河海大學岩土工程研究所
河海大學岩土工程研究所
河海大學岩土工程研究所是於1952年由中國科學院院士、中國著名的岩土力學先驅黃文熙先生創建。1956年黃先生調往北京工作。在錢家歡教授、徐志英教授、姜朴教授等老一輩岩土力學專家艱苦奮鬥和不懈努力下，本學科分別於1981年和1982年成為國務院批准的首批碩士、博士學位授予點之一，1988年被評為國家級重點學科點，1991年建立博士后流動站，1994年被評為水利部岩土工程重點實驗室，1999年設立長江學者特聘教授崗位。2001年再度被評為國家級重點學科點。
河海大學（原華東水利學院）是一所以水利為特色，工科為主，理、工、經、管、文、法多學科協調發展的教育部直屬全國重點大學，是國務院首批授權可以授予學士、碩士、博士學位和自行審定教授、博士生導師的高校，也是國家實施“211工程”重點建設高校之一。
1、主要研究內容：
（1）土體本構關係：提出橢圓--拋物雙屈服面彈塑性模型，在反映土體剪脹性，複雜加荷路徑對變形的影響等方面有顯著的優越性，被廣泛採用。通過真三軸儀試驗揭示土體顯著的各向異性，研究土體應力應變關係矩陣應具有的性質，為發展土體本構模型理論提出新路子，並進一步改進模型。研製和添置的新的真三軸儀、多功能三軸儀、大型應力路徑三軸儀等一批國內領先水平的設備，也為土體變形規律的研究提供了良好的硬體。
（2）土石壩應力變形分析：在中國最早將非線性有限元法應用於土石壩的應力變形分析，開拓了這一研究領域。此後又提出土石壩浸水變形計算新方法、非線性有效應力計算方法、模擬土與結構接觸面相互作用的有厚度接觸面單元等，系統地發展了土工數值分析理論，正進一步結合二百米以上高土石壩，研究堆石體流變和各向異性對面板堆石壩的影響。
（3）非飽和土理論：從虛位移原理和流量平衡關係推導了比奧固結理論的有限元方程，具有明確的物理意義；正進一步研究非飽和土固結三維計算方法和簡化的計算方法。同時採用微觀與宏觀相結合的方法研究非飽和膨脹土，揭示膨脹土的粒度分佈的微觀特徵與其力學性質之間的關係；研究非飽和膨脹土強度、膨脹力和膨脹變形隨含水量及干密度而變化的規律。
2、主要特色：
研究土的基本力學規律，尤其是本構關係，土工數值分析理論，著重於解決重大水利水電工程中的土工問題，包括二、三百米級高土石壩應力變形分析，南水北調工程膨脹土的變形與穩定等。已為許多大型和特大型土石壩作應力變形計算分析，如三峽圍堰、小浪底、水布埡、錦屏等土石壩等。為工程決策提供依據，發揮了效益。獲國家和部省級獎共9項。在這些領域已在國內形成優勢，並有一定的國際影響。
3、可能取得的突破：
揭示土體各向異性特性，提出相應本構模型，用於高面板堆石壩，改進其應力變形計算；提出膨脹土強度和變形水分遷移而變化的計算方法，並應用於南水北調工程；揭示土的微觀結構與宏觀特性間關係，研究其規律。
土動力學與工程抗震研究室
1、主要研究內容：
主要研究土體動力特性與土的動本構關係、砂土液化理論，地震永久變形理論、抗震減災措施等，並與實際工程相結合。所進行的學科前沿研究：
（1）地基及土石壩地震永久變形研究。從確定性和隨機性兩個方面對地震永久變形機理以及在地基、土石壩工程中的應用進行了系統且深入研究，提出一種新的地震永久變形計算方法；引用隨機振動理論的虛擬激勵法，建立一種土石壩非線性隨機反應和動力可靠性分析方法；在隨機振動理論基礎上，提出地基及土石壩隨機地震永久變形方法和危險性分析方法。將以上方法應用於小浪底、瀑布溝等大型水利水電工程抗震分析，成果曾獲得過國家科技進步三等獎。
（2）土工結構物動力反應分析及抗震減災。提出土體二維及三維總應力和有效應力動力反應計算方法，並應用於土壩等構造物的抗震穩定分析。與日本港灣所聯合研製了用於地震作用下構造物及地基液化穩定和殘餘變形解析的大型有限元分析程序。通過1995年日本神戶大地震遭受破壞的碼頭、海堤等構造物進行的有效應力數值模擬，對地震破壞的機理、液化程度的影響、地震殘餘變形、結構的抗震加固等方面進行了深入的研究。研究成果成功地應用於神戶大地震後港工構造物的復舊，發揮了重大的經濟效益和社會效益，並獲得了日本岩土學術最高獎-地盤工學最佳研究論文獎。
（3）砂土、黃土液化和液化后大變形特性試驗研究與分析。對砂土、黃土等材料進行振動三軸和單剪試驗，結合現場剪切波速和標貫擊數測試結果，建立動剪切模量、液化剪應力、液化勢的經驗模型。模擬震動液化后引起的地面大變形特性，建立考慮液化后大變形特性的本構模型；結合液化后大變形震害現場調查資料，對所提模型進行驗證、修正和完善，並提出用於實際工程的地基液化后大變形數值計算方法。
