2．主要成就[3]-[11]

（1） 队伍不断扩大、科研成果持续创新
    我国于1979年成立国际岩石力学学会中国国家组织时，只有10名会员。目前国家组织人数为410名，增加了40倍多，居世界首位。中国岩石力学与工程学会于1985年成立时，只有2000名会员。目前，已发展到15000余名会员，约为国际岩石力学学会会员总数的3倍，广泛分布在全国各省、市、自治区。专业范围涉及岩石力学与岩石工程多个分支学科。目前，有16个专业委员会或分会，专业范围包括：（1）地面岩石工程、（2）地下与地下空间岩石工程、（3）岩石动力学、（4）岩体物理数学模拟、（5）岩石锚固与注浆技术、（6）岩石破碎工程、（7）岩石力学测试、（8）软岩工程、（9）深层岩石力学、（10）高温高压岩石力学（11）环境岩土工程、（12）隧道掘进机及工程应用、（13） 古遗址保护与加固工程、（14） 废物地下处置、 （15） 工程实例、（16） 防护工程。
    我国在岩石力学方面已形成世界上最广大的人才市场。在人才培养方面，我国从事有关岩石力学方面教学和科研的高等院校超过50所，约占全球有关岩石力学方面学院校总数的1/10，居世界首位。不少年轻学者已经在国际舞台上崭露头角。“文化大革命”期间造成的“断层”现象，正以更快的速度消失。
    在学科发展方面，继岩石力学界先驱陈宗基先生在岩石流变学[12]-[15]。，谷德振先生在岩体结构、岩体工程地质力学[16]-[22]，潘家铮先生在地下结构、地基边坡稳定分析及反馈设计[18]-[21] 等方面做出一系列杰出贡献之后，近年来我国学者（包括华裔科学家）在岩土流变学，关键块体理论，不连续变形分析（DDA），数值流形元方法（NMM），岩石分形分维，智能岩石力学，软岩力学，岩石破坏过程分析（REPA），系统工程地质学，岩石力学数值计算方法，岩质边坡稳定分析-----原理，方法和程序，岩体水力学，岩土塑性力学，岩体损伤力学，岩体强度理论，卸荷岩石力学，岩石记忆与开挖理论，非线性岩石力学研究，统计岩体力学，强动载作用下的岩石动力学，岩石工程位移反分析方法等方面的研究都提出诸多创新的成果。有关孙钧、王思敬、钱七虎院士及其他专家的代表性著作见文献[22]-[60]。
（2） 一系列岩石力学重大课题被列入国家科技攻关项目
    自第6个国民经济发展五年计划实施以来，我国充分发挥社会主义制度的优越性，对岩石力学中的一些前沿课题，在全国范围内组织力量进行科技攻关。
——“6.5”期间，涉及到岩石力学方面的国家科技攻关项目为：
1）地下工程快速施工
①水电站大型地下洞室围岩稳定和支护的研究
②地下洞室快速施工机械和施工技术的研究
③应用隧道掘进机加速地下工程施工的研究
2）复杂地基的勘测与处理技术研究
①复杂地基的工程地质研究与勘测技术
②复杂地基的基础处理设计与施工技术研究
——“7.5”期间，涉及到的课题为：
1）勘测新技术研究
2）岩体力学测试及高坝地基原位监测技术研究
3）高坝地基岩体稳定性评价及可利用岩体质量标准研究
4）高坝地基处理技术研究
5）煤与瓦斯突出地质灾害防治研究
6）煤矿突水地质灾害防治研究
——“7.5”期间专门就三峡工程单独列项进行攻关，涉及的课题有：
1）坝区及外围地壳稳定性研究
2）坝区高边坡和建基岩体工程问题研究
3）水库诱发地震研究
4）库岸稳定性研究
5）环境地质评价与预测
6）三峡工程高陡边坡开挖、加固技术研究。
——“8.5”国家重点科技攻关涉及的课题有：
1）高边坡稳定及处理技术研究    
① 岩质高边坡稳定分析方法及软件系统
大型滑坡调查总结及相应的数据库
岩质高边坡失稳破坏机理及分析方法研究
岩体结构特征及力学特征研究
岩质高边坡稳定评价和分析设计的计算机软件综合系统
② 岩质高边坡开挖及加固措施研究
      岩质高边坡开挖控制爆破及动力反应
      预应力锚固技术
      边坡施工合理顺序及综合加固处理的优化设计
③ 岩质高边坡勘测及监测技术方法研究
     摄影（像）图像分析技术在边坡岩体结构研究中的应用
     直接横波测井技术及其应用研究
     层析成像技术在边坡岩体勘测中的应用
     钻孔彩色电视孔壁成象系统及其应用研究
     钻孔多点渗压测量及压模系统
     近库坝段的安全监测技术研究
     边坡监测数据处理系统预报软件及应用研究
2）高拱坝坝体、库水和坝基相互作用动、静力分析研究
① 坝体渗流特性及拱座稳定分析研究
② 安全监控标准及反馈分析理论
3）勘测关键技术及综合应用研究
① 原位保真取芯技术研究
② “3000”系列测井仪的改造和原位密度的测试研究
③ 岩体裂隙结构面的计算机处理系统
④ 高分辨率地震勘探技术方法研究
⑤ 岩溶勘测新技术
⑥ 地应力测试新方法
——国家自然科学基金委员会于1989～1992年将《岩土与水工建筑物相互作用》列为重大项目，该项目包括7个专题，与岩石力学有关的有3个。
1）裂隙岩体力学特性与洞群施工力学研究
2）加固后裂隙岩体力学特性及建基面准则研究
3）裂隙岩体中水的运动与水工建筑物相互作用研究
——“9.5”国家科技攻关涉及的课题为：
1）快速勘探技术的综合应用
① 遥感技术及其应用研究：
遥感与地理信息系统技术集成及应用研究
深挖高边坡快速地质编录成图技术开发与应用研究
地下洞室围岩地质编录成图技术开发与应用研究
② 综合物探技术研究及其应用：
地震波CT技术及应用研究
钻孔彩色电视孔壁成像系统及应用研究
声波测井技术应用研究
高密度电法勘探研究
③ 钻探新技术的开发及其应用：
复杂地层安全快速钻进技术研究
钻孔岩芯定向技术研究
自振法抽水试验技术应用研究
④ 工程地质综合分析技术的开发及其应用：
工程地质综合分析系列软件研究
岩体物理力学特性及强度参数取值研究
软弱夹层力学特性参数研究
2）300m级高拱坝坝基稳定研究：
① 高拱坝抗滑稳定安全系数及岩体力学参数研究
② 拱坝与地基整体失稳机理、分析方法及对策研究
③ 考虑暴雨入渗等因素拱坝坝基滑动可靠度分析方法研究
3）超大型地下洞室群合理布置及围岩稳定研究：
① 水库蓄水后地下洞室结构和围岩稳定与支护方式分析
② 地下洞室群合理施工顺序研究
③ 地下洞室抗震稳定性研究
4）坝址及近岸滑坡体稳定性研究：
① 溪洛渡近坝滑坡体的稳定性分析和治理检测方案
② 小湾坝前堆积体稳定与加固方案研究
上述一系列研究成果均通过了国家鉴定和验收。通过科技攻关，有力地提高了我国岩石力学总体水平。
    ——2002年，“灾害环境下重大工程安全性的基础研究”作为国家重点立项。这是我国首次将岩土力学与灾害环境列入国家“973”计划。该项目研究时间为5年，谢和平院士、冯夏庭教授担任首席科学家。该课题针对构造复杂、灾害频发地区的重大工程建设，包括高坝大库，高陡边坡，深埋长大隧道、大型地下洞室群的安全性进行基础研究，涉及当前力学、地学、工程及信息科学的前沿。内容包括5个关键问题，即：
1）复杂工程地质体结构及其力学特性的多尺度建模理论和方法；
2）多场耦合对复杂地质体的影响规律及其引起灾变的特性；
3）灾害环境作用下工程地质体变形破坏过程及突发性灾害的成灾机理；
4）地质系统工程在灾变过程中的响应模式与自适应机理和规律；
5）灾害的时空预测理论与工程的安全防护原理。
该项研究对推动相关学科发展和科技进步具有十分重要的意义[61]
——2004年3月，“深部岩体力学基础研究与应用”被国家自然科学基金委员会批准列为重点资助的重大项目。钱七虎院士、何满潮教授任首席科学家。启动以来，在涉及到深部岩体的基本概念，高地应力场及地质构造精细探测，岩体力学特性，采动覆岩移动规律及巷道稳定性控制，深部工程灾害控制，实验室设备研制等方面均取得突破性进展[62]-[64]。
——2005年，国家自然科学基金委员会、二滩水电开发有限责任公司共同出资，建立了雅砻江水电开发联合研究基金重点项目。该项目实施年限为4年，涉及到岩石力学和岩土工程的主要研究内容有：
1）深埋长大引水隧洞和洞室群的安全与长期稳定研究；
2）高压力大流量岩溶裂隙水状态下深埋长引水遂洞和洞室群安全及其预报；
3）岩石高边坡安全及其预报；
4）300m级高拱坝与地基系统的破坏演变过程，高拱坝失效模式、安全度评估和风险分析方法
我学会所属单位承担了其中大多数项目。
——2006年，“城市地下空间建设技术研究与工程示范”课题被列入“十一•五”国家科技支撑计划重点项目。该项目实施年限为5年，主要研究内容为：
1）城市地下空间建设政策与标准体系研究；
2）城市地下空间规划设计研究；
3）城市地下空间建造技术研究；
4）城市地下空间环境质量保障技术研究
5）城市地下空间防灾减灾技术研究；
6）城市地下空间建设示范工程。
（3）广泛、深入的学术交流有力地促进了学科发展和科技进步
    1979年前，有关岩石力学领域的学术交流，在我国基本上是空白。1979年，中国代表团10人小组参加了在瑞士Montreux举行的第4届国际岩石力学大会，打开了通向国际岩石力学界的大门。此后，尤其是中国岩石力学与工程学会成立以后，学术交流日益活跃。
------在国际活动方面，截止到2007年年底，由中国岩石力学与工程学会及相关机构发起组织的国际学术会议有20余次，其中影响较大的是：
1）“复杂岩石中的建筑物国际学术讨论会”（1986， 北京）
2）“三峡工程岩石力学与工程国际科学技术讨论会”（1993， 宜昌）
3）第一届“岩石力学与工程新进展国际学术讨论会”（1994， 沈阳）
4）“国际锚固与注浆技术研讨会”（1994， 广州）
5）“岩石力学与环境岩土工程国际学术讨论会”（1997， 重庆）
6）“锚固与注浆技术面向新世纪国际学术讨论会（1999， 广州）
7）2001国际岩石力学学会年会暨第2届亚洲岩石力学大会（ISRM 2001-2nd ARMS,北京）-----21世纪岩石力学前沿课题及可持续发展（2001，北京）
8）第2届岩石力学与岩石工程新进展国际学术讨论会（2002 ,沈阳）
9）中国龙游石窟保护国际学术研讨会（2004，龙游）
10）第4届地下物流国际研讨会（2005, 上海）
11）中俄工程技术研讨会（2005，北京）
12）南水北调西线工程深埋、长大隧道关键技术及掘进机应用国际研讨会（TBMSN-2005，北京）
13）2005上海国际隧道工程研讨会（2005，上海）
14）首届跨海隧道工程建设高级国际专家研讨会（2005，上海）
15）地下空间国际学术大会（2003及2006，北京）
16）中国高速铁路隧道国际技术交流会（2006，北京）
17）海底隧道修建技术国际研讨会（2007，厦门）
在上述会议中，以ISRM  2001-2nd ARMS及TBMSN-2005，两个会议最为实出。2001年的会议开完以后，国际岩石力学学会副主席Chung-Inn Lee教授及国际岩石力学学会秘书长J. D. Rodrigues博士分别致函会议主席王思敬院士及秘书长傅冰骏教授对会议的胜利召开及成功的学术交流表示祝贺，对我方的热情接待表示感谢[65]-[66]。TBMSN-2005会议结束后，国际隧道协会主席H. Parker教授，副主席H.Wagner 博士等均主动向我方索取有关资料。T. Hashimoto博士还亲率日本地域地盘环境研究所（GRI）专家一行四人于2006年4月20日访问中国岩石力学与工程学会，重点就南水北调西线工程与我方专家、学者进行了研讨。会议特邀专家 G.Arrigoni博士先后于2005年12月，2006年4月两次赴郑州黄委勘测、规划、设计有限公司就TBM制造、施工通风等问题进行了座谈，提出了咨询意见。前国际岩石力学学会主席W. Wittke教授参加会议后，不久即在《WBI信息通报》（2005 NO.12）中刊登了有关情况[67]。
——在国内组织召开了300余次学术会议，其中全国性大会9次。还与台湾同行共同举办了 5次海峡两岸隧道与地下工程学术技术研讨会。
全国学会还成功地举办了多期岩石力学与岩石工程技术培训班、进修班及青少年科技夏令营，多次组团参加国际学术大会，以及邀请包括各届国际岩石力学学会主席在内的国际知名专家来华进行学术交流，仅2006年，来华进行交流的外国专家，包括国际岩石力学学会当选主席J.A.Hudson教授在内，就达21人次.
