性的预测 脆性破坏特征的围岩承受的压缩弹性能达到产 生冲击破坏的极限。 b发生时可能波及的范围（包括横向破坏深度和 纵向破坏长度） c发生时间和地点预报 预测预报的方法 a理论推断法 通过冲击地压发生条件的研究和相应采动条件 下的围岩运动破坏和应力场应力分布结构模型的建 设实现。 例如在原始单一重力场的条件下，我们可以肯定处 于压缩弹性能超限或超过冲击破坏临界深度的脆性 岩层中开掘和维护的巷道（或硐室）都有发生冲击 地压的可能。波及的长度，可能涉及无支护裸露围 岩的全部。 b实测推断法 通过采动促发的围岩破坏深度和波及长度动态 观测推断，包括声、波、微震监测方法和通过围岩 破坏和压力显现推断压力分布预报围岩运动的“井 下岩层动态观测研究方法”。 3.关于岩爆（冲击地压）灾害的控制 在对冲击地压发生可能高速破坏的围岩深度 作出正确预测的基础上，在采动（掘进）前，采用 能承受动压冲击吸收（缓解）