2、主要特色：
（1）本校是國內最早建成土體動力試驗設備並發表研究成果的少數單位之一，擁有目前國際上最先進的進口全自動多功能振動扭剪三軸儀和共振柱三軸儀等設備；
（2）在動力分析理論與動力計算方面具有較強的研究基礎；
（3）在地震危險性分析和動力加固地基方面，已形成自己的理論，並有豐富的工程實踐經驗。科研成果多次應用於小浪底、瀑布溝大壩等重大工程的抗震設計與加固。
3、可能取得的突破：
（1）砂土、黃土液化及液化后大變形機理與地震液化后地面大位移數值分析方法；
（2）考慮隨機地震波影響的地震永久變形分析新方法建立；
（3）地震災害重現、數字減災技術研究。
水利部岩土工程重點實驗室
河海大學岩土工程研究所
實驗室每年承擔全校土木、水利類本專科生的土力學試驗、研究生的專門土工試驗任務，以及岩土工程專業的碩士、博士研究生的論文試驗任務。除此之外，實驗室每年還承擔大量橫向及縱向課題的常規、非常規土工試驗任務。能進行《土工試驗方法標準》（GB/T50123-1999）和《公路土工試驗規程》（JTJ051-93）中的全部試驗項目，此外，還能進行以下幾類試驗項目：
（1）土工合成材料試驗：能進行土工合成材料的抗拉、頂破、抗撕裂等強度檢測；
（3）土體動力特性試驗：利用全自動多功能動靜扭剪三軸儀、共振柱三軸儀和振動三軸儀可進行寬應變範圍（0.001%-10%）內土體的動力變形、強度及液化特性試驗；
（4）粗粒土的強度及變形特性試驗；
（5）岩石及混凝土的三軸壓縮、單軸抗拉、抗剪的變形及強度特性試驗；
（6）土體微觀結構測試、堤壩隱患探測；
（7）大比尺模型試驗：利用大型模型槽、中型動力模型槽等能進行動、靜力的模型試驗；
1、主要內容：
研究岩石力學基本特性及本構關係，岩石強度變形理論，岩體概化地質模型，高壩壩基及高邊坡岩體工程問題，地下洞室圍岩穩定性評價和加固理論方法，環境岩石力學及應用等。
（1）岩體本構關係：提出岩體粘彈粘塑本構模型反演理論，提出裂隙岩體損傷斷裂模型，發展考慮各向異性和流變的飽和非飽和岩體滲流破壞力學本構模型，目前承擔國家基金及法國國家科研中心基金。
（2）高壩壩基及地下洞室穩定性評價和加固理論：較早（70年代）將非線性有限元法應用於岩石力學穩定性分析。目前對軟夾層岩基以及岩體滲流與應力相互耦合問題提出非線性計算方法，對三峽、小浪底等大型水利水電工程高壩壩基及地下洞室進行研究。“高壩壩基岩體穩定性評價及可利用岩體質量的研究”曾獲國家科技進步一等獎。
（3）岩體高邊坡變形及穩定性理論：以長江三峽工程高邊坡工程，龍灘水電站高邊坡工程等為對象，開展高陡邊坡地質模型、穩定性評價、數值物理模擬、加固技術及反饋設計等的全方位研究。提出非均質非線性各向異性岩石破壞準則，邊坡工程穩定性的廣角度分析理論和準則，複雜邊坡極限狀態分析方法，岩體穩定分析的界面單元法，裂隙岩體滲流場與應力場的耦合理論，邊坡工程反饋設計神經網路分析理論及方法等。“天生橋二級水電站岩質高邊坡穩定分析與治理研究”曾獲國家科技進步二等獎。
2、主要特色
（1）堅持岩石力學理論的原始創新，特別在岩石本構模型及基本特性方面有所突破；
（2）研究工作以地質為基礎，以環境為導向，與國際奧地利學派的結合密切；
（4）曾出版國內最早的高校“岩石力學”教材，並獲1997年國家級教學成果二等獎，已形成人才培養體系。
（5）國際合作活躍，與法國里爾科技大學合作組建“中法國際環境岩土力學研究中心”，開展環境岩石力學的理論創新研究。
3、可能取得的突破
在環境岩石力學理論，信息技術應用，飽和非飽和岩石破壞力學，不連續岩石力學數值模擬理論和方法等領域處於學科前沿，研究基礎好。在岩石力學與工程結合方面有可能取得重大突破，特別是在重大水電工程，西部大開發中岩體工程，南水北調西線工程複雜地質環境下的岩石力學問題等。
主要研究土體基本性質、土的本構關係、非飽和土理論、固結理論、流變理論及土與結構的共同作用機理和數值模擬。
土動力學與防災減災研究室
主要研究土體動力特性與土的動本構關係、砂土液化理論，地震永久變形理論、抗震減災措施等，並與實際工程相結合。
軟基處理與基礎工程研究室
岩土體強度測試、地基內部變形測試、波速測試、滲流測試、可靠性分析。結合各類工程問題，採用測試與分析相結合的思路解決問題。
基本信息
- 隸屬
- 河海大學