學好巖土工程不得不了解這個領域幾個殿堂級人物,雖然巖土工程發展了百年,但是目前體系仍然不很完善,相對其他學科因自身特點而發展緩慢。一百年前的基本理論假設仍然在應用,雖然每個體系都有其精妙之處,但是由於巖土工程的複雜性而在處理實際問題中仍捉衿見肘。前輩們給予的思想幫助我們照亮前行的道路,在此向他們致敬!
第一位 Charles Augustin de Coulomb 中文名字: 庫侖
1736 年6月14 日生於法國Angoul ,1806 年8 月23日卒於法國巴黎。
Coulomb 對土木工程(結構、水力學、巖土工程)以及自然科學和物理學(包括力學、電學和磁學)等都有重要的貢獻,如物理學中著名的庫侖定律就是他提出的。1774 年當選為法國科學院院士。
在巴黎期間,Coulomb 為許多建築的設計和施工提供了幫助,而工程中遇到的問題促使了他對土的研究。 1773 年, Coulomb 向法蘭西科學院提交了論文「最大最小原理在某些與建築有關的靜力學問題中的應用」,文中研究了土的抗剪強度,並提出了土的抗剪強度準則(即庫侖定律),還對擋土結構上的土壓力的確定進行了系統研究,首次提出了主動土壓力和被動土壓力的概念及其計算方法(即庫侖土壓理論)。該文在 3 年後的 1776 年由科學院刊出,被認為是古典土力學的基礎,他因此也稱為「土力學之始祖」。
第二位 Karl von Terzaghi 中文名字: 太沙基
Terzaghi 於 1883 年10 月2 日出生於捷克的首都布拉格,904 年畢業於奧地利的格拉茨(Graz )技術大學,之後成為土木工程領域的一名地質工程師。1916 ~1925 年期間,他在土耳其的伊斯坦堡技術大學和 Bogazici 大學任教,並從事土的特性方面的研究課題,這也最終導致了他的舉世聞名的《 Erdbaumechanik 》(土力學)於 1925 在維也納的問世,該書介紹了他所提出的固結理論以及土壓力、承載力、穩定性分析等理論,標誌著土力學這門學科的誕生。1925 年,他被派往麻省理工學院擔任訪問教授,四年後回到維也納技術大學任教授。 1938 年德國佔領奧地利後,Terzaghi 前往美國,並在哈佛大學任教,直到 1956 年退休。在此期間的 1943 年,他還出版了《 Theoretical Soil Mechanics 》,在這部不朽的著作中,Terzaghi 就固結理論、沉降計算、承載力、土壓理論、抗剪強度及邊坡穩定等問題進行了闡述,為便於工程技術人員使用,書中使用了大量的圖表。1963 年10 月25 日 ,Terzaghi 在麻薩諸塞州的溫徹斯特逝世。
Karl Terzaghi 被譽為土力學之父。他的開創性工作於 1936 年在哈佛大學召開的首屆國際土力學大會上為大家普遍了解後,土力學廣泛出現在世界各地土木工程的實踐中及各大學的課程中。Karl Terzaghi 是一個理論家,更是一個享譽國際土木工程界的諮詢工程師,他是許多重大工程的顧問,這其中包括英國的 Mission 大壩, 1965 年,為表示對 Terzaghi 的敬意,該壩被命名為 Terzaghi 大壩。毫無疑問,Terzaghi 對土力學理論的貢獻是巨大的,但人們評價說,也許他更大的貢獻是向人們展示了用理論解決工程問題的方法。
Terzaghi 是第一屆到第三屆(1936 ~1957 )ISSMFE(國際土力學與基礎工程學會)的主席,曾4 次榮獲 ASCE (美國土木工程師協會)的Norman 獎(1930 ,1943 ,1946 ,955 ),並被8個國家的9個大學授予榮譽博士學位。為表彰Terzaghi 的傑出成就,美國土木工程師協會還設立了Terzaghi 獎。
第三位 Henry Philibert Gaspxard Darcy 中文名字: 達西