——书籍、期刊在国内外学术交流方面有不可替代的重要作用。
我国在国内（或国外）出版的外文专著或论文集已不下20种，其中影响较大的是：
1) Proceedings of the International Symposium on Engineering in Complex Rock Formations, Chief Editor: Tan Tjong-Kie. Science Press ，Beijing, China 1986.
2) Rock Mechanics in China, Edited by Chinese Society for Rock Mechanics and Engineering, Beijing, China 1986.
3) Chinese Journal of Rock Mechancis and Engineering, English version Vol. 14 Supp. Edited by Chinese Society for Rock Mechanics and Engineering， 1995.
4) Advances in Rock Mechanics, Chief Editor: Yunmei Lin, World Scientific Publishing Co. Ltd. Singapore/New Tessey, London, Hong Kong， 1998.
5) International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, Special Issue: Rock Mechanics in China, Chief Editor: J. A. Hudson, Co-editors: Wang Sijing, Yang Zhifa Vol. 37, No. 3 ，April 2000.
6) Frontiers of Rock Mechanics and Sustainable Development in the 21st Century, Editors: Wang Sijing, Fu Bingjun, Li Zhongkui, A.A. Balkema Publishers， 2001
7) Proceedings of the International Symposium on Protection of Longyou Grottoes in China, Editors Yang Linde, Yang Zhifa, Lu Min,Culture Relics Publishing  House, China， 2006
8) Proceedings of International Symopsium on Key Problems and TBM Application in The West Line of the Mega South to North Water Diversion Project in China, Chief Editors: Qian Qihu,Zhang Guoliang;Deputy Chief Editors: Li Zhongkui, Fu Bingjun, Zhang Jingjian, Jing Laihong, Yellow River Engineering Co. Ltd Press,2006.
    其中，第（5）本文献，是原国际岩石力学学会副主席、《国际岩石力学与矿业科学学报》主编J.A.Hudsom教授于2000年与王思敬院士、杨志法研究员合作主编，组织出版的一期介绍中国岩石力学发展与成就的专刊；第（6）本文献是由王思敬、傅冰骏，李仲奎主编关于ISRM2001-2nd ARMS的论文集;第（8）本文献是由钱七虎、张国良主编，李仲奎、傅冰骏、张镜剑、景来红副主编关于TBMSN-2005的论文集。
    在中文期刊方面，中国岩石力学与工程学会独家主办《岩石力学与工程学报》及《岩石力学与工程动态》，与重庆大学共同主办《地下空间与工程学报》。
   《岩石力学与工程学报》同时为核心期刊，中国科协优秀期刊和EI摘要收录期刊，获2004年中国杰出学术期刊奖。《地下空间与工程学报》也是“中国科技论文统计源核心期刊”，今后拟不断提高质量，再上新台阶。
    此外，中国岩石力学与工程学会还以季刊形式出版《岩石力学与工程动态》（News Journal CSRME）,《动态》主要反映国内外岩石力学界的最新信息。到2007年9月为止，已出版79期。
    此外，涉及到岩石力学与岩石工程的全国性刊物还有：《岩土工程学报》、《岩土力学》、《探矿工程----岩土钻掘工程》、《岩土工程界》、《土木工程学报》、《水利学报》、《水力发电工程学报》等。
    在书籍方面，近3年来，正式出版的已超过200册，广泛涉及基础建设各个行业。中国岩石力学与工程学会历届全国性学术大会都出版了论文集[68]-[76]。各专业委员、分会出版的论文集更多。
——特别值得提出的是由中国岩石力学与工程学会组织编写的专著《中国岩石力学与工程世纪成就》于2004年由河海大学出版社正式出版，该专著由潘家铮院士任名誉主编，王思敬院士任主编，杨志法、傅冰骏研究员任副主编，分4篇52章加以论述，约177万字。承担撰写任务的近百位作者，都是知名专家教授，其中有11位院士。该书的特点是理论联系实际，比较系统地反映了我国20世纪50年代以来岩石力学与工程的主要成就。
——我国科技人员还在不断总结理论研究和工程实践的基础上，先后编制了一系列岩石力学与岩石工程方面的规程、规范，有的属于国家标准，有的属于行业标准，主要有：《工程岩体分级标准》，《工程岩体试验方法标准》，《岩土工程勘察规范》，《岩土工程基本术语标准》，《工业与民用建筑工程地质勘察规范》，《水利水电工程地质勘察规范》，《水利水电工程岩石试验规范》，《地基动力特性测试规范》，《公路隧道勘测规范》，《高层建筑岩土工程勘察规范》，《锚杆喷射混凝土支护技术规范》，《土层锚杆设计与施工规范》，《地下工程防水技术规范》，《中华人民共和国工程建设标准强制性条文----水利工程部分•水利水电》，《建筑地基处理技术规范》等。
（4） 面向国民经济主战场，科技咨询活动取得重要成就
    遍布全国各个地区的学术团体遵照科学技术要为国民经济建设服务的方针，充分发挥跨学科、跨行业、人才荟萃、知识密集的优势，针对国内各个大型工程建设中存在的主要问题，积极开展了科技咨询活动。以全国学会为例，参与咨询的主要工程项目为：三峡、小浪底、二滩、引黄入晋、溪洛渡、锦屏二级等水利水电工程，金川、抚顺、大同、兖州等矿冶工程，北京、深圳等地铁工程。仅对举世瞩目的三峡工程就有11次之多。其中规模较大的两次是：
    1） 1996年春，在学会名誉理事长、中国工程院副院长、两院院士潘家铮教授的亲自指导下，组成了以学会理事长孙钧院士为核心的专家组，对三峡工程双线五级永久船闸高边坡关键技术问题进行咨询，工作历时近3个月，经过认真调查、分析、研究，提出了高水平的咨询报告。
    2） 1999年4月7—10日在学会名誉理事长潘家铮两院院士的倡导和支持下，学会组织了以理事长王思敬院士为核心的专家组，对正在进行施工的三峡永久船闸重点分三个专题进行了咨询：
    ① 高边坡稳定性问题
    ② 中隔墩岩体裂缝问题
    ③ 工程技术措施
    在短短4天内，专家组成员在王院士的领导下，会同中国三峡工程开发总公司张超然总工程师等，不怕疲劳、连续作战，顺利地完成了咨询任务，受到三峡总公司的好评。
上述各项活动，均取得显著的经济效益、社会效益和环境效益。
（5） 我国的成就已引起国际岩石力学界的高度重视
    经过半个世纪的不懈努力，我国已经累积了在复杂地质条件下修建各种岩石工程的丰富经验。虽然从总体上看，与国际先进水平相比，我国尚有一定的差距，但我们正迅速走向世界。
    进入21世纪以后，我国取得的成就更为显著，主要表现在：
    1）在国际组织领导层中占有了更多的席位
    在上一个世纪，我国只有陈宗基先生和孙钧先生先后在国际岩石力学学会第五届（1983-1987）和第8届（1995-1999）担任过副主席，周维垣教授担任过岩石灌浆专业委员会委员。
    目前，继中国岩石力学与工程学会理事长钱七虎院士担任第10届国际岩石力学学会副主席（2003-2007）之后，我国青年专家冯夏庭教授又荣任该学会副主席（2007-2011），在国际学会五个专业委员会（Commissions）中，有两个专业委员会的主席由我国科学家担任，即陈祖煜院士担任工程实例专业委员会主席，蔡美峰教授担任教育委员会主席。在国际学会两个专业组织（Interest Groups）中，有1个专业组织的主席由我国科学家担任，即王驹博士担任废物地下处置专业组织主席。另外，傅冰骏、李最雄、黄克忠、何满潮、陈勉、刘汉龙、吕爱钟、王金安等专家、教授都积极参与了其它各个专业委员会或专业组织的活动。
    2）第12届国际岩石力学大会在北京召开申办成功
    国际岩石力学学会每4年举行一次大会（Congress ISRM）。迄今为止，已召开过11次大会。其中，在欧洲召开过6次（葡萄牙  里斯本，1966；前南斯拉夫  贝尔格莱德，1972；瑞士  蒙特诺，1979；德国  阿亨，1991；法国  巴黎，1999，  葡萄牙 里斯本 2007），在北美洲召开过2次（美国  丹佛，1974；加拿大 蒙特利尔 1987），大洋洲1次（澳大利亚  墨尔本，1983），亚洲一次（日本  东京1995），非洲一次（南非Sandton）。
    与体育界申办国际奥运会的情况相似，在国际岩石力学界，申办国际岩石力学大会也是一件大事。任何一个申请国必须在大会召开前7年向国际学会主席团提交书面报告。至于那一个国家在竞争中取胜，要在大会召开前6年的全体理事会上通过秘密投票才见分晓。
    我国从1979年成立国际岩石力学学会国家组织之日起，就期盼有朝一日在我国举办一次国际大会。经过26年的不懈努力，终于在2005年国际岩石力学学会年会上，与新加坡共同合作以压倒多数的优势战胜强劲对手韩国，取得了2011年在北京承办第12届国际岩石力学大会的权利，实现了多年来的梦想。
    3）我国青年科学家获奖，取得零的突破
    国际岩石力学学会为纪念已故第二届主席Manual Rocha(1913-1981)的杰出成就，自1982年起，实行罗哈奖(Rocha Medal)。每年一次，奖励对象为全球最优秀的博士生。到2006年为止，共有25位博士生获奖，其中：南非4位，法国、澳大利亚各3位，英国、加拿大、德国各2位，日本、菲律宾、印度、瑞士、葡萄牙、希腊、奥地利、美国各式各1位。
