Page 24 - 岩石力学与岩石工程学科发展研究报告

问题，在岩石力学的基本理论与模型、计算方法、监测技术与加固手段方面，都提出了日益艰巨的

挑战。
我国学者在岩石强度和强度准则、岩石的变形与流变性状、岩石断裂与损伤力学模型、岩石动
力响应、岩石多场耦合模型与应用等领域继续开展了深入的研究，对于一些工程相关的热点问题，

如深部岩体分区破裂化与岩爆、软岩加固稳定、工程岩体的测试技术与方法、微震与光纤光栅监测
方面，也都取得了长足的进展。但从岩石力学与岩石工程学科发展的角度，特别是工程的角度，中
国当前主要面临以下 8 个挑战问题：1) 工程材料、结构、系统相结合，在考虑岩土工程勘测、设计、
施工、运行时，必须将岩石工程的材料、结构和系统相结合整体考虑；2)土石混合体是一种特殊组

合结构，在工程状态下呈现出与单纯土体和岩体都很不同的力学特征，应给予特殊关注；3)工程勘
测、设计、施工、运行相统一，强调四者的结合就是体现以全生命周期性能演化规律为核心，统筹
兼顾勘测、设计、施工和运行不同阶段的安全控制的学术思想，岩石工程长期安全性能评价应基于

全生命周期观点的研究；4)理论、试验、监测、数值分析一体化，是本学科发展的重要方向；5) 岩
石短期与长期效应(工程时效性)相协调，要考虑岩石工程施工工况的临时稳定、运行工况静力稳定以
及特殊工况动力稳定的有机结合；6) 工程与环境的相互依存，真正做到岩石工程建设功在当代、利
在千秋；7) 多学科的交叉协作，岩石力学与工程学科是一个历史相对较短的学科，既要承接其他基

础学科，如固体力学、断裂力学、结构力学、爆炸力学、计算力学中有利于自身发展的理论、技术
和方法，也要与近年新兴的信息技术、工程仿真、云计算、人工智能等多学科相结合；8) 岩石工程
的产学研共同发展，提高成果转化效率，发展包括采掘与支护装备的岩土工程装备及重大基础和工

程仪器设备是当前产学研结合的重要发展方向。
岩石力学是一门与工程应用密切相关的科学，并且岩石工程问题往往具有工程规模大、建设周
期长、工程地质条件复杂、边界难定等特点，目前很大程度上仍然依赖于工程经验来解决。从上面
可知，近年来，我国的科技人员在岩石力学与岩石工程研究方面开展了卓有成效的工作，为岩体工

程建设做出了突出贡献，但由于岩石力学发展时间相对比较短，我国全面系统地研究岩石力学仅有
50 多年的历史。面对岩石力学中不但涌现的新问题与新挑战，未来会对以下几个问题进行更为深入

的研究：
1、岩石力学与岩石工程的跨尺度破坏力学问题：岩石介质存在固有的空间多尺度特性，在复杂
环境中研究其性能必须考虑尺度特性。岩石材料特性依赖于室内小尺度的试验，而结构特性的了解
更倾向于野外大尺寸试验的结构分析。不仅要发展现场原位试验平台建设，也要建设室内小尺寸平
台。除了开展基于扫描电镜、CT 扫描等细观尺度的物理力学试验，也要开展现场的原位力学试验与

工程现场的监测研究，构建岩石结构微–细–宏观多尺度试验和数值研究是将来的热点和难点。
2、现场原型监测、地质力学模型与数值计算综合分析的统一研究：目前，属于中国自己的核心
监测技术和设备较为欠缺，建议深化基础研究，研发具有自主知识产权的核心高性能监测设备和大

型结构地质力学模型试验。很多数值模拟的研究仅仅是在对商业软件的简单使用上，对其基本理论
的研究和进一步开发相对贫乏；而且我国学者自主研发的数值模拟软件较少。建议在基础理论、模
型及核心技术问题上深入研究，而不是简单地对软件的应用及简单算例的分析。在这方面，尤其需

要加强以现场监测和大型地质力学模型为依据的数值计算综合分析平台的建设，真正实现监测与分
析一体化。
3、基于现代信息技术的岩石力学与岩石工程：大型岩体工程勘查、设计、施工与监测，就需要
大量的工程地质勘测数据、实验室力学实验数据、现场测试结果等，这些数据对于工程开展具有至

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