Henry Darcy 1803 年6月10 日出生於法國第戎(Dijon )。Darcy 少年時期正值國內政局動蕩,因此其學業也不很穩定。 1821 年, 18 歲的 Darcy 進入巴黎工藝學校(Polytechnic School )學習,2 年後入巴黎路橋學校(School of Bridges and Roads ),該校屬法國帝國路橋工兵團,法國許多世界級的科學家如皮託 (Pitot) 、聖文南(Saint-Venant )、科裡奧利(Coriolis)、納維葉(Navier )等都出自該校,其中一些還在該校任教。
Darcy 的一項傑出成就是第戎供水系統的建造。19 世紀上半葉,大多數城市都沒有供水和排水系統,供水依靠馬車從城市附近的河流、井、泉運送。1839 ~1840 年,Darcy設計和主持建造了第戎鎮的供水系統,它甚至比巴黎的供水系統早了20 年。為了感謝 Darcy 對家鄉的貢獻,人們將該鎮的中心廣場以他的名字命名。Darcy 拒絕了鎮上欲付給他的高額補償,他最終得到的好處是他本人及親屬可免費用水。
1856 年,Darcy 在經過大量的試驗後,於第戎發表了他對孔隙介質中水流的研究成果,即著名的 Darcy 定律。
第四位 William John Maquorn Rankine 中文名字:朗肯
1820 年 7 月 2 日 生於蘇格蘭的愛丁堡, 1872 年 12 月 24 日 逝世於蘇格蘭的格拉斯哥( Glasgow )。
Rankine 被後人譽為那個時代的天才,他在熱力學 、流體力學 及土力學等領域均有傑出的貢獻。他建立的土壓力理論,至今仍在廣泛應用。
Rankine 的初等教育基本是在父親及家庭教師的指導下完成的。進入愛丁堡大學學習 2 年後,他離校去做一名土木工程師。1840 年後,他轉而研究數學物理,1848 ~ 1855 年間,他用大量精力研究理論物理、熱力學和應用力學。1855 年後, Rankine 在格拉斯哥大學擔任土木工程和力學系主任。1853 年當選為英國皇家學會會員。他一生論著頗豐,共發表學術論文 154 篇,並編寫了大量的教科書及手冊,其中一些直到 20 世紀還在作為標準教科書使用。
第五位 Christian Otto Mohr 中文名字:摩爾
Mohr 1835 年生於德國北海岸的 Wesselburen , 16 歲入 Hannover 技術學院學習。畢業後,在 Hannover 和 Oldenburg 的鐵路工作,作為結構工程師,曾設計了不少一流的鋼桁架結構和德國一些最著名的橋梁。他是 19 世紀歐洲最傑出的土木工程師之一。與此同時, Mohr 也一直在進行力學和材料強度方面的理論研究工作。
1868 年 , 32 歲的 Mohr 應邀前往斯圖加特技術學院,擔任工程力學系的教授。他的講課簡明、清晰,深受學生歡迎。作為一個理論家和富有實踐經驗的土木工程師,他對自己所講的主題了如指掌,因此總能帶給學生很多新鮮和有趣的東西。 1873 年 , Mohr 到德勒斯登 (Dresden) 技術學院任教,直到 1900 年他 65 歲時。退休後 , Mohr 留在德勒斯登 ( 繼續從事科學研究工作直至 1918 年去世。
Mohr 出版過一本教科書並發表了大量的結構及強度材料理論方面的研究論文,其中相當一部分是關於用圖解法求解一些特定問題的。他提出了用應力圓表示一點應力的方法(所以應力圓也被成為 Mohr 圓),並將其擴展到三維問題。應用應力圓,他提出了第一強度理論。 Mohr 對結構理論也有重要的貢獻,如計算梁撓度的圖乘法、應用虛位移原理計算超靜定結構的位移等。
第六位 Valentin Joseph Boussinesq 中文名字:布辛奈斯克
Boussinesq 是法國著名的物理學家和數學家。他 1867 年獲得博士學位後,先在多所學校擔任數學教師,之後擔任裡爾理學院( Faculty of Sciences of Lille )的微積分學教授 (1872-1886) 、 巴黎大學 ( Sorbonne ) 數學和物理教授 ( 1886 ), 1886 年當選法國科學院院士。
