【正文】 驗(yàn)室。 2. 高水平的學(xué)術(shù)隊(duì)伍 通過(guò)“ 211”一期工程建設(shè)，培養(yǎng)了一批年輕學(xué)術(shù)骨干?，F(xiàn)有教授 19 人 (含博士生導(dǎo)師 12 人 )，副教授 25 人，講師 16 人。 1993和 1997 年被評(píng)為江蘇省優(yōu)秀學(xué)科梯隊(duì)。培養(yǎng)本專(zhuān)科畢業(yè)生 5000余人，目前在校生 800 余人。 4. 特色鮮明的科學(xué)研究 在“九五”期間，主持與承擔(dān)多項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家科技攻關(guān)專(zhuān)題、“ 863 計(jì)劃”、“ 973 項(xiàng)目”等重大課題研究及大量與國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)緊密相關(guān)的科研和生產(chǎn)項(xiàng)目，尤其在流域水文模型、大尺度水文模擬、數(shù)字水文、洪水預(yù)報(bào)方法、防洪風(fēng)險(xiǎn) 分析、可能最大降水與古洪水、水資源評(píng)價(jià)與合理配置、水資源規(guī)劃與管理、水資源高效利用、水環(huán)境保護(hù)及 3S 技術(shù)應(yīng)用等方面，取得一些具有一定國(guó)際影響或處于國(guó)際前沿的重要成果，為我國(guó)水利事業(yè)發(fā)展和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出了貢獻(xiàn)。 “水文水資源及水環(huán)境”建設(shè)項(xiàng)目總投資為 900 萬(wàn)元，其中中央專(zhuān)項(xiàng)資金為 650 萬(wàn)元（國(guó)家計(jì)委 325 萬(wàn)元，財(cái)政部 325 萬(wàn)元），全部用于購(gòu)置儀器設(shè)備；學(xué)校自籌資金為 250 萬(wàn)元， 150 萬(wàn)元用于購(gòu)置儀器設(shè)備， 100 萬(wàn)元用于學(xué)術(shù)交流、學(xué)科隊(duì)伍以及網(wǎng)絡(luò)、圖書(shū)等建設(shè)。 9 重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目論證報(bào)告（之二） 巖土工程及地質(zhì)災(zāi)害防治 一、項(xiàng)目定義 項(xiàng)目名稱(chēng)：巖土工程及地質(zhì)災(zāi)害防治 所屬領(lǐng)域：本項(xiàng)目屬于基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)一級(jí)領(lǐng)域中的土建水利二級(jí)領(lǐng)域。 二、項(xiàng)目背景 1. 項(xiàng)目意義 巖土工程是國(guó)家進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、保障重大生命線工程安全的重要學(xué)科。進(jìn)入新的世紀(jì)，國(guó)家對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入不斷加大，特別是大型蓄輸水工程、交通運(yùn)輸工程、能源工程的規(guī)劃興建，將會(huì)遇到許多堆石體、軟土、非飽和土、巖體 工程材料性質(zhì)和計(jì)算理論方面的難題，這也是目前國(guó)內(nèi)外巖土工程學(xué)科研究的主要熱點(diǎn)問(wèn)題。 在西部大開(kāi)發(fā)建設(shè)中，水電開(kāi)發(fā)、高壩建設(shè)是重點(diǎn)之一。在沿?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)過(guò)程中又會(huì)遇到眾多復(fù)雜的軟土問(wèn)題，特別是其流變特性、小應(yīng)變條件下的應(yīng)力應(yīng)變特性及結(jié)構(gòu)性等巖土工程課題。此外，大量研究表明，巖土體在工程環(huán)境下所表現(xiàn)出眾多且復(fù)雜的工程特性和現(xiàn)象，都與其內(nèi)部微細(xì)結(jié)構(gòu)的形態(tài)和變化有關(guān)。 在地下洞室、壩基、高邊坡、基坑、堤防等工程中，都不可避免地遇到滲流問(wèn)題，由于滲流而引發(fā)的破壞性事件也屢見(jiàn)不鮮。 巖石流變力學(xué)理論是巖體力學(xué)重要的組成部分。因此，迫切需要加強(qiáng)巖石流變力學(xué)理論的研究。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)力的增強(qiáng)，核能有一定的發(fā)展空間。