岩土工程学科博士点
 

  岩土工程学科是以岩土的利用、改造和整治为研究对象的学科,主要研究内容包括岩土的基本工程性质、岩土工程设计方法、岩土工程施工技术及管理、岩土工程测试技术、计算分析技术以及随着科学技术的发展所产生的新理论、新方法、新材料、新技术及其在工程中的应用与实践。我校岩土工程学科具有较长的发展历史和较强的科研实力,1984年便取得了硕士学位授予权,在国内有一定的影响,尤其是“岩土力学反演理论及应用”、“裂隙岩体力学特性及稳定性分析”、“岩土灾害的非线性预测与控制研究”及“岩石破碎和加固理论与技术”4个方面形成了明显的优势和特色研究方向,在今年第九批学位点申报中以较强的优势和函评第一名的好成绩顺利问鼎“岩土工程”学科博士学位授予权。
  学科点拥有较为雄厚的师资力量,16名学术骨干在岩土工程领域具有较高的学术造诣,其中1名“国家杰出青年基金”获得者、2名“煤炭高校跨世纪学科带头人”、4名“煤炭专业技术拔尖人才”、7名“山东省优秀青年学科带头人”,担任《岩石力学与工程学报》、《岩土力学》和《西部探矿工程》等杂志副主编和编委的4人,享受国务院特殊津贴的5人,另有30多人次担任了各级学术团体主任、副主任、秘书长、常务理事等职。
  岩土工程学科注重理论联系实际,已完成和在研的企业委托项目有近百项。近几年来,该学科年均科研经费都在1100万元以上。其中16名学术骨干已完成主持和参加主要科研项目47项,包括:国家自然科学基金项目12项1项为国家自然科学基金重点项目、国家“八五”攻关项目2项、“九五”攻关项目2项、省部级纵向科研项目31项;在研的主要科研项目近50项,包括:国家杰出青年基金1项,国家自然科学基金及国际合作项目9项1项为国家自然科学基金重点项目,省部级自然科学基金项目等25项,重大岩土工程企业委托项目10余项。
  学科点“岩土力学反演理论及应用”研究方向创造性地提出了金属支架的荷载位移反分析法,并通过QR分解算法或奇异值分解算法解决了反算中所遇到的不稳定问题,取得了很好的效果;首次提出参数可辨识条件,在理论上证明了岩石力学参数及初始地应力的可辨识性;对反分析常用的各种优化方法进行了全面深入的研究,从而为反分析的顺利实施提供了一条捷径;对反分析的测点最优布置和有限元网格划分范围等问题进行了系统研究,获得的成果为提高反分析精度提供了可靠的保证;对弹塑性及裂隙岩体损伤参数的辨识进行了可靠性研究等等。此方向的研究论文大多发表在《美国应用力学》、《岩土工程学报》、《土木工程学报》、《岩石力学与工程学报》等杂志和国际会议上;获山东省科学技术进步一等奖、二等奖及教育部科学技术进步三等奖等奖项。
  在“岩土工程的灾害预测与控制”方向上,首次提出了能够模拟非均质岩土演化及非线性特征的物理细胞自动机(PCA)模型,建立了包括系统变量数目和类型在内的岩土灾害非线性预测理论的新框架;研究了非均质岩层在空间结构形成过程中的应力场变化规律,提出了岩层破裂的最大高度和底部岩层破坏深度计算式,并采用微震定位技术,研究了地下开采引起上覆岩层突变与应力场之间的关系;拥有国内最大规模的爆破实验塔,研究了岩土非线性介质、损伤岩体中爆炸应力波的传播特性,建立了爆破地震波对建筑物结构危害效应、建筑物定向爆破拆除以及复杂环境下控制爆破理论以及新技术,诸多方面走在了国内的前列。该方向有年轻的教授和博士为主体组成的研究队伍,开辟了富有特色的岩土工程的灾害预测与控制为内容的新方向,现与俄罗斯自然科学院、库兹巴斯国立技术大学、日本九州大学、澳大利亚CIRS研究院等单位开展国际合作。该方向部分研究成果达到国际先进水平,并得到了国内外同行专家的高度评价。岩土灾害(矿山开采引起的矿震、道路及库区边坡的突发性滑移、建筑地基失稳等)预测与防治对发展国民经济、保障人民生命财产安全具有十分重要的意义。本方向旨在建立岩土灾害预测理论、监测方法和控制技术,将对我国减灾工程的发展做出重要贡献。
  在“裂隙岩体力学特性及稳定性分析”方向上,从微观和宏观尺度上研究了岩体裂纹的扩展,并在热力学第二定律框架内建立了裂隙岩体的损伤断裂流变力学模型,该理论已应用于三峡船闸高边坡稳定性和受承压水威胁的煤层底板裂隙岩体稳定性分析,研究成果已被设计和施工单位采纳;考虑深部裂隙岩体塑性应变软化和体积扩容,提出用于分析洞室稳定性和支护设计的理论模型及相应的测试技术,“工程岩体结构可靠性设计理论与方法体系研究”2000年获得国家杰出青年基金资助。在裂隙岩体的理论研究及成果应用方面,进行了大胆的创新:“高应力构造复杂区锚注支护技术研究与应用”2000年获安徽省科技进步一等奖,“复杂条件下地下工程开挖支护技术的理论和应用研究”2000年获国家科技进步二等奖,“高应力极软岩工程锚注支护机理及技术研究与应用”2002年获国家科技进步二等奖。由于在地下结构力学稳定机制方面的创新性理论与实验性工作,日本《Soil and Foundation》杂志特邀请本方向研究人员为此杂志撰写技术专题论文《地下结构力学与技术》;在承压水作用下煤层底板裂隙岩体稳定性研究领域,也取得了创新的成果:“赵各庄矿深部-1200米以上受奥灰承压含水层上安全开采的试验研究”1996年获国家科技进步三等奖,“煤层底板突水机理预测及矿井水灾害理论的推广”1998年获国家教委科技进步二等奖,取得了明显的社会效益和经济效益。本方向对发展岩体力学及开展实际工程具有重要理论意义和实际意义。
  博士点的申报成功和首批入驻青岛校区的大好机会,为岩土工程学科和土木建筑学院创造了难得的发展机遇,学科点全体成员决心在今后3年内继续加大师资引进力度,以满足本科教学和现有学位点及将要申报学位点的要求;对现有博士、硕士、工程硕士点进行强化建设,充实内涵,提高研究生培养质量;力争新增“结构工程”或“防灾减灾工程及防护工程”1个博士点和“土木工程”一级学科博士点,与资源与环境工程学院联合新增“工程力学”博士点;力争将“岩土工程学科”或“岩土与结构工程实验室”建设成为省级重点学科或省级重点实验室。
     

 
(本报记者 田静)


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