Boussinesq 一生對數學物理中的所有分支(除電磁學外)都有重要的貢獻。在流體力學方面,他主要研究渦流、波動、固體物對液體流動的阻力、粉狀介質的力學機理、流動液體的冷卻作用等方面。他在紊流方面的成就深得著名科學家 Saint Venant 的讚賞,而在彈性理論方面的研究成就受到了 Love 的稱讚。對數學,儘管他的初衷是用其解決實際問題,但仍舊作出了突出的貢獻。
第七位 Donald Wood Taylor 中文名字:泰勒
Taylor 1900 年生於美國麻薩諸塞州的 Worcester ,1955 年逝於麻薩諸塞州的 Arlington 。
Taylor 於 1922 年畢業於 Worcester 技術學院,在美國海岸與大地測量部和新英格蘭電力協會工作了 9 年,之後到麻省理工學院土木工程系任教,直到去世。
Taylor 積極參加Boston 土木工程協會及美國土木工程師協會的工作,曾任Boston 土木工程師協會的主席。自 1948 ~1953 年,他一直擔任國際土力學與基礎工程學會的秘書。
Taylor 在粘性土的固結問題、抗剪強度和砂土剪脹及土坡穩定等領域均有不少建樹。其論文「土坡的穩定」獲得 Boston 土木工程師協會的最高獎勵——Desmond Fitzgerald 獎。他編寫的教科書《土力學基本原理》多年來一直得到廣泛應用,是一部經典的土力學教科書。
第八位 Arthur Casagrande 中文名字:卡薩格蘭德
Arthur Casagrande 1902年8月28 日生於奧地利,1926 年到美國定居,先在公共道路局工作,之後作為 Terzaghi 最重要的助手在麻省理工學院從事土力學的基礎研究工作。1932 年,Casagrande 到哈佛大學從事土力學的研究工作,此後的 40 多年中,他發表了大量的研究成果,並培養了包括 Janbu 、Soydemir 等著名人物在內的土力學人才。他是第五屆(1961~1965 )國際土力學與基礎工程學會的主席 ,是美國土木工程師協會 Terzaghi 獎的首位獲獎者。
Casagrande 對土力學有很大的貢獻和影響,如在土的分類、土坡的滲流、抗剪強度、砂土液化等方面的研究成果,粘性土分類的塑性圖中的「A 線」即是以他(Arthur)命名的。
第九位 Ralph Brazelton Peck 中文名字:無
Ralph Peck 1912 年6 月23 日出生於加拿大 Manitoba 的Winnipeg, 6 歲時移居美國。1934 畢業於Rensselaer 工學院土木工程專業,1937 年6 月獲土木工程博士學位。Peck 起初的志向是結構工程,後轉而研究巖土工程。他早期曾與 Terzaghi 有過幾次合作,並受到Terzaghi 的影響,還共同出版了專著《Soil Mechanics in Engineering Practice 》(948 年)。
Peck 一生共計發表了 200 篇(本)論著,為土力學及基礎工程的發展作出了重要的貢獻。他將土力學應用在土工結構的設計、施工建造和評估中,並努力將研究成果表述為工程師容易接受的形式,他是世界上最受人尊敬的諮詢顧問之一。在 Illinois 大學任教 30 多年,他影響了難以數計的青年學生。
Peck 曾在 1969 ~1973 年間擔任國際土力學與基礎工程學會主席,曾榮獲美國土木工程師協會頒發的 Norman 獎章( 1944 )、Wellington 獎(1965 )、Karl Terzaghi 獎(1969 ),並在1975年獲得由福特總統頒發的國家科學獎章。2008年2月18號去世。
第十位 Alec Westley Skempton 中文名字:無
Skempton 1914 年出生於英格蘭的 Northampton ,是英國倫敦大學帝國學院的著名教授,他的學士學位( 1935 )、碩士學位( 1936 )及博士學位( 1949 )也是在該校獲得的。
Skempton 的研究興趣主要在土力學、巖石力學、地質學、土木工程史等領域。在土力學方面,他對有效應力、粘土中的孔隙水壓、地基承載力、邊坡穩定性等問題的研究作出了突出的貢獻,他具有從複雜的問題中提取出重要而關鍵的部分的傑出本領,由他所創立並領導的倫敦帝國大學土力學研究中心是國際頂尖的土力學研究中心。 Skempton 是第四屆( 1957 ~ 1961 ) 國際土力學與基礎工程學會主席, 1961 年當選為英國皇家學會會員。