由于我國(guó)室內(nèi)巖石流變儀器不完備，所得流變力學(xué)參數(shù)可靠性差，需要開(kāi)發(fā)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)全自動(dòng)巖石三軸流變伺服儀，研制巖體軟弱結(jié)構(gòu)面剪切流變實(shí)驗(yàn)機(jī)，探討巖體流變變形破壞機(jī)理，研究巖體的流變規(guī)律，為重大工程建設(shè)提供可靠的理論基礎(chǔ)。隨著地下水資源的開(kāi)發(fā)利用、城市地下空間的開(kāi)發(fā)利用、城市各類(lèi)垃圾數(shù)量的增加，引起的環(huán)境巖土工程問(wèn)題（如地面的大面積下沉、建筑物的傾斜、城市各類(lèi)管道的破裂、污染物的擴(kuò)散與對(duì)土體性質(zhì)的破壞等）已越來(lái)越嚴(yán)重地威脅人民生命財(cái)產(chǎn)的安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的正常發(fā)展；開(kāi)展環(huán)境巖土工程問(wèn)題的研究有助于弄清環(huán)境巖土工程問(wèn)題的發(fā)生和演變規(guī)律，采取經(jīng)濟(jì)有效的措施抑制巖土工程環(huán)境惡化，保障人民生活質(zhì)量的提高和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。在土的力學(xué)特性方面，美國(guó)、日本和英國(guó)等國(guó)家水平較高，如日本東京大學(xué)在土體靜動(dòng)力特性方面處于國(guó)際前言。地形、地貌和地質(zhì)條件十分復(fù)雜的日本，利用衛(wèi)星定位技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)方面投 入了大量的物力和財(cái)力，使得在這一領(lǐng)域的技術(shù)手段和水平均居世界前列。 3. 國(guó)內(nèi)水平 在本項(xiàng)目所涉及的學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)，從總體上看我國(guó)在巖土體的基本理論、數(shù)值分析方法研究方面與國(guó)際水平差距不大。國(guó)內(nèi)同行方面，同濟(jì)大學(xué)在地下鐵道和隧道結(jié)構(gòu) 、高層建筑基礎(chǔ)方面具有一定優(yōu)勢(shì)，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)巖土學(xué)科在礦山巖石力學(xué)和深部巖土工程研究具有特色。我國(guó)在利用衛(wèi)星定位技術(shù)監(jiān)測(cè)滑坡和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害研究還剛剛開(kāi)始。在各主要研究方向上形成跟蹤國(guó)際最新發(fā)展動(dòng)態(tài)的能力，學(xué)科總體上基本達(dá)到或接近日本東京大學(xué)、法國(guó)里爾科技大學(xué)等國(guó)際著名大學(xué)的研究水平，成為我國(guó)解決巖土工程關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題的科學(xué)研究基地。造就出在國(guó)內(nèi)外有一定影響的學(xué)術(shù)帶頭人，成為培養(yǎng)巖土工程一流水平的高層次專(zhuān)門(mén)人才的基地。 (2) 主要研究方向和可能取得的重大科技成果 主要研究方向?yàn)椋? ① 研制用于堆石體流變測(cè)試的大型流變?nèi)S三軸剪切試驗(yàn)機(jī)，結(jié)合西部大開(kāi)發(fā)中的特大型高土石壩工程，進(jìn)行堆石體流變?cè)囼?yàn)，揭示其長(zhǎng)期強(qiáng)度、長(zhǎng)期變形的規(guī)律，建立相應(yīng)理論和計(jì)算模型。 ③ 加強(qiáng)本學(xué)科在軟土和膨脹土微 細(xì)觀機(jī)理和力學(xué)特性方面的研究，發(fā)展軟土的結(jié)構(gòu)性理論和小應(yīng)變理論研究，促使軟土的基本理論達(dá)到巖土工程實(shí)踐的適用性。 ④ 巖石流變力學(xué)特性及長(zhǎng)期穩(wěn)定性方面，建設(shè)具有國(guó)際先進(jìn)水平的巖石力學(xué)流變?cè)囼?yàn)研究設(shè)施，開(kāi)發(fā)相關(guān)軟件，建立復(fù)雜環(huán)境下的巖體流變力學(xué)模型及進(jìn)行巖石流變破壞微細(xì)觀機(jī)理研究，面向西部大開(kāi)發(fā)重大水電工程建設(shè)，開(kāi)展巖體工程長(zhǎng)期穩(wěn)定性研究。充分 發(fā)揮學(xué)科傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，開(kāi)展巖土體原位測(cè)試技術(shù)、軟土地基處理新技術(shù)、新設(shè)備和新工藝研究。研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“全球?qū)Ш叫l(wèi)星 GNSS 一機(jī)多天線無(wú)線傳輸控制器 ”樣機(jī)。 ② 在軟土 力學(xué)特性與地基加固應(yīng)用技術(shù)研究方面，取得 8?10 項(xiàng)專(zhuān)利，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。 3. 條件建設(shè) 為適應(yīng)本學(xué)科群作為全國(guó)培養(yǎng)高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才和高水平科學(xué)研究重要基地的需要，將進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)基地建設(shè)。 (2) 完善土體基本性質(zhì)研究測(cè)試手段，新增大型堆石體流變?nèi)S剪切試驗(yàn)機(jī)、大型堆石體真三軸儀、大型單剪儀各一臺(tái)，改造和完善巖土體微細(xì)結(jié)構(gòu)測(cè)試系統(tǒng)。 (4) 巖土工程測(cè)試與應(yīng)用新技術(shù)研究方面，新增全自動(dòng)多功能 CPTU 車(chē)載測(cè)試系統(tǒng)一套，并研制新型軟土地基處理樁基設(shè)備。 4. 學(xué)術(shù)隊(duì)伍建設(shè)和學(xué)術(shù)交流 通過(guò)重大課題研究建立具有學(xué)科交叉 及滲透能力的新型科研人才和學(xué)術(shù)帶頭人的機(jī)制，在本學(xué)科建設(shè)一支能適應(yīng)新世紀(jì)科技發(fā)展需要、學(xué)術(shù)思想活躍先進(jìn)，結(jié)構(gòu)合理、團(tuán)結(jié)合作的高水平的學(xué)術(shù)隊(duì)伍。為達(dá)到這一目標(biāo)，擬采取下列措施：（ 1）積極吸引國(guó)外留學(xué)人員回國(guó)；（ 2）學(xué)科梯隊(duì)中每年新增 2 名以上博士后和博士畢業(yè)生；（ 3）積極開(kāi)展國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)交流，促進(jìn)中青年教師成長(zhǎng)；（ 4）大力改善工作和生活條件，吸引優(yōu)秀人才來(lái)校工作；（ 5）積極創(chuàng)造條件，提高現(xiàn)有教師學(xué)術(shù)水平，穩(wěn)定現(xiàn)有 學(xué)術(shù)隊(duì)伍。 5. 形成的能力 (1) 人才培養(yǎng)能力 到 2020 年，人才培養(yǎng)能力形成年招收 60 名碩士生、 30 名博士生和 6 名博士后或國(guó)內(nèi)外高級(jí)訪問(wèn)學(xué)者的能力。 6. 預(yù)期效果 在巖土工程領(lǐng)域內(nèi)取得重大理論成果，在關(guān)鍵技術(shù)上取得突破 并直接應(yīng)用于實(shí)際工程，研究成果積極為工程發(fā)揮作用和效益服務(wù)，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)揮重要作用，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和明顯的社會(huì)效益。承接科研項(xiàng)目總經(jīng)費(fèi) 5000 萬(wàn)以上，獲得 15 項(xiàng)具有社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的國(guó)家專(zhuān)利，成果轉(zhuǎn)化形成 1 億元以上的經(jīng)濟(jì)效益。造就出在國(guó)內(nèi)外一定影響的學(xué)術(shù)帶頭人 4?5 名，培養(yǎng)博士后、博士碩士研究生 350 多名，成為培養(yǎng)巖土 工程一流水平的高層次專(zhuān)門(mén)人才的基地。其中 100 萬(wàn)元用于人才培養(yǎng)、學(xué)術(shù)交流、交叉學(xué)科建設(shè)等， 900 萬(wàn)元用于添置設(shè)備： 1. 堆石體、軟土與特殊土的工程性質(zhì) 250 萬(wàn)元 2. 巖石力學(xué)特性及長(zhǎng)期穩(wěn)定性研究 255 萬(wàn)元 3. 巖土工程現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與應(yīng)用新技術(shù)研究 167 萬(wàn)元 4. 環(huán)境巖土工程與地質(zhì)災(zāi)害防治 228 萬(wàn)元 五、項(xiàng)目已有的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn) 1. 