    可喜的是，2007年7月在葡萄牙里斯本召开的第11届国际岩石力学大会上，我国梁正召博士在强手如林的国际竞争中，异军突起，夺得桂冠，实现了零的突破。他的论文题目是：“三维条件下的岩石破裂过程分析及其数值试验研究”。
    此外，还值得提出的是：在第11届国际大会上，我国青年学者王志旺的论文被评为大会8篇优秀论文之一，同样实现了零的突破。
    4）派出阵营强大的代表团出国参加国际会议。
    以往，主要由于经费上的限制，有机会出国参加会议是一件很不容易的事。
    只要对过去的历史略加回顾，就会发现我国代表不只一次缺席国际岩石力学学会年会。那时，在一年一度召开的国际学会全体理事会出席名册中，我们会遗憾地发现在中国国家组织之后注明：《Apology》（抱歉，请假了）或《Proxy》（委托亚洲副主席为代表）。看了以后，不是滋味。更有甚者，我国专家不止一次只交论文，而在论文发表以后，又不参加会议，在国际上造成不良影响。
    值得高兴的是，上述局面已成过去。自2003年以来，连续5年在钱七虎院士率领下，我国派出了阵营强大的代表团出国参加大会或年会。为了工作方便，每一次都专门租用1-2辆豪华大巴接送代表团成员，声势甚为壮观，以致有的外国同行半开玩笑地说，这也是国际会议的一个亮点（highlight）。因为其它国家既派不出这么多人参会，也谈不到有专车接送代表。例如参加2006年国际岩石力学学会年会的中国代表团人数为104名，占全体与会代表总数的1/4以上。而欧美几个岩石力学大国则相形见拙，最多的美国代表团总数为11名，最少的为英国，只有1名，其它德国为7名，加拿大为5名，法国为4名。抚今追昔，令人感慨万千！
    还应特别提出的是，近年来中国代表团的工作作风也有很大的转变。过去由于语言障碍等条件的限制，相当一部分代表习惯于在自己的队伍中“札堆”，不善于主动“出击”，广交朋友，融入国际社会。而现在大部分代表，除了在会议上交流，还充分利用会前会后，会间茶歇，邂逅相遇，宴会、招待会等一切可利用的机会进行科技外交，进一步扩大了我国的国际影响，提高了我国的国际地位。在国际交往中，除了我们主动以外，有多次是对方采取主动态度。如国际岩石力学学会主席J.A.Hudson教授，前任国际岩石力学学会主席N. v.d.Merwe教授，S.Sakurai教授，国际岩石力学学会副主席C. Erichsen博士等都不只一次主动约请钱七虎院士及学会有关领导就国际合作等双方感兴趣的问题进行友好、坦率的交谈。
    5）我国国际会员总数跃居全球首位，引起国际岩石力学界普遍赞赏
    近年来，国际岩石力学学会在发展会员方面碰到许多困难，如个人会员在1996年为5440名，2003年下降到4755名，减少了685名。为扭转这种局局面，国际学会在2001年成立了特别工作组（Task Force）,专门从事扩大会员工作，但成效甚微。2005年，加纳、墨西哥、越南、赞比亚4个国家组织因连续3年未交会费被除名，又使国际学会丧失了92名个人会员。在这关键时刻，我们急国际学会所急，将个人会员总数从2000年的107名发展到目前的410名，翻了近4番。这一举动引起国际岩石力学界的普遍赞赏。对此，国际岩石力学学会主席N.v.d.Nerwe教授在致函全体主席团成员中说：“这是美好的挑战，谁还想要求他们做的更好？”（Nice Challenge: who wants to do even more?）。
    6) 出国讲学或进行技术合作
    以往，除陈宗基先生外，中国专家出国讲学或与国际同行进行技术合作是很少见的。自上世纪90年代以来，情况同样发生了很大的变化。在这方面，孙钧院士，王思敬院士，钱七虎院士，冯夏庭、唐春安、何满潮教授等都卓有成效地进行了许多活动，近年来的几个实例如下：
    ① 应国际隧道协会（ITA）前任主席 S. Pelizza教授等邀请，2002年5月由钱七虎院士率领的中国专家组，包括施仲衡院士、傅冰骏、沈凤生教授共4人赴意大利Modena参加了国际隧道及地下工程博览及学术交流会，并分别在会上围绕中国地下工程建设为专题做了特邀报告。傅冰骏教授还被大会聘任为国际科学技术委员会委员。在此次活动中，中国专家组的全部费用皆由对方负担。
    ② 应前任国际岩石力学学会主席 S.Sakurai教授（日本）特邀，2004年12月3日钱七虎院士在日本神户国际会议中心高级岩石力学与岩石工程研讨会上以“中国岩石工程的成就和规划”为主题发表了演说。会议共邀请了包括国际岩石力学学会主席N. v.d.Merwe教授在内的6位国际知名专家做特邀报告，钱七虎院士的报告排在首位。
    ③ 应韩国岩石力学学会主席 So-Keul Chung博士及韩国首尔大学 C.I.Lee教授的联合邀请，唐春安教授及夫人于2006年3月28日-4月2日对韩国进行了为期5天的学术访问。访问期间，唐春安教授在韩国岩石力学学会2006年学术年会上发表了“RFPA： A Tool for Analysis of Unstable Failure and Associated Scismicity in Brittle Rocks”的学术报告，并分别在韩国首尔大学和釜山大学发表了题为”Understanding Rock Failure Mechanisms through RFPA Modelling”的学术报告。
    ④ 应前任国际岩石力学学会主席、日本岩石力学学会（岩盘工学研究会）理事长S.Sakurai教授特邀，蒋树屏教授于2006年2月14日在日本神户国际会议中心岩石力学高级研讨会上以“基于环境保护的公路隧道建设技术”为题做了历时65分钟的报告。在该次活动中，蒋教授的全部费用由对方承担。

二、 中国岩石力学与岩石工程发展前景展望

    人类进入21世纪以来，信息革命的浪潮席卷全球，经济一体化的进程加速，数字地球（Digital Earth）系统正以空前的规模和速度推动着人类向知识经济社会迈进。作为地球科学的一个重要组成部分，我国岩石力学与岩石工程也面临一系列新的机遇和挑战。
1．宏观形势分析[77]-[79]
    （1） 我国在岩石力学发展方面的有利条件
    1）我国是世界上最大的发展中国家。改革开放以来，国民经济大约以每年8—10％的速度递增。进入21世纪以来，在全球经济不太景气的情况下，只有中国“一花独放”，正在进行大规模的基础经济建设。这一前提为我国岩石力学的发展，创造了前所未有的良好条件。
    2）我国有960万km2的陆地，300万km2的海域，6500多个岛屿，海岸线总长超过1.8万km，幅员辽阔，构造复杂。山地面积约占陆地面积的2/3，在岩石力学领域有巨大的发展潜力。
    3）我国岩土工程市场规模之大，举世罕见。如前所述，我国已建及在建诸多工程项目普遍引起国际社会的关注。近年来，除国内项目外，在国际范围内，我国的影响也与日俱增。例如：我国计划建设4条陆路大通道，分别从西藏连接印度，从云南连接缅甸，从黑龙江及新疆连接俄罗斯。此外，还要建设联接巴基斯坦和伊朗的铁路大通道。建成后，将使我国拥有通往出海口的西南走廊。
    在对外工程承包方面，我国已挤身国际工程承包商前5强，不但在亚洲、非洲，而且在欧洲、美洲也取得骄人业绩。
    4）我国具有广大人才市场。我国的科技人员在岩石力学与岩石工程理论研究和工程实践方面的成就在国际岩石力学界受到普遍的重视。
    5）中国大陆处在太平洋板块、欧亚板块和印度洋板块丁字型交接部位。中国地块本身又是在不同地质时期由若干小板块拼合而成，板块之间的交接地带都是构造活动比较活跃的地区。上述各种条件都决定了我国的地质构造极其复杂。多年来的工程实践说明，在岩石力学领域，一些发达国家行之有效的方法，在中国时常无能为力。例如在隧道掘进机（TBM）快速开挖、煤层小构造探测、煤层气开发利用等方面都遇到这一类问题。这就要求我们必须根据自己的特点发展适合我国国情的岩石力学与岩石工程。
    6）与时俱进，持续创新，构建环境友好、资源节约型的和谐社会，已成为国人的共同目标。与全国人民一样，工作在岩石力学领域的科技人员也正为此艰苦奋斗，自强不息。
    （2） 发展中存在的主要问题
    1）人口多、底子薄，资源相对贫乏。和世界人均占有量相比，我国人均可耕地为世界人均量的1/3，森林为1/6，矿产为1/2。
    2）严重缺水，我国淡水资源总量为28000亿m3，占世界总量的8％，但人均占有量仅为世界人均量的1/4，排名第88位。更为严重的是，水资源时空分布不均，长江流域及其以南地区，径流量占全国的80％以上，而北方及西北广大地区只占12％，而且降水时间多集中在夏秋季。
    3）地质灾害严重、生态环境脆弱
    我国是地震、滑坡、泥石流等多发国家之一。其中地震灾害尤其严重，我国国土面积占全球的1/16，但从20世纪以来，地震灾害却占全球的1/2，是大陆地震发生最多的国家。我国大约有45％的大中城市处于Ⅶ度地震烈度区。
    我国水土流失面积已占国土面积的16.7％，全国年水土流失总量达46亿吨，重点是黄河流域，但长江流域的问题也不可忽视，长江上游地区森林覆盖率50多年来已由30％减少到15％，导致水土流失加剧。
我国是世界上沙漠化、石漠化最严重的国家之一。沙漠化的面积约为国土总面积的18％，石漠化正以每年2500km2的速度扩展，其危害不亚于沙漠化。
    4）资源利用率较低，环境污染未能得到有效控制
    我国一方面资源不足，另一方面资源利用率不高，严重浪费。许多地区对资源采取粗放式经营，相当一部分地区甚至靠掠夺性的开采取得短期的经济效益。
    我国单位产值的能耗是发达国家的几倍到十几倍，甚至高于印度。近年来虽有所改善，但总体上，未能达到节能降耗，减少排放的目标。根据国家统计局发布的《2006年国民经济和社会发展统计公报》显示，2006年中国能源消费总量为24.6亿吨标准煤， 万元GDP能耗为1.21吨标准煤，单位国内生产总值能耗同比下降1.23%，未能完成原计划下降4%左右的节能目标。又如，根据环保部门的统计，2006年水污染情况继续恶化，二氧化硫排放量上升了4.2%，从总体上看，没有完成年初确定的污染物排放减少2%的目标。
    5） 虽然我国在岩石力学领域已经取得了长足的进步，但我们也应该清醒地看到，以往的工作主要是围绕着传统工业产业的需求进行的。尽管在理论和实践中有中国特色，但总体上是发达国家工业化时期岩石力学工作的延续和发展。
    在岩石工程设备制造业，岩石力学理论自主创新，科技成果转化为生产力方面都还比较薄弱。迄今为止，以我国科学家命名的高新科技理论、方法尚属罕见。在信息技术，深海勘探，外星探索，热干岩开发，可燃冰利用，高放核废物处理等方面，也有诸多不足之处。