Skempton 於 2001 年 8 月 9 日 在倫敦逝世。
第十一位 Roscoe,Kenneth Harry 中文名字:無
Roscoe 1914 年12 月出生於英國,1934 年在劍橋大學的Emmanuel 學院接受本科教育。
二戰後,Roscoe 返回劍橋大學讀研究生,畢業後留校從事土力學的研究,並建立了土力學實驗室。他致力於土性及其力學原理的研究,這是當時劍橋學派研究的熱門課題。他於 1958 年所提交的論文《關於土體的屈服》奠定了臨界狀態土力學的基礎,被英國土力學學會授予成就獎。他的研究成果主要包括:所設計的剪切儀成為以后土力學平面剪切儀的先驅;提出了確定土體臨界狀態時孔隙比的方法;提出的劍橋模型創建了臨界狀態土力學,為現代土力學的誕生和發展作出了重要貢獻。他在捷克、丹麥、法國、德國等地進行了廣泛的交流和演講,在他的領導下,劍橋大學關於土力學機理的研究成果得到國際巖土工程界的普遍認可。以Roscoe 為奠基者的劍橋學派在現代土力學的發展歷史中佔有重要的地位。
Roscoe 不幸於1970 年4 月10日因車禍遇難。
第十二位Laurits Bjerrum 中文名字:無
Laurits Bjerrum 1918 年8月6日生於丹麥。他在丹麥技術大學接受本科教育,而在瑞士蘇黎世的聯邦技術學院接受研究生教育。
Laurits Bjerrum 在丹麥和瑞士工作一段時間後,於 1951 年到挪威,並成為挪威巖土工程研究所(Norwegian Geotechnical Institute )的首任所長。在他的帶領下,NGI 成為國際著名的巖土工程研究所。Bjerrum 及其在 NGI 的同事發表了大量的學術論文,內容主要包括抗剪強度機理、靈敏土的特性研究和邊坡穩定等。
Laurits Bjerrum 是第六屆(1965 ~ 969 )國際土力學與基礎工程學會的主席。
第十三位George F Sowers 中文名字:無
Sowers 從事土木工程專業服務和教育50 年,很少有人能像他那樣將巖土工程及工程地質的實踐與其研究及教育結合得如此完美。他被稱為工程師的工程師,同時又是一個國際知名的教育者。
Sowers 於1942 年獲得Case 學院土木工程專業的學士學位,作為Terzaghi 和Casagrande 的學生,於1947 年獲得哈佛大學的碩士學位。在以後50 年的生涯中,Sowers 一生共發表學術論文130 餘篇,出版專著8本,所編寫的土力學及基礎工程教材被美國國內高校廣為採用。他一直同時保持著兩個令人羨慕的職位:法律高級工程顧問和喬治亞工學院的教授。同時,還活躍於美國土木工程師協會、美國材料試驗協會、國際土力學與基礎工程學會、美國全國職業工程師協會、地震工程研究院、美國大壩委員會、美國地震協會等十多個學術團體,並曾擔任國際土力學與基礎工程學會的副主席。
由於貢獻突出,Sowers 曾獲得 美國土木工程師協會的Middlebrooks 獎(1977 ,1994 )、Terzaghi 獎(1995 )等多個獎項。
第十四位 Gerald A. Leonards 中文名字:無
Leonards 1921 年4月29 日出生於加拿大魁北克(Quebec )的蒙特婁(Montreal )後加入美國國籍,1997 年2 月1日逝世。
Leonards 於 1943 年獲得 McGill 大學(蒙特婁)土木工程學士學位,並分別於1948 和1952 獲普渡(Purdue )大學土木工程碩士學位及博士學位,其博士論文的題目是「壓實粘土的強度特徵(Strength Characteristics of Compacted Clays )」。他於1944 ~946 年間在 McGill 大學任教, 1946 年後在普渡大學任教,並曾任該校土木工程學院的院長,他所開設的高等基礎工程和應用土力學課程深受學生歡迎,曾被學生評為最佳土木工程教師。所編寫的《基礎工程》一書 1962 年由 McGraw-Hill 出版後,迅速成為世界範圍的標準參考書。