綜合的學(xué)科優(yōu)勢(shì) 河海大學(xué)巖土工程學(xué)科是國(guó)務(wù)院首批博士點(diǎn)授予點(diǎn)之一， 1988 年被評(píng)為國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科點(diǎn)， 1994 年被巖土工程實(shí)驗(yàn)室評(píng)為水利部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 1996 年列為國(guó)家“ 211 工程”重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科， 1999 年被教育部確定為“長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”特聘教授設(shè)崗學(xué)科， 2020 年被批準(zhǔn)成立江蘇省交通基礎(chǔ)工程研究中心。 1997 年被評(píng)為江蘇省優(yōu)秀學(xué)科梯隊(duì)。目前已擁有結(jié)構(gòu)合理的學(xué)科梯隊(duì)、堅(jiān)實(shí)的研究基礎(chǔ)和一流的研究設(shè)施。 2. 高水平的學(xué)術(shù)隊(duì)伍 目前，以巖土工程研究所為主體形成了 43 人的強(qiáng)大學(xué)科梯隊(duì)。梯隊(duì)平均年齡為 39 歲，并且多數(shù)是來(lái)自國(guó)內(nèi)外著名大學(xué)的年輕博士，能夠博采和融合各家所長(zhǎng)，具有很大的發(fā)展?jié)摿Α? 3. 培養(yǎng)人才的高質(zhì)量 近 5 年來(lái)培養(yǎng)了 100 多名博士和碩士研究生。 4. 特色鮮明的科學(xué)研究 本學(xué)科以研究水利水電工程中巖土 工程問(wèn)題為特色。 同時(shí)在高速交通工程方面，也取得了豐碩的成果，如解決滬寧高速公路中軟基加固關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出了重大貢獻(xiàn)。 2020 年與法國(guó)里爾科技大學(xué)（ USTL）合作組建了中法國(guó)際環(huán)境巖土力學(xué)研究中心（ CFGeomech）。與澳大利亞新南威爾大學(xué)、加拿大卡爾加里大學(xué)和新加坡南洋理工大學(xué)定期交流研究成果，并進(jìn)行廣泛的學(xué)術(shù)探討。本子項(xiàng)目具有代表性?xún)x器設(shè)備名稱(chēng)如下：大型堆石體流變?nèi)S剪切試驗(yàn)機(jī)、大型堆石體真三軸儀、巖土體微細(xì)結(jié)構(gòu)測(cè)試系統(tǒng)、全自動(dòng)巖石 流變?nèi)S儀及剪切流變儀試驗(yàn)系統(tǒng)、全自動(dòng)多功能CPTU 車(chē)載測(cè)試系統(tǒng)一套、衛(wèi)星定位地面接收監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 二、項(xiàng)目背景 1. 項(xiàng)目意義 國(guó)家 “十五 ”及 2020年遠(yuǎn)景規(guī)劃中明確提出了南、中、北三條 “西電東送 ”工程和東、中、西三線 “南水北調(diào) ”工程的宏偉建設(shè)計(jì)劃 ；同時(shí)，全國(guó)有 27000多座病險(xiǎn)壩需除險(xiǎn)加固。項(xiàng)目將針對(duì)水工結(jié)構(gòu)安全工程，特高壩建設(shè)，高邊坡的綜合治理，超大型地下洞室和超長(zhǎng)深埋高壓輸水隧洞的修建，水工結(jié)構(gòu)工程的新材料、新技術(shù)、新工藝的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用等領(lǐng)域面臨的一系列科學(xué)技術(shù)難題進(jìn)行重點(diǎn)建設(shè)，由此，形成國(guó)內(nèi)具有顯著特色和先進(jìn)水平的學(xué)科隊(duì)伍，建立涵蓋整個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的高層次人才培養(yǎng)和高水平科學(xué)研究基地，以適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的迫切需要。然而由于多種原因，在全國(guó) 3100多座大中型水庫(kù)大壩中有 1248座大壩、在 8萬(wàn)多座小型水庫(kù)大壩中有 20 36%存在不同程度的病險(xiǎn)問(wèn)題；其他大壩，尤其是七十年代以前修建的大壩，也存在老化和病變等問(wèn)題，可預(yù)料 21世紀(jì)將是老壩加固和處理的高潮。在承受各種荷載作用或受到地震、洪水、暴雨等自然災(zāi)害侵襲以及遭受人為破壞時(shí)，水工結(jié)構(gòu)工程安全是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的大事，安全監(jiān)測(cè)、預(yù)警、防災(zāi)減災(zāi)等方面的研究已引起了各國(guó)的高度關(guān)注。上世紀(jì)八十年代前，模型試驗(yàn)在大型水工建筑物設(shè)計(jì)中起了主要作用，八十年代則是模型試驗(yàn)和數(shù)值分析并重，而進(jìn)入九十年代后由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)值分析已成為復(fù)雜大型水工建筑物設(shè)計(jì)的主要手段。