    6）再如，国际岩石力学学会为纪念主要创始人L .Müller教授的逝世，自1991年起，实行缪勒奖（Müller Award）。每4年一次，奖励对象是全世界范围内最杰出的岩石力学专家，先后获奖的有加拿大 E.Hoek教授，美国N. G. W. Cook,教授，美国H.H.Einstein教授，美国C.Fairhurst教授。及澳大利亚E.T.Brown教授。迄今为止，尚无一位中国专家获此殊荣。
2．面临的新问题[77]-[79]
    （1） 信息技术
    当前信息技术日新月异，正有力地推动着社会发展和人类进步。1998年美国副总统戈尔提出了“数字地球(Digital Earth）”这一新概念之后，在全球又掀起了一个新高潮。在岩石力学方面，美国于1994年率先提出了“岩石网络”（“Rock Net”），1995年组织召开了“因特网与地球科学专题学术会议”，1997年又提出了“岩石数字化信息网络”（“Cyber Rock”）。国际岩石力学学会（ISRM）近年来也不遗余力地推动岩石力学信息网络在各成员国的推广应用。在举办国际岩石力学会议时，绝大部分会议通报、注册登记、会费交纳均在网上进行。为便于广大会员及时得到信息，国际学会在网址上专门设置了一个信息平台（Communication Platform）。同时，还决定建立互动网络（Interactive wibsite），进一步增加电子出版物，减少纸张出版物（Publication in paper form）。国际岩石力学学会信息通报《ISRM News Journal》及会议论文提要等都可从网上查询。至于岩石力学方面的电子出版物（CD-ROM），在一些发达国家已非常普遍。
    最近，美国麻省理工学院（MIT，Masachusetts Institute of Technology）宣称，他们将进一步通过互联网进行远程教育。在2007年年底以前，将包括岩石力学在内的大约1800门的全部课程在网上免费提供在线服务。此前，该学院于2003年以来曾执行一项开放式授课计划（Open Course Ware）课程门数只有几百个。
    2005年美国国家科学研究委员会（NRC, National Research Council）在针对岩土工程的研究报告中提出要建立新一代数字化基础设施信息系统（cyberinfrastructrue）.在这个系统中，能考虑岩土工程的多维、多重物理力学现象和时空关系，建立更加符合实际的计算模型，实现人力资源、技术支持和计算机能力的完美结合[80]。
    此外。美国下一代新网络公司N3（Next New Network）首创的新型网络电视最近开始播放，也会给我们带来一些启示。
    我国在“数字地球”方面，有一定的基础。1999年11月在北京成功地举办了“数字地球国际会议”（ISDE），影响深远。数字城市的进程也在加速。近来，我国还开通了《中国信息》(China Info)网络，实现了科技期刊编辑、出版、发行工作的电子化，推动了科技信息交流的网络化进程，许多期刊已经入网。但在岩石力学领域，尚处于发展中阶段。今后，除应加强通用技术，如电子通信（E-mail）、热线电子通信（Hot-mail）、主页（Homepage）、内部网络（lntranet）、外部网络（Extranet）外，还要根据岩石力学的特点，建立一套适合国情的数字化信息网络，如远程规划、远程咨询、远程教育、远程设计、远程施工、远程监理，促进信息交流、资源共享与优化配置，并将它有机地汇入“数字地球”系统之中。
    在信息技术中，全球定位系统（GPS），地理信息系统（GIS），遥感系统（RSS），地球科学信息系统（GSIS）等已进一步得到发展和应用。它们不但可用于宏观分析，也可用于解决一些具体技术问题。3S系统与Internet结合在一起应用更加广泛：如城市三维建模(3-Dimensional City Model,3DCM),隧道掘进机施工中的遥测、遥控等。如2002年我们在意大利Geodata咨询公司总部所在地都灵可以直接从微机屏上获取远在葡萄牙Porto地下铁道一台土压平衡盾构（EBP TBM,ф=8.8m）的所有施工图象和施工参数，据此发出指令，真正做到运筹于帷幄之中，决胜于千里之外及无纸化操作。
    此外，虚拟现实技术（VRT, Virtual Reality Technology）已经在国内外成功地应用于土木、水利、采矿等领域的岩土工程。
    最近，俄罗斯科学家经过近30年的不懈努力，找到了一种从太空探测地球内部能源和资源的独特方法。这种空间地质勘探新技术，为人类开发地下资源开创了全新的未来，很值得我们学习和借鉴。
    （2） 环境问题
    近几十年来，大规模岩土工程建设已经向人类敲起警钟。最突出的例子是前苏联从20世纪30年代起，在伏尔加河上修建了一批梯级水电站。建成后，固然带来巨大的经济效益，也带来难以收拾的环境问题，如地力下降、河口渔业衰退、黑海水位下降等。其他国家，如埃及、荷兰、美国、委内瑞拉等也出现类似问题。据美国航天局（NASA）Goddard 研究中心观测结果，近40年来，由于巨型水库的蓄水量不断增加（已超过1万亿m3），而且主要是集中在较高的地理纬度上，所以导致地球的极点发生偏移，自转速度加快。因此，世界各国都纷纷建立严格的环境评价制度，力图重新建立人与自然协调发展的关系。
    我国的情况也不容乐观，与水利、采矿等有关的环境问题时有发生。如我国新疆罗布泊原有3000km2的面积，1952年以后，由于上游大量修建水库工程，水源断绝、彻底干涸，形成一片荒原，近1-2年来才开始整治。再如黄河三门峡水库于60年9月蓄水后曾出现严重淤积、河床抬高、土地浸没、水质恶化等问题，直接影响到“八百里秦川”的粮食生产，不得不进行改建。改建以后，问题仍未彻底解决。到2000年底，库区累计淤积泥沙已达63亿吨，潼关水位高程比建库前抬高了5m。造成陕西三门峡库区洪水、冰凌、渍涝和盐碱化灾害频繁，库区生态环境恶化，人民生活非常贫困，仍需采取积极措施根治库区灾害[81]。
在工程建设与环境保护方面，应该强调以下几个问题：
    1）必须从思想上明确，“人定胜天”不过是一厢情愿的妄想。为了人类的可持续发展，必须走人地协调发展的道路。我国春秋时代的著名思想家老子在《道德经》中提出的“人法地、地法天”的哲学观点，至今仍有重要的现实意义。[82]
    2）环境恶化的进程，有时比较快，有时可滞后几十年、上百年，必须从长远的观点看问题。
    3）工程建设的规模不一定越大越好。在这方面，没有必要无条件地去争“世界第一”。
    4）环境保护不仅涉及地学领域的诸多方面，也涉及到政治、经济、生态、心理、伦理等其他学科，必须从全国、甚至全球的角度来考虑问题。
    5）自从1992年里约热内卢各国首脑会议通过《可持续发展全球行动计划》以来，环境问题日益受到各国高层领导和人民群众的重视。但是，情况并未因此而好转。相反，近年来，全球变暖，冰川融化，海平面上升的趋势有所加剧，直接威协到人类的生存和发展。就我国而言，青藏高原冰川的加速消失，已经使水资源短缺的形势更加严峻。
    全球变暖的罪魁祸首是人类自己——向大气圈排放超量CO2，目前美国的CO2排放量居世界首位，中国居第2位。如不采取有效措施，在2-3年内，中国将超过美国，成为全球最大的空气污染源。
    6）值得庆幸的是，温家宝总理在2007年第十届全国人大五次会议政府工作报告中，在承认中国未能实现节能排污目标的同时，敦促国民关注环保，同时强调必须加大节能降耗和治理污染力度，改变经济增长方式，以确保我国经济长远的健康发展。温总理还明确表示要采取决定性措施，取缔一些不符合标准的热电站、水泥厂、冶炼厂和其它污染严重或技术落后的厂矿。
    更值得强调的是：胡锦涛总书记在中国共产党第17次全国代表大会的报告中更明确提出，今后要“建设生态文明，基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式”，进一步为工程建设和环境保护指明了方向。
    今后，在国民经济基础建设中，我们一定要严格遵循国家颁布的《中国人口、环境与发展白皮书》、《建设项目环境保护办法》、《环境影响评价法》和《关于加强大型公共建筑工程建设管理若干意见》等一系列规定，切实贯彻执行，切忌以牺牲环境为代价的“急利好利”，“好大喜功”的短期行为。
对于涉及到全局性生态平衡的特大型工程，一定要进行严格的风险分析(Risk analysis)和风险评估(Risk Assessment)，把问题研究透、解决好，否则就会带来大浪费，大污染，大破坏。
    （3） 能源、资源开发利用
    1）水电、水利资源
    虽然从总体上看，我国是一个缺水的国家，但水电资源居世界首位。根据2005年11月发布的《中华人民共和国水力资源复查成果》，全国水力资源理论蕴藏量为6.94亿kw,年理论发电量为6.08万亿kw.h;技术可开发装机容量为5.42亿kw，技术可开发年发电量为 2.47万亿kw.h。
    在发达国家，水电开发率至少为50％，有的达98％，而我国的开发率仅为20％左右，潜力巨大。今后的开发重点是西南、西北地区。这些水电站的特点是规模巨大，有的坝高超过300m，有的装机超过1000万kW，其中不少工程将在极其复杂的地形、地质条件下修建。山高谷深、地形复杂、大流量、多泥沙、新构造、强地震、高边坡、高地应力、岩溶发育、深厚覆盖层等都是将要遇到的难题。
    在水资源开发方面，我国已建成引大入秦跨流域调水工程以及引黄入晋引水工程。今后还要建设一些调水工程，其中以南水北调西线工程最富挑战性。该工程地处青海高原，从长江上游跨流域调水至黄河上游。规划分三期实施，其中第1期调水40亿m3，第二期调水50亿m3，第三期调水80亿m3，总调水量为170亿m3。仅第一期工程就包括6座大坝，7条隧洞。输水线路总长255.9km，其中绝大部分是隧洞，累计总长为252.6km，约占线路总长的99%，单洞长度6.6-72km，最大埋深为1150m，沿线海拔高度3400-4800m，存在高寒缺氧、地形、地质、气候、环境条件非常复杂等诸多难题[83]。
    今后，建设地下水库及现代水网系统，寻找高质量饮用水源，水资源的重复利用等也是需要迫切解决的问题。
在水资源开发利用方面，近年来潘家铮院士发表的一些论文，如“新世纪、新水利”、“水利工程不能只言利不言弊”、“水电与中国”等具有普遍的指导意义[84]-[86]。在这些论文中，潘院士创造性地提出了“不要只研究水对人造成的水害，还应研究人对水造成的‘人害’”，“要开设一门‘水害学’，专门研究水利工程产生的危害”，“从传统水利走向现代水利”等科学发展观，值得我们深入学习领会。
    2）煤炭
    世界上最丰富的化石能源是煤炭。燃烧煤炭最大的缺点是污染环境，破坏臭氧层，危及生态平衡。为了缓解这一难题，各发达国家，尤其是美国，都大力开发洁净煤技术（Clean Coal Technology, CCT），力求通过高科技手段将煤炭转换成洁净、高效能源。