Leonards 的研究興趣十分廣泛,在壓實粘土的強度及壓縮性、軟土的強度和固結、土壩開裂、凍土行為、邊坡穩定、軟土上築堤、砂土液化、樁基礎、巖土工程事故調查方法學等方面都有開創性的研究工作。
1989 年,Leonards 當選為美國國家科學院院士。他還曾獲得包括美國土木工程師協會 Terzaghi 獎( 989 )在內的無數專業和技術協會的獎勵。
第十五位 Aleksandar Sedmak Vesic 中文名字:維西可
Vesic 1924 年8月8日生於南斯拉夫,1950 年畢業于貝爾格萊德大學土木工程專業,1956 年獲該校博士學位。
20 世紀 50 年代早期,他主要從事橋梁和大壩的設計工作。後來去比利時工作,以擴展在土力學及基礎工程方面的知識。1964 年,Vesic 成為Duke 大學的教授,並組織和領導了該校在土力學方面的研究工作。並先後擔任該校土木工程系的主任和工程學院的院長。
Vesic 的研究工作主要集中在淺基礎和深基礎的破壞,他論證了無粘性土地基的破壞方式不僅與其相對密度有關,還與基礎的相對埋深有關。他闡明了地基的整體剪切破壞、局部剪切破壞以及衝切破壞形式。 Vesic 對地下核爆炸引起地表沉陷這一問題十分感興趣,與其他科學家一起對這一問題進行了理論推導,並對土在高壓作用下的表現進行了小比例的試驗。他是在研究破壞時考慮土的壓縮性的第一人,並引入了相應的剛性係數指標。此外,他的論文還澄清了筏板基礎下基底反力的分布中的許多問題。
傑出的成就也為他帶來許多榮譽,他曾獲得美國土木工程師協會的 Middlebrooks 獎(1974 )等獎項。
1982 年5月3日,Vesic 不幸英年早逝,這是巖土工程界的一個重大損失。
第十六位 Nilmar Janbu 中文名字:簡布
Nilmar Janbu 是挪威技術大學的教授,它在土的壓縮性研究、邊坡穩定性等方面為土力學的發展作出了傑出的貢獻。人們對 Janbu 的評價是:半個世紀以來,無論是在挪威還是在全世界,他都是巖土工程領域前進的推動力,深厚的理論造詣、對工程實踐強烈的興趣以及出色的指導能力已成為他永久的標誌,他以自己強烈而友好的個性徵服了許多人。
第十七位 Delwyn G. Fredlund
1940年3月出生,加拿大人。博士,加拿大工程院院士,浙江大學光彪講座教授,2005年度美國土木工程學會(ASCE)太沙基講座撰稿人。1962年畢業於加拿大Saskatchewan大學,1964和1973年在加拿大Alberta大學分別獲得碩士和博士學位。Fredlund教授一直專注於非飽和土力學的研究,曾作為負責人主持加拿大國家自然科學基金(NSERC)項目20餘項(包括3個重點項目),聯合國國際發展及研究中心(IDRC)資助的國際合作項目2項,加拿大國際發展基金會(CIDA)資助的國際合作項目2項。曾出版國際上首部非飽和土力學專著「Soil Mechanics for Unsaturated Soils」,發表學術論文500多篇,其中國際著名學術期刊論文155篇,被SCI檢索的105篇,被其它SCI檢索論文引用次數共計1600多次。曾在國際會議上擔任主題報告人或學術委員會主席50餘次。曾擔任加拿大Saskatchewan大學土木工程系主任(1989~1994),國際土力學及巖土工程學會下屬的非飽和土力學專業委員(TC6)的主席(1990~2002)等職務。現為加拿大Saskatchewan大學榮譽教授(Emeritus professor),本領域國際著名學術期刊《Canadian Geotechnical Journal》和《Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE》的副主編和編委。前國際土力學與基礎工程協會非飽和土技術委員會主席、有「非飽和土之父」之稱。