其主要原因是對(duì)水工建筑物及其地基材料特性認(rèn)識(shí)還不足。水電產(chǎn)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。 在混凝土壩的動(dòng)力分析中，當(dāng)強(qiáng)震作用時(shí)，重力壩的壩頂和壩踵部位將出現(xiàn)較大拉應(yīng)力，而難以滿足設(shè)計(jì)規(guī)范中有關(guān)基本不出現(xiàn)拉應(yīng)力的要求；拱壩的地震拉應(yīng)力值更大，也將超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)范中基于經(jīng)驗(yàn)性給出的允許應(yīng)力值的安全標(biāo)準(zhǔn)；大量動(dòng)力分析結(jié)果表明，混凝土的抗 震強(qiáng)度驗(yàn)算中，拉應(yīng)力值常起控制 21 作用?，F(xiàn)有規(guī)范規(guī)定實(shí)際上是基于國(guó)外早期少量試驗(yàn)研究成果所確定，難以反應(yīng)實(shí)際情況和對(duì)大壩結(jié)構(gòu)真實(shí)安全度做出有效判斷，在高烈度地震區(qū)將有一大批混凝土高壩要建設(shè)，迫切要求對(duì)大體積混凝土動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行研究。但目前的設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法顯得滯后。 水工材料的劣化是關(guān)系到水利工程安全性、使用壽命和工程效益的重要問(wèn)題。研究水工材料的劣化行為和測(cè)評(píng)技術(shù)對(duì)按服務(wù)年限要求合理設(shè)計(jì)水利工程、準(zhǔn)確評(píng)估工程的使用壽命、保證工程安全性、對(duì)工程的修補(bǔ)、加固作出科學(xué)決策具有重要意義。 目前在水工結(jié)構(gòu)工程的建設(shè)中，大體積混凝土結(jié)構(gòu)尤其是大壩混凝土的裂縫問(wèn)題仍然沒(méi)有得到很好解決，從普通水閘工程到高達(dá) 200～ 300m的混凝土重力壩或拱壩工程，幾乎沒(méi)有一個(gè)工程在施工期間是不裂的，施工期大體積混凝土的裂與不裂幾乎成了工程施工質(zhì)量評(píng)定的一個(gè)最為主要和直接明了的指標(biāo)。壩基巖體的滲透特性和灌漿處理也是目前國(guó) 內(nèi)外壩工界了解相對(duì)很少的工程問(wèn)題，在工程滲控設(shè)計(jì)和灌漿處理的工作中主要是憑借以往的工程經(jīng)驗(yàn)，造成很大的浪費(fèi)。由于施工過(guò)程涉及的影響因素很多，所需的理論也來(lái)自于不同的基礎(chǔ)學(xué)科，施工中存在著許多 不確定性因素， 難以用單一的數(shù)學(xué)模型和單一的目標(biāo)進(jìn)行管理和優(yōu)化。 2. 國(guó)際水平 在水工建筑物安全檢測(cè)、監(jiān)測(cè)和控制方面，意大利、法國(guó)、奧地利以及美國(guó)、日本等國(guó)家開(kāi)展研究較早。針對(duì)以上發(fā)展趨勢(shì)，安全分析評(píng)價(jià)和饋控理論、高新監(jiān)測(cè)設(shè)備研制和應(yīng)用、工程安全遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)、結(jié)構(gòu)損傷病變仿真和檢測(cè)、工程健 康診斷和壽命評(píng)估、工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等方面，已成為當(dāng)今各國(guó)優(yōu)先研究的課題。在結(jié)構(gòu)動(dòng)力模型試驗(yàn)方面，日本、美國(guó)及法國(guó)等近年來(lái)建造了超大規(guī)模的地震模擬振動(dòng)臺(tái)，其中設(shè)備先進(jìn)的制造商當(dāng)數(shù)美國(guó) MTS公司。 反饋設(shè)計(jì)是基于先進(jìn)的分析理論與 現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)技術(shù)的一種動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法。但目前無(wú)論在理論上或?qū)嶋H應(yīng)用遠(yuǎn)未成熟，尤其在反分析方法上，仍存在解的適定性、量測(cè)信息的容錯(cuò)性等問(wèn)題。在修復(fù)新材料、新技術(shù)方面，國(guó)外發(fā)展較快，已有許多技術(shù)和材料開(kāi)始用于工程。在施工仿真技術(shù)方面，由于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家現(xiàn)階段大型水利工程很少，主要是在建筑、橋梁、交通等領(lǐng)域具有