    洁净煤技术的要点在于：①让煤在超高温下充分燃烧，减少能量损失，提高发电效率；②将燃烧时产生的CO2分离出来，注入地下储存，减少向大气中的排放；③煤炭气化，减少污染物排放。
    在洁净煤技术开发方面，美国处于国际领先地位。根据美国《基督教科学箴言报》2007年12月19日的报导，政府将与电力企业联手投资17.6亿美元在伊利诺斯州马顿兴建一座“清洁煤炭”电厂，电厂的装机容量为27.5万kw，预计2013年前投产。
    该厂将利用“整体煤气化联合循环发电技术”对煤炭进行气化处理，从中提取氢气。通过燃烧氢气推动渦轮机发电，所产生的CO2排放量只有目前火电厂的10%。
    我国煤炭产量居世界第一，污染物排放量居世界第二。鉴于问题十分重要，已将发展洁净煤技术列入“中国21世纪议程”。
    在煤炭开采中，今后需要进行研究的还有：
    ①自动化采煤技术；②巷道快速掘进成套技术；③深部矿井（埋深1000m以上）开采技术；④煤、瓦斯、地下水、矿井火灾综合监测及防灾技术；⑤改善矿区生态环境技术；⑥无人矿山开采技术；⑦湿化开采技术等。
另外，液体煤（Liquified coal, 或Coal to Liquid, CTL）或称煤制油技术，近年来作为一种新兴产业，在国际市场上也日益受到重视。预计到2020年全球液体煤产量将从目前的每天15万桶增至60万桶，到2030年则将增至180万桶。
    我国在国际煤炭液化市场上居重要地位。自从2006年神华集团在煤制油项目上取得实破性进展以来。计划建厂14座从事这方面的工作。对此，美国《防务新闻》周刊报导说：在煤炭液化市场上，中国已抢占先机。
    特别应该指出的是，我国的煤矿安全生产形势十分严峻。据《中国煤炭报》报导，2003年上半年，煤矿特大事故发生率（死亡人数超过10人）与上年同期相比增长10.3%。国际劳工组织估计，中国每10万人的死亡率约为美国的5倍。近年来虽有所改善，但仍有上千名矿工葬身黑窑之中。如2007年3月10日，辽宁抚顺老虎台煤矿发生特大透水事故，造成22人丧生，7人下落不明，同年12月5日山西省洪洞县新窑煤矿发生瓦斯爆炸特大事故，造成105名矿工遇难，18人受伤，损失巨大，伤亡惨重，社会影响恶劣，引起广泛关注。
    此外，我国还面临一个非常严峻的问题——每年有近2亿t的煤在地下燃烧殆尽。这些大火有的是采矿引起的，但大部分是自燃。我国政府已将调查、治理北方煤火列入21世纪议程。近年来，与荷兰合作，在宁夏贺兰山中央山脉煤田区所执行的综合灭火措施已初见成效。工作中，开发的“煤火系统”软件居国际先进水平，为彻底消灭中国煤田大火打下了良好的基础。
    3）煤层气
    煤层气（Coal Bed Methane）是一种新型能源。先采气、后采煤，不但可以从根本上排除瓦斯事故，而且可使煤炭建井费用降低1/4以上。
    近年来，美国、北欧、澳大利亚等20多个国家都致力于煤层气的勘探和开采。美国已成立煤层气开发公司20多个。我国煤层气资源居世界前列。截止至1999年10月底，全国累计勘探打井157口。初步估算具有36.8万亿m3的资源量，超过陆上常规天然气总量。但迄今为止，还没有进行规模较大的商业性生产。2007年8月，中石油与澳大利亚燃气厂商Arrow Energy公司在新疆达成协议，联手在当地开采煤层气。必须指出的是：为了有力地发展我国的煤层气产业，必须建立符合我国地质情况（如低压、低渗、构造破坏严重等）的地质理论和勘探、开采方法，不可套用国外技术。
    4）石油、天然气
    当前，全世界约有2/3的石油不能用常规技术开采出来。因此，石油工程岩石力学日益受到重视，曾多次召开国际会议（如OilRock SPE/ISRM会议）进行研讨。近年来，国际上开发了定向钻探技术、深海油田浮动钻塔开采技术及空气射流开采技术。石油开采的重点转向深海、极地、沼泽等困难地区。油气勘探的范围扩展到地下2 000m～8 000m。在这个范围内，围压及孔隙压可达200Mpa，温度可达200℃，出现许多特殊的岩石力学问题。我国在陆相地层成油理论、砂岩油田高含水开采、3次强化采油技术、陆相薄互层油储地球物理勘探、复杂油气田波场特征研究等方面取得了重要进展，但总体水平有待提高。在天然气开采方面，开发程度比较低，生产规模比较小，油气产量之比远低于国际水平。但近来有所突破。2007年3月我国宣布在四川东北地区达州海相地层中发现的普光气田已探明储量为3560.72亿M3，为中国第二大气田。从上世纪50年代开始，我国科技人员就开始在海相地层中找油气田的努力，历时半个多世纪，终于攻下了这个难关。在2007年3月举行的国家科技奖励大会上，海相深层碳酸盐岩天然气成藏机理、勘探技术与普光大气田的发现，被授予国家科学技术进步一等奖。
    2007年5月，中国宣布在渤海湾发现储量10亿吨的冀东南堡大油田。在长达20年的勘探过程中，科技人员强化精细三维地震勘探，并配套应用新技术，克服了重重困难，取得突破性进展。中石油集团公司将凭借南堡油田的开发，落实科学发展观，与当年大庆油田原始、粗放式的开发方式不可同日而语。
    在石油地下洞室储存方面，我国有一定的基础。在天然气尤其是液化天然气地下储存方面处于初期阶段。
    值得注意的是，我国石油的年消费量，仅次于美国，2006年原油进口量与上一年相比增加了14.2%，达到1.4518亿吨，原油的进口依存度也达到47%。石油消费及进口量均居世界第二，形势不容乐观。
    在2007年9月召开的“中国油气论坛2007——油气勘探新领域技术研讨会”上，世界石油大气中国国家委员会主席王涛表示，根据新的资源评估结果，我国石油资源约为650亿吨，目前探明率为39%左右。我国天然气资源为25万亿m3，目前探明率约为24 .6%。今后，加大石油、天燃气岩石力学的研究势在必行。
    除力学方法以外，最近加拿大和英国的科学家发现利用微生物技术，可使老油井快速生产天然气。经过两年的实验研究，研究人员能够在玻璃试管中将石油在很短的时间内快速转化为可利用的甲烷——天燃气的主要成分。而在此之前，这一过程需要在地下经过好几万年才能完成。这套新方法模拟了微生物将石油降解为甲烷的缓慢自然过程。这种在地下存活了几亿年的微生物在无氧条件下能促使石油发酵并放出天然气。在实验室内，通过给微生物注入“奇迹生长”（Miracle. GH）催化剂肥料，可以加速这一过程。研究人员于2007年12月12日在“自然”（Nature）周刊网站上发表了他们的报告，并认为给深埋地下的一些制造气体的微生物提供催化剂就可以让难以开发的老油田重新“焕发青春”产生大量能源。
    5）天然气水合物(Natural gas hydrate)[87]-[88]
    天然气水合物又称“可燃冰”或冷冻天然气(Frozen natural gas)。它是由气体分子（主要是甲烷）和水分子组成的类冰固态物质，是在海底高压、低温条件下形成的，主要分布在大陆边缘的海洋底部及陆地长年冻土区，其最大储量约为常规可燃矿物的2.84倍。1立方米的可燃冰能释放出164立方米的天然气，是今后重要的替代能源。
    美国从20世纪60年代开始对“可燃冰”进行调查，1981年制定了“可燃冰”十年研究计划，1998年又把“可燃冰”作为国家发展的战略能源列入长远规划，每年投入2000万美圆，准备在2015年投入商业开采。日本于1992年开始研究开发海洋“可燃冰”，1995年投入150亿日圆制订了5年期的“甲烷水合物研究及开发初步计划”，目前已基本完成周边海域的“可燃冰”调查与评价，并计划在2010年进行试生产。
    近五年来，加拿大、德国、澳大利亚、法国、英国、比利时、巴西、挪威、印度等国都在进行“可燃冰”的开发研究。
    在我国，“可燃冰”的储量远大于煤层气。据中国地质调查局的初步调查，整个南中国的“可燃冰”的资源相当于700亿吨石油，是我国常规油气资源量的一半。此外，在我国青藏高原多年冻土区“可燃冰”的开发前景也十分广阔，
    2007年6月，国土资源部召开了新闻发布会宣布，经过9年的不懈努力，耗资5亿元，中国地质调查局在我国南海北部“神狐海域”首次钻探获得可燃冰实物样品，成为继美国、日本、印度之后第4个通过国家级研发计划系列可燃冰实物样品的国家。初步预测，我国南海北部陆坡可燃冰远景储量可达上百亿吨油当量，大约在2030年前后可进行商业性开采。在开采工作中必须注意的是：天然气水合物性质很不稳定，一旦失控，会造成灾难性后果，大量泄漏，会加剧全球的温室效应。
    6）核能
    近年来，出于安全和环境保护的需要，欧美大部分发达国家基本上停建或提前关闭核电站，核电设备和技术处于买方市场。与此相反，亚洲一些国家包括中国、日本、印度、韩国、伊朗、东南亚各国等都致力于核电建设。
    值得注意的是：近1-2年来，国际社会对开发核电的态度有很大的转变。在西方国家，反对核电的抗议浪潮趋于减弱，有的地方甚至烟消云散。2005年3月，来自74个国家的能源部长和官员在法国召开核能会议，重新提倡利用核能。尽管情况不能完全令人满意（如英国最大的塞拉菲尔德核电站于2005年5月发生核泄漏）；又如，2007年7月16日，日本新瀉发生6.8级强地震，从而引起柏崎刈羽核电站失火以及放射性物质泄漏。17日又在排气筒处发现多种放射性物质，约有百个核废物筒在地震中翻倒，引起全社会的关注。但是，在权衡轻重之后，大批专家，包括反对核能的生态学家都认为，从长远的观点看问题，核能是满足全球电力需要，避免全球变暖比较可靠、有效的最佳选择。2005年6月28日，世界上首个国际热核实验反应堆项目（ITER），经过多方协商，最终敲定在法国马塞附近的卡达拉舍着手建设。这一重要举措，无疑会极大地增强人们对开发核能的信心。
    但是，我们也应该清醒地注意到，主要来自核电站的高放废物处置仍然是一个全球为之困惑的难题。虽然经过大约半个世纪的不懈努力，问题未获圆满解决。到现在为止，还没有一个国家已经建成可以安全、永久储存高放废物的设施[89]-[90]。
    为了解决上述世界难题，科学家提出不同的方案，例如太空处置、冰层处置、海底处置、岩熔处置及深部地质处置等。经过反复比较、论证，都认为深部地质处置是最佳方案。这种方案的实质是利用深达500-1000米的地下岩石洞室（结晶岩、岩盐、粘土岩等）作为永久处置库或称地质处置库，再通过工程屏障永久隔离高效废物[91]-[92]。
    在库址选择时，不但有许多岩石力学难题，如热力学—流体力学—岩石力学—化学(T-H-M-C)的耦合作用等，还涉及构造地质、水文地质、水文化学、地球物理、地球化学等方面的问题。此外，还要综合考虑政治、经济因素。由于含钚核废料的半衰期为2.4万年，因此，所要考虑的时间因素至少为1万年，甚至10万年以上。
