QuentinYue的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/QuentinYue

博文

二十年磨一自然科学奖 精选

已有 5517 次阅读 2018-11-25 20:51 |系统分类:人物纪事

二十年磨一自然科学奖

岳中琦

2018年11月22日下午4:30,在有4千人缴费注册参加的《第十五次中国岩石力学与工程学术年会》(China Rock 2018)闭幕之后,我参加了第九界中国岩石力学与工程学会科学技术奖的颁奖典礼。

Fig01a.jpg

在典礼上,我极其激动和荣幸地代表我们浙江龙游石窟大型古地下工程洞室群科学技术研究团队,登上了领奖台,从学会理事长何满潮教授院士手中,领取了我们这项研究的、学会颁发的自然科学奖二等奖证书。我由衷感谢学会领导和专家们的认真评审、确认和授奖。 

Fig02.jpg

Fig04.jpg

这项研究成果历时20年。中国科学院地质与地球研究所杨志法老师带领我们在1999年开始了这项研究。这是一项前无古人、完全自主创新、和接本土(人文、历史与工程)地气的科学与工程研究。

1992年在浙江省龙游县衢江岸边的小山丘上,当地村民偶然发现了古人开凿的大型古地下洞室,并被定名为龙游石窟。本项目团队自1999年就开始了对龙游石窟的系统的工程地质和岩石力学研究,经过20年的不懈努力,取得了重要的科学发现和创新性成果。

从现代岩石力学和工程地质角度来看,这些洞室围岩的工程地质条件仅为中等,且泥质粉沙砂岩地层顶板到地表厚度极薄(1米到20米厚),因而难以保持上千年稳定。但事实上其始挖年代为2000年前的西汉。因此,该洞室群的偶然发现给现代岩石力学提出了挑战和质疑。这个大型古地下空间围岩得以千年以上长期稳定性问题研究的实例给我们有了以下的科学发现与古代工程技术重现。

1)关于充满水是使洞室保持千年稳定的主要原因的科学发现:龙游石窟大型古地下空间洞室群发现之前均充满水。洞内水体支承顶板、围岩和岩柱保护岩壁不受风化和破坏作用,且使洞室围岩具有一定的“自愈”能力,以上充分说明,洞内充满水是洞室得以保持千年稳定的主要原因。

2)关于古人所采用的独特结构设计,即“斜顶加立柱”结构的科学发现:由于龙游石窟的地质条件并不理想,所以为了地下工程施工和使用的安全,古人在设计上采用了一些符合岩石力学原理的特殊结构,如斜顶、斜墙、鱼尾形岩柱、L型柱础、弧形柱托等特殊结构,来增强洞室长期稳定性。

3)龙游石窟可看作1:1的上千年岩石力学实验场所的科学发现:把龙游石窟洞室看作为长达上千年的现场1:1岩石力学实验场所,对其所发生的变形和破坏现场进行了岩体长期强度参数反演。这一科学发现把目前世界上最长的流变试验从几十年延长到上千年。

4)关于龙游石窟长达8年的风化速率和风化机理的科学发现:由于受所含的蒙脱石等粘土矿物的影响,在干湿交替环境下,龙游石窟围岩的风化速度较快。通过对龙游石窟的长达8年的风化速率和风化机理研究,发现其风化速率呈非线性发展趋势。研究结果还表明,洞室内的精美凿痕将在百年尺度内消失殆尽。

5)关于古人采用以“坑槽探”方法为主要特征的古代“工程地质勘察”并以此为基础的“科学选址”技术的科学发现:从龙游石窟洞室的分布来看,古人已经有了朴素的科学选址思想。他们所采用的洞室开挖层位、洞顶倾角和洞室群布局等,都基本上符合地质条件和岩石力学的原理。

上述科学发现,可为更好地长期保护龙游石窟、科学开发旅游、减少管理风险等提供科学依据,并对解决大型地下空间(如地下水封油库的设计、核废料地下深处永久存储等)围岩百年或千年以上长期稳定和完整的预测和保证,有所启迪,具有重要理论意义和应用价值。

本项目研究成果多数已被龙游石窟管理部门采纳,并为龙游石窟申请成功国家文物保护单位和中国岩石力学与工程学会科普基地提供基础资料。

另外,且由本项目组成员发起的两次龙游石窟国际会议的成功举办,大大提升了龙游石窟的知名度和国内国际的学术地位。

本项目成果共发表论文64篇,专著一部,专利一项。8篇代表性论著总总被引频次为114次。

进一步龙游石窟考察与研究介绍请参见科学网博文“古代浙江采石材人的地质和岩石力学智慧与启示 http://blog.sciencenet.cn/blog-240687-1094277.html

2018年11月25日20:27写成于香港大学602楼办公室

Award2a.jpgFiga8.gif




http://blog.sciencenet.cn/blog-240687-1148203.html

上一篇:香港大学校务委员会教员代表的选举、结果和意义

15 郑永军 黄仁勇 刘立 杨学祥 李俊 王善勇 苏德辰 杨正瓴 郭景涛 黄永义 徐义贤 张海权 曾荣昌 李雪 檀成龙

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (9 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备14006957 )

GMT+8, 2018-12-11 19:50

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部