为了更有效地解决上述问题，各国除自行研究外，还广泛进行国际合作，如著名的STRIPA计划，DECOVALEX计划，Aspö计划等。
    从总体上看，美国在这方面的研究处于领先地位。近期在美国发生的两件事已广泛引起国际社会的关注[93]：
    ① 将核能辐射剂量的设防标准从1万年提高到20-30万年。
    ② 启动地球科学实验室计划（Earth Lab Program）,提出在高放废物处置中还应该考虑微生物的作用，即从目前所关注的T-H-M-C耦合过程之外，又加上一个微生物过程，形成深部热力学——水文地质学—岩石力学—化学—微生物学耦合过程（T-H-M-C-B，Deep Coupled Thermal-Hydrological-Mechanical and Biological Processes Research）。
    近年来，我国核电建设发展较快，预计到2010年核电装机容量将达到2000MW，2020年达到4000MW。按此规划推类，到2010`年我国积累燃料将达1000t，到2015年将达2000 t，2020年以后，每年将产生1000 t乏燃料。
    为顺利解决高放废物处置问题，我国于1985年制定了“高放废物深地质处置研究发展计划”（即SDC计划，后称DGD计划）。经过20余年的不懈努力，完成了高放废物深地质处置总体规划和总体技术研究、选址和场址评价研究、处置库概念设计调研、缓冲回填材料性能研究、天然类比研究、国外性能评价调研及计算机模拟等大量工作。初步确定甘肃北山为高放废物处置库的重点预选区，开展场址评价方法学研究，选择内蒙高庙子膨润土作为缓冲回填材料。2005年8月，国防科工委在北京组织召开高放废物处置研讨会。2006年中国岩石力学与工程学会正式建立了废物地下处置专业委员会，并于7月12日召开了成立大会暨首届学术交流大会，出版了论文集。上述举措无疑会进一步推动学科发展和科技进步[94]-[95]。
    在核电发展战略方面，潘家铮院士向国务院领导提出的“关于加速发展我国核能的建议”具有普遍的指导意义[96]
    在国际合作方面，我国与国际原子能机构（IAEA，International Atomic Energy Agency）,开展了两期技术合作项目。此外，还与美、法、日、德、瑞士、瑞典、比利时等国建立了技术联系，参加了国际合作DECOVALEX计划中的一些课题研究。2004年5月在三峡工程现场组织召开了国际核废物处置中关键岩石力学研讨会。2005年，在国际岩石力学学会年会上，国际岩石力学学会批准了以我国科学家王驹博士牵头的地下废物专业组织（Interest Group on Underground Waste Disposal）。在该专业组织中，高放废物处置是最重要的一个主题。2006年7月，我们与美国科学观察家公司（Monitor Scientific）合作成功地举办了核废物管理和处置性能评价研讨会（Workshop on Performance Assessment for Nuclear Waste Management and Disposal）,成效显著。
    如前所述，近年来，各国科学家正致力于核聚变研究。这种反应堆，不会产生放射性污染，是解决地球能源危机的根本途径。2007年3月中国科学院宣布，国家重大科学工程项目全超导非园截面核聚变实验装置（EAST，也称“人造太阳”）通过国家验收，为我国全面参与国际热核实验反应堆项目（ITER）创造了良好条件。
    7）海洋能
    海洋能包括：潮汐发电，波浪能发电，海洋温差发电和海流能发电。
    最近挪威科学家提出修建河、海水渗压发电计划，它的原理是，利用低浓度的液体（河水）向高浓度的液体（海水）流动时产生的渗透压力，推动涡轮机发电。研究人员准备在河流入海口处，用面积巨大的薄膜将河水和海水隔开，再利用河水的渗透压力产生电能，虽然距离商业生产还比较遥远，但是挪威能源集团已准备提供1300万欧元的开发费用。欧盟对这个项目也十分热心，近年来，在关键技术——对隔膜材料（必须具有结实、耐用、透水性好以及阻止盐分通过的性能）的研究取得了诸多进展。目前，每平方米隔膜的发电功率为3w,而专家认为必须超过5w，才能带来经济效益。
    作为一种清洁、可再生的“蓝色能源”，海洋能的开发利用日益受到人们的重视。据科学家估计，地球上潮汐能的发电量高达90万亿kW。目前，英国、美国、法国、日本、印度等已建成几十座潮汐电站。英国政府于2007年9月17日批准建立世界上最大的波浪能发电站，该电站将建在英国西南部度假胜地康沃尔半岛的圣艾夫斯湾，装机容量为20MW，耗资约6600万美元。计划于2009年投入运行，投产后，可在25年内减少CO2排放30万吨。
    我国海岸线长达18000余km，潮汐能源达1.9亿kW，可开发装机总容量为2179万kW，年发电量可达624万kW•h，可供开发200kW以上的潮汐港湾424处。
    为解决沿海地区能源短缺，保护生态环境，我国已将海洋能开发列为重点项目。最大的潮汐试验电站是浙江江厦潮汐电站，共有5台机组，总容量为3200kW，年发电量1100万kW•h。尽管潮汐能的发电成本较高，仍有巨大的开发前景。
    随着21世纪海洋高科技的飞速发展，海洋能发电将占更加重要的地位。
    8）热干岩发电技术
    在地壳浅部的某些构造部位，埋藏有热干岩（HDR，Hot Dry Rock）。这是一种干净的新能源。据估计，它包括的能量为地球全部石油、天然气和煤炭蕴藏能量的30倍。
    从上世纪70年代中期开始，美国、日本、法国、澳大利亚等国都单独或合作执行热干岩发电计划。在美国新墨西哥州芬顿山（Fenton Mountain）执行的国际合作计划中，钻井深度为4250－4660m。从注水井注入冷水21300m3，在热干岩中形成孔底循环，迅速将冷水变为高温、高压蒸气。在产出井地面可收到200℃的干蒸气，直接进入汽轮机发电，容量达10MW。日本从1975年开始进行基础研究，1985年正式启动HDR计划，以新能源开发组织（NEDO， New Energy and Industrial Technology Development Organization）为主，进行系统的现场试验研究。
    特别值得提出的是，最近日本国家资源与环境研究院（NIRE）提出了一项新技术，称为潜孔钻井同轴热交换系统，简称DCHE(Downhole Coaxial Heat Exchange System)，可在同一个钻井中注水加热后发电。钻井深度约3000m，每一口井可发电6－9MW。
    在热干岩发电计划中，主要的岩石力学课题为：1. 高温高压下热干岩的力学性质；2. 热干岩人工致裂技术；3. 热干岩体中水力学－岩石力学－热力学的耦合作用等。
    我国对热干岩的开发利用正在探索中。
    最后，需要特别提出的，为了缓解能源紧张形势，我国政府于2005年颁布了《中华人民共和国可再生能源法》，（2005年2月28日第十届全国人大第14次会议通过），以法律的形式为我国可再生能源（包括风能、太阳能、生物质能、地热能、海洋能、水能）的开发指明了方向，其中大部分与岩石力学有关。
    (4) 地下工程
    人口爆炸、资源短缺、环境恶化、土地衰退、物种减少，人类赖以生存的地球表面已不堪重负。在这种情况下，各国除采取综合性的政治、经济措施以外，都日益注重地下空间和地下工程的开发利用。虽然有的科学家提出了21世纪在海上、空中建造大城市，实现人类海市蜃楼的梦想，但比较可行的还是“入地”。国际上一种非常普遍的观点是：“19世纪是桥的世纪，20世纪是高层建筑的世纪，21世纪则是人类开发地下空间的世纪”。号召人们“往深处想”（“Think Deep”），迎接岩石工程的“第四次浪潮”（“The Forth Wave of Rock Engineering”）。当前，许多发达国家都把地下空间当成一种新型的国土资源，并在总体上称之为“地下产业”。为适应形势的发展，国际上成立了不少与地下工程有关的组织。其中比较著名的是：国际隧道协会（ITA, International Tunneling Association），国际地下空间开发利用协会（ACUUS, Association for the Construction and Use of Underground Space）,国际城市地下空间联合研究中心（ACUUS，Associated Research Centers for Urban Underground Space），隧道工程与快速开挖会议（RETC,Rapid Excavation & Tunelling Conference），美国地下建筑协会（AUA,American Underground-Construction Association），意大利隧道学会（SIG, Societa Italiana Gallerie）等。
    近几十年来，随着地下电站（水电、火电、核电、地热电），地下城市，地下储存（热能、超导电能、石油、天然气、CO2，压缩空气），地下铁道及轻轨建设，深部矿山及深海石油开采，放射性核废物地下储存，国防、人防工程的发展，岩石力学的研究重点日益转向地下，不但注意人工洞室的开挖，而且注意利用天然洞室或废旧矿井做地下工程。
    近年来，地下空间利用日益成为众所关心的热点。在一些发达国家，大城市的地下铁道网络已基本形成。当前纷纷把重点转向综合性地下城市建设，并制定了相应的总体规划及法律、法规。在日本新宿已建成一个地下城市的雏型，还计划在东京青山地区深10m,50m,100m的地下分三层修建球形地下城，使地下同地上一样成为一个现代化大城市。最近日本提出了地下爱丽丝城（Alice City）规划，开发深度达200m。日本还计划在市中心区50－100m深处建设地下飞机场，使其成为新的地下交通枢纽。2001年1月，日本政府决定在东京地表以下40m深处，建两条宽13m，双车道的外环高速公路，取代原计划的地表高架桥方案。除了为居民提供交通方便外，地下物流（UFT, Underground Freight Transport），包括管道运输，密封舱管线运输，地下物流系统的环境、安全、效益与立法等也是国际上关注的一个热点。迄今为止，已召开过4次国际会议（ISUFT），其中第4届是在上海召开的（2005年）。第5届地下物流国际会议将于2008年3月20-22日在美国Texas州Dallas举行。美国堪萨斯市利用矿山采空区建立了一个30万平方英尺的商业、工业中心。明尼苏达、得克萨斯等地区约有一万多户中产者移居地下。在德国、意大利等国家也有类似举动。据估计，到21世纪末，人类约有1/3将重新“穴居地下”。
    我国在地下工程开发方面还有许多潜力可挖。今后，迫切需要解决的问题是制订统一的开发规划和与之配套的法律、法规，使这项工作有法可依、有章可循。
    此外，还建议注意以下几个问题：
    1）发展全断面隧道掘进机技术
    无论是大、中型隧道，还是微型隧道工程，都应优先考虑采用掘进机施工方案。在城市微型隧道施工中，应大力推广非明挖技术（Trenchless Technology, TT）。
全断面隧道掘进机(Tunnel Boring Machine，TBM）的研制和使用，体现了一个国家的综合科技和工业水平。
    近年来，我国在这方面取得了可喜的进展。2001年9月中国岩石力学与工程学会在北京组织召开了隧道掘进机及工程应用国际研讨会，会上潘家铮院士做了重要讲话。此后，学会理事长钱七虎院士在全国政协会议上数次联合若干政协委员提出了隧道掘进机本地化生产的建议。中国岩石力学与工程学会也通过中国科协将类似建议呈报中共中央、国务院、人大常委会等领导机构。
    2005年具有我国自主知识产权的掘进机“先行号”问世，开创了国产地铁盾构的新纪元。该掘进机为土压平衡式，直径6.34M，是由上海隧道工程股份有限公司机械厂研制成功的。此外，沈阳、大连、广州等重型机械厂也分别 与国际著名厂商 Wirth、Robbins、Herrenkneht等联合研制了不同型式的掘进机并投入生产。2007年沈重集团和沈矿集团合作组成北方重工集团有限公司，并将国际著名的法马通（NFM）公司并购。同年8月28日在沈阳举行了“北方重工揭牌仪式暨并购法国法马通（NFM）公司新闻发布会”，标志着我国TBM制造业跃上了一个新台阶。2007年12月15日深夜来自北方重工集团的全断面隧道掘进机自沈阳，运抵北京。该机直径11.97m，全长60 m，总重1600吨，总功率11870KW。这台被拆卸成36个部件，经过7昼夜运到北京的“巨无霸”主要用于北京西站——北京站直径线开挖。在这期间，我国还出版了几本专著。例如《岩石隧道掘进机（TBM）施工及工程应用》，《全断面岩石掘进机》，《盾构法隧道施工技术及应用》等[97]-[[99]。
    今后，进一步完善我国的掘进机工业体系及工程应用仍然是摆在我们面前一项重要作务。
    2）加强地下防护工程研究
    当前国际形势虽有所缓和，但天下并不太平。如美国在国会否决了禁止核试验条约不久，就研制出一种称为“蓝色太平洋”的超级计算机。该计算机可以精确地模拟核试验。2003年4月美国国会取消研制小型核弹头的禁令，政府加大了研制低当量核武器的力度。在这种情况下，我国必须加强地下防护工程的研究，岩石动力学应列为该项研究的重点。
    3）充分利用黄土资源建造地下工程
    我国黄土覆盖面积约为63万km2，大部分具有地层完整、强度较高、自稳能力较强的特点。我国劳动人民在黄土中修建民居有几千年的历史，但只限于民居显然是不够的，应该运用近代岩土力学原理和方法加以充分利用。
    (5) 海洋产业
    全球海洋总面积为3.6亿km2，占地球表面积的71％。海洋是生命的摇篮，是现代地球科学的发祥地和实验场。众所周知，板块构造学说主要来自对海洋的研究。此外，海洋中除潮汐能等可再生资源以外，还蕴藏着丰富的矿产资源和生物资源。近来，科学家还在地中海等海底以下发现丰富的淡水资源。海水淡化也是解决水资源短缺的一个重要途径。据初步估计，分布于海洋底的多金属矿产资源有万亿吨之多。当前伴随着全球人口激增、资源短缺和环境恶化，世界各国都竟相开发利用海洋资源，扩大人类生存和发展的空间。随着形势的发展，海洋开发势必成为一个规模宏大，举足轻重的产业。
    近几十年来，为了研究全球构造和资源调查，国际间执行了一系列多国合作计划，如深海钻探计划（DSDP,Deep Sea Drilling Program, 1968－1983），大洋钻探计划（ODP,Ocean Drilling Program）（1985－1995）及国际岩石圈计划（ILP,International Lethosphere Project, 1980－1999）等。
    通过执行这些计划，人们对岩石圈的结构和演化，板块构造模式，海洋环境，海洋底部的地质构造，地形地貌，水与岩石之间的耦合关系，油气及固体矿产资源等有了进一步的认识。采用的方法主要是地球物理勘探、岩芯钻探、空间技术等。
    在海洋矿业开采方面，各国都集中精力研制智能化遥控海底采掘生产系统，如英国已研制出可深入海底1万m的多功能机器人。预计在2010年后，可开始商业性开采。
    新中国成立以后，特别是改革开放以来，我国广泛开展海洋地质调查，已完成调查海域面积180万km2。海洋油气田新兴产业得到飞跃发展，远洋考察、极地考察也取得了重要成果。迄今为止，我国科学家对大洋已成功地进行了18次考察。最近，正在进行第19次考察活动。2007年2月科考队在西南印度洋板块海底热液活动区，取得了一系列宝贵的科研成果。如前所述，2007年5月，我国宣布，经过长达20年的勘探过程，在渤海湾发现冀东南堡油田，储量达10亿吨。
    经联合国批准，我国在东太平洋洋脊的C-C区(Clarion-Clippoton)获得了15万km2的专属勘探区，重点开展了一系列勘探、研究工作。1997年我国研制成功“CR-01”6000m水下机器人。2003年5月国务院批准了《全国海洋经济发展规划纲要》，决定有计划地对海洋进行保护性开发。
    从总体上看，我国在这方面与发达国家相比，还有一定的差距。今后充分利用高新技术，建立海洋产业是我国面临的重大课题。
    (6) 外星探索（Extraterrestrial Research）
    地球是人类的摇篮，但人类不能永远生活在摇篮里。为了拓宽生存空间，科学家把注意力首先转向月球和火星。在21世纪初叶，比较现实的是开发月球。据估计，月球上有丰富的钛、銥等贵金属和氦—3，极有开采价值。
    如前所述，科学家正在探索使用“氦-3”同位素热核反应堆发电。但在地球上，“氦-3”储量不大，估计只有20吨，而在月球表面储量有几百万吨。据科学家估计，只需4吨氦气就足以满足美国一年的能源需求，只要有2架航天飞机就足以承担运输任务。因此，开发月球资源无疑是解决地球能源危机的一个新途径。
    自上世纪70年代美国和前苏联宇航员分别登上月球并在月球表面进行了钻探取样以来，人类再也没登上月球。如今，人们对月球的兴趣重新被点燃，甚至考虑在月球上建立居住点。近年来参加这项活动有美国宇航局、欧洲航天局（Smart-I计划）等。近1-2年来，日本、印度、巴西等也争相踏上探月之旅，太空探索趋于全球化。
2007年9月14日，日本首颗探月卫星“月亮女神”发射升空，2007年12月11日，美国宇航局宣布将实施一项新的探月计划，目标是探测月球的内部结构和演化历史，项目的全称为“重力恢复和内部实验室”（Grail），整个项目的耗资3.75亿美元，据美国“新太空探索”计划，美国宇航员在2020年前“重返月球”。
    为了探测和开发月球资源，为人类造福，2007年10月24日，由我国自行研制的“嫦娥一号”月球探测器在西昌卫星发射中心由长征三号甲运载火箭发射成功，使中华民族数千年的奔月梦想开始变为现实。
    “嫦娥一号”上载有分光仪分析记录月球表面的化学成分，有激光测高仪描给月球表面的地形，还有摄相机，拍摄三维月球表面的照片。此外，卫星上还有微波辐射计，用来测量月球的辐射热，还能探绘月球表面土层的深度。这些测量数据可以显示出月球内部的铀和钍等放射性物质的含量，进而揭示出月球的起源。
    2007年11月27日，国家航天局正式发布了“嫦娥一号”传回的第1幅月面图象，温家宝总理出席发布仪式并讲话。12月12日中共中央举行大会隆重庆祝首次月球探测工程圆满成功，胡锦涛主席发表重要讲话。
    我国今后还要实施第二期和第三期工程。中国探月第二期工程的主要目标是发射月球着陆探测器并携带巡视探测器，实施月面软着陆，在着陆区附近开展详细探测。第三期工程将发射月球着陆探测器，在着陆区附近进行探测，并采集月球样品返回地球。中国暂无送人上月球计划。
    在火星探测方面，美国一直居领先地位。2004年1月3月和24日，“勇气”号和“机遇”号先后登陆火星两侧对称地区，进行了大量探测工作。“勇气”号经过9个月的奋力攀登，在8月21日到达了赫斯本德山顶峰。登上顶峰以后，不仅用两台高分辨率彩色立体CCD全景相机对周围环境进行了拍摄，而且还用火星岩土探测仪对山顶的岩土进行了一系列科学实验，包括钻探，α粒子X射线光谱分析，矿物成份分析，颗粒分析等，取得了丰富的成果。
    (7) 城市化问题
    城市是现代世界经济活动的轴心。近200年来，全球城市人口已从3000万增加到目前的30亿。预计到2008年，全世界将有一半人口生活在城市。在一些国家，尤其是发展中国家，城市的飞速发展，以及大都市的不断涌现，带来了持续增长的人口，日益污染的空气，全面恶化的环境。据人口普查，我国人口城市化水平在2000年是36.9%，预测到2020年，这个数字将达到50%。在这种背景下，要满足人们不断提高的物质和精神生活需求，需要在经济发展和建设可持续发展城市之间寻求新的平衡点。为了建设新型的生态城市，我们需要解决一系列问题：如地下空间开发，快速交通网络，地下储能、储水，城市垃圾处理，水资源合理利用，水土流失，地面开裂，地面塌陷及其它极端灾害事件：如干旱、洪涝、地震、山崩、滑坡，泥石流等。上述各个问题均与岩土工程密切相关。
    与发达国家相比，我国在以下几个方面还存在较大的差距：
    1) 地下污水处理系统；
    2) 地下储水系统，包括地下水库、地下含水层储水，雨水收集利用等；
    3) 地下高速公路；
    4) 地下物流系统；
    5) 垃圾处理及污染土地和地下水修复技术，包括物理修复、化学修复、生物修复及综合生态修复等。
    当然，更重要的是要制定科学的、统一的规划，做到有序开发。在决策过程中，要更多地取得公众的理解和支持，提高公众的知情权、参与权与监督权。
    在城市规划中，要从更长远的观点，更深入的层次，更宽广的视野来看问题。在认真学习发达国家先进经验的同时，我们一定要充分吸取他们的教训，切不可重复别人犯过的错误。例如：从上个世纪90年代开始，一些发达国家陆续停止修建高架桥，代之以地下高速路。在美国波士顿，市政当局于1994年开始拆除建成于1959年的6车道高架桥，代之以在高架路下修建一条8-10车道的地下高速路和另一条通往机场的4车道地下隧道。一拆一修，耗资上百亿美元。我们一定要以此为戒，杜绝类似事件在我国发生[100]。
    （8） 历史文物保护
    历史文物是全世界人民共同的宝贵遗产。近年来历史文物保护工作越来越受到重视。国际岩石力学学会于1995年专门成立一个石质文物保护委员会（Commission on Preservation of Natural Stone Monuments）从事这方面的工作。该委员会在主席谷本亲伯（C. Tanimoto）教授（日本）主持下，对埃及金字塔、狮身人面雕像等进行了系统的研究工作，取得了丰硕的成果。
    我国是历史上四大文明古国之一，历史文物之多，举世罕见。改革开放以来，随着综合国力的不断增强，文物保护工作日趋活跃。上世纪80年代，我国科技人员在陈宗基教授指导下，成功地对甘肃麦碛山石窟进行了加固。此后，中国敦煌研究院组织科研人员对丝绸之路，尤其是敦煌石窟文物保护进行了系统的研究，提出不少有价值的论文，并成功地主办了数次国际研讨会。近年来，中国敦煌研究院李最雄教授出版了两本专著：《丝绸之路古遗址保护》和《丝绸之路石窟壁画彩塑保护》，很值得学习、参考[101]-[102]。上世纪90年代以来，中国科学院地质与地球物理研究所等单位的科研人员对浙江龙游石窟保护进行了大量工作。2004年9月中国岩石力学与工程学会与浙江龙游县人民政府联合主办了“中国龙游石窟保护国际学术讨论会”，会后出版了论文集[103]，有力地推动了这方面的工作。2004年11月在国际岩石力学学会的年会上（日本京都），国际岩石力学学会石质文物保护委员会主席谷本亲伯（C. Tanimoto）教授先后邀请傅冰骏、杨林德教授做主题报告，前者的报告题目是：“中国古丝绸之路石质文物保护”，后者的报告题目是：“中国龙游石窟的价值和保护”。两个报告，深受欢迎。
    对此，谷本亲伯（C. Tanimoto）教授在致国际岩石力学主席团和全体理事的工作报告中（包括书面的和口头的）特别提及中国岩石力学与工程学会在这方面的贡献，感谢中国学会、中国同行对国际石质文物保护委员会的密切合作和一贯支持。2004年11月19日谷本亲伯（C. Tanimoto）教授致函傅冰骏教授，更直截了当地说：“你们把我救了”（I was saved by you）。由此可见，中国在国际舞台上的地位[104]-[105]。
    当然，目前的工作还远远不能满足要求。今后需要运用高科技手段，在全国范围内创造性地把这项工作进行下去。
    特别应该指出的是：石质文物保护不仅仅是一个科学技术问题，也涉及到许多管理方面的问题。必须明确：石质文物既是我国、也是全世界人民共同宝贵遗产。把石质文物当成“摇钱树”，单独追求经济利益、票房价值，将导致无法弥补的严重后果。
    （9）管理系统[106]
    随着全球经济一体化进程的加速，工程管理科学越来越受到人们的重视。近年来各国针对不同项目，开发出多种管理信息系统（MIS， Management Information System）,对整个工程进行统一、全面、系统、全过程的管理和监控。此外，还出台了一系列规章、制度，如著名的菲迪克条款（FIDIC,Federation International Des Ingenierrs Conseils）管理体制。FIDIC成立于1913年，至今已有90多年的历史。以此为基础，在发包承包过程中，经常采用BOT方式（Build-Operate-Transfer，建设－运营－移交）。此外，还有其它方式如PM（Project Management项目管理）、BOOT（Build-Own-Operate-Transfer，建设－拥有－运营－移交）、BOM（Build-Operate-Maintain，建设－运营－管理）、CM方式（Construction Management，建设管理）、MD方式（Design Management，设计管理）、DB方式（Design-Build设计-建设）与交钥匙（Turnkey）方式等。在管理科学中，价值工程学或称工程经济学（Value Engineering）普遍受到重视。为适应形势的发展，在发达国家专门成立了合同顾问工程师协会（Association of Contractual Consulting Engineers）和注册仲裁工程师协会（Association for Chartered Institute of Arbitrators），从事与工程经济有关的活动。
    为了避免工程建设中的“长官意志”，短期行为，一些著名的研究、咨询机构，注重风险分析。如意大利Geodata咨询公司开发出地下工程风险评价管理系统（RMP,Risk Management Plan）。该系统将工程造价，完工期限，风险程度有机地进行综合分析，然后用定量的方式加以表达。在领导层（政治家）和工程技术人员之间架起一座桥梁，对科学地进行宏观决策很有帮助。近年来，该公司还与美国麻省理工学院（MIT）等合作，共同开发出隧道开挖决策辅助系统（DAY），进一步推动了这方面的工作。
    在国际范围内还有两点值得我们关注的是：
    1）价值工程学，这门学科的独特之处在于创新，通过创新保证工程质量，追求“最佳”、“最值”，而不是单纯削减造价。目前，欧美一些发达国家及日本等都出台相关立法，规定政府重大投资项目必须通过价值工程评估才能拨款。为适应形势的发展，在全球范围内成立了国际价值工程学会（ISVE, International Society for Value Engineering）.
    2）法律工程学（Forensic Engineering），这是一门交叉、边缘学科。在一些发达国家，用法律条款或以严谨的司法观点来处理相关问题的案例日益增加。
近年来，我国在工程管理方面有不少进步。在三峡水利工程建设中，中国三峡开发总公司于1995年10月与加拿大Monenco Agra公司签订了合作开发三峡工程管理信息系统（TGPMS，Three Gorges Project Management System）的商务协议。实施后，效果良好。但从总体上看，我国在工程管理方面还比较落后。例如，我国的岩土工程勘测、设计、研究、施工体制结构基本上是按照前苏联的模式设立的，绝大部分属国家所有，分属各大行政部门，这种条块分割、分工过细的格局，显然赶不上形势的发展。
    还有一个值得注意的问题是，当前，在国际交往，尤其是对外承包工程方面，我国缺少兼通经济、法律、技术及熟悉国际“游戏规则”（包括市场标准、操作方法、市场运行规则等）方面的国际化项目管理人才。培养大批优秀的具有国际化视野和技能的项目管理人才已经成为当务之急。此外，由于现代资讯科技正在强烈地冲击着企业的管理方式、经营方式和传统观念，我们必须密切注意新动向，适应不断发展的新形势。
3．岩土工程基础建设中几个值得思考的问题
    （1） 工程规模越大越好吗？
    近年来，工程规模越大越好的观点不时见诸报端。实际上大规模工程建设，是一把双刃剑，在造福人类的同时，也带来诸多生态、环境方面的负面影响。规模越大，出现的问题越多。问题的出现有时比较快，有时可滞后几十年，甚至几百年。因此，工程规模不一定越大越好，片面追求“世界第一”，宣传“举世瞩目”，会把人们带入误区。
    （2）TMB（隧道掘进机）只适用於长隧道开挖吗？
    一般认为，当隧道全长大于6km，或隧道长度与直径之比大于600时，才采用掘进机方案。但近年来，随着科学技术的不断进步，这一传统观念已被工程实践所打破。例如在欧洲，一些发达国家、尤其是瑞士，有不少长度3km左右的隧道都采用掘进机开挖。再如，我国香港地区的葵青隧道（连接九龙半岛及新界地铁工程的一部分），全长只有1.8km，同样采用掘进机开挖。该隧道穿越一段坚硬岩层和一段旧填海区的软土，开挖直径8.75m，衬砌后直径7.62m，原计划采用钻爆法及明挖回填方案施工。经全面技术、经济比较后，最后采用混合式隧道掘进机（Mixed TBM）方案，成功地完成了开挖支护任务。    
    （3）地下工程的造价一定高于地面工程吗？
    一提到地下工程方案，往往是摇头者多，点头者少，主要原因是在不少人的心目中地下工程造价太高，竞争不过地面工程。这种传统的观念束缚着人们的头脑，限制了地下工程的发展，在绝大多数发展中国家尤其如此。实际上这并不是一个普遍规律，对具体情况要做具体分析。如日本政府原计划采用全线高架方式建设东京外环高速公路，由于沿线居民强烈反对这种严重污染环境的地面工程，一直不能付实施。2003年1月决定废除高架高速公路计划，代之以地下高速公路计划。建设地下高速公路不用花拆迁费和征地费，也无需给土地所有人支付补偿，可以降低造价、缩短工期。可行性研究表明，每公里的建设费用大约为800亿日圆，比高架式公路节约20-30%，建设工期可以从15年缩短到8年。至于环境效益更不待言。上述情况，很值得我们借鉴。
    （4) “城市扩张”是发展方向吗[107]？
    城市扩张（Urban Sprawl）也可以叫做“摊大饼”。这是一个全球性的问题。
上世纪第二次世界大战以后，英国提出“大伦敦规划”。后来受到“有机疏散理论”的冲击，城市功能从高度集中到有机疏散的方向发展，在伦敦周边建设了十几个功能齐全的中小城镇。
    进入21世纪以来，人们普遍认识到建立生态化城市的重要性。为达到这个目的，一方面努力开发地下空间，另一方面尽量缩小城市规模，力争建立更多的环境友好，布局合理的精巧城市（Compact City），而不是“摊大饼”。“让我们看见壮丽的天际线”，“让我们拥有更多的视野权和采光权”，“让我们生活在更加宁静的环境中”已成为人们的共识。立交桥、高架桥、摩天大楼已不是现代化城市的标志，更不值得去宣传、去歌颂。迄今为止，我国城市发展的某些方面令人担忧，不少媒体还把“摊大饼”当成一种光荣的事业去宣传。在这个问题上，我们要从全局的观点，更深的层次，反思城市的发展、生态的保护及人类自身的行为。
    （5）筑坝还是拆坝？
    由于筑坝在生态环境方面带来一些负面影响，从上世纪六七十年代以来，在国际上出现一股势力。这股势力源自美国，近年来波及全球，包括中国。这些人士把筑坝说的一无是处，甚至上升到侵犯人权的高度，一时闹得沸沸扬扬，大有黑云压城城欲摧之势。
    毫无疑问，我们承认筑坝中有忽视生态环境保护和移民权益等问题，要在研究水利学的同时研究“水害学”。今后做到有序开发，合理利用。但是不能因噎废食，停止建坝，正如我们不能因为开现代化的汽车发生些事故，就放弃汽车再回到老祖宗时代去赶牛车一样。的确，美国等一些发达国家拆了一些坝，但都是没有使用价值的坝，像美国在上世纪三十年代修建的Boulder大坝，至今仍在正常运转发挥效益。该坝为拱形重力坝，最大坝高221.3m，库容：35.2 ╳ 106m3，装机19台，总容量为208万kw，于1931年动工，1935年完工。建成后，发挥了发电（每年超过40亿KWH）、灌溉（美国 100万英亩，墨西哥50万英亩）、供水（为拉斯维加，洛杉矶等城市1800万居民及商业区提供高质量水源）、旅游（每年接待游客约900万人）等综合效益，在水库附近还建成了一座野生动植物保护区，改善了自然环境。19