工程岩土学

2024-10-08

工程岩土学（共9篇）

工程岩土学篇1

实验是《工程岩土学》课程教学中的一个重要环节, 通过实验能够使学生更好的掌握土和岩石物理力学性质, 对所学的工程岩土学理论加强理解和深化, 其教学水平直接关系到学生动手能力的培养和锻炼。因此, 在教学过程中要加强实验这个实践性教学环节, 培养和提高学生的动手能力和创新能力。

1 实验教学内容与方法的改革的必要性

工程岩土学实验教学环节有两大特点:1) 它不同于其他单纯验证性实验 (如物理等) , 每个实验项目都是实际工程要做的项目, 不同的工程岩土性质也不相同;2) 每个实验项目虽有其各自的独立性, 但从总体上看又是紧密联系的。

一直以来, 工程岩土学实验像其他多数实验课一样, 采用分散的教学模式, 即根据理论课讲授进度, 将实验项目穿插到理论教学过程中去。经过多年的实践, 这样做存在以下弊端:1) 不利于学生综合分析能力的培养。采用分散开设方式, 学生每上完一部分内容, 做一次与该内容相关的实验, 到最后一次实验做完再进行数据的整理、分析与评价, 那得出的数据将会失去它本身的实际应用价值, 工程实践上是不允许的。工程上往往就某一个土样或岩样要同时做好几个指标测试实验, 如学生可分两次实验分别测出土的密度和含水率, 但土的密度和含水率之间有着密切联系, 分析它们之间的联系可以得出土的干密度、孔隙比等指标。这种实验教学方法只能使学生掌握实验操作步骤、实验原理、实验目的等知识, 基本上不能使学生把前后实验知识联系起来, 进行综合的分析与评价。2) 如果分开实验, 将不能保证每次实验所取的试样土质相同, 即使相同, 当放置一段时间后再做实验, 所得出的实验数据都可能失去真实性, 更会使各实验项目的结果缺少连续性, 不能培养和提高学生综合分析实验数据的能力。

鉴于课程的特点和实验开设的缺点, 为了提高学生解决实际问题和综合分析的能力, “工程岩土学”课程实验进行了如下改革。

2 实验教学改革方案

在制定实验教学内容和目标时, 从学生掌握的专业知识和专业技能入手, 对实验内容进行整合, 精简验证性实验, 增加综合型实验, 更新教学手段, 改革教学方法, 因材施教, 提高实验教学的有效性, 优化考评机制, 结合专业特点重视联系工程实际。具体的措施如下:

1) 利用多媒体手段加强实验前的预习。为了使学生深刻掌握实验的实验方法和操作步骤, 我们除了在黑板上讲解实验过程外, 还积极采用现代多媒体手段, 根据教学大纲要求的实验项目, 制作出一套工程岩土学实验的录像片。在实验前, 让学生在预习实验指导书的基础上, 给同学们放录像再进一步预习, 实验课上教师再做重点讲解, 为学生自己动手实验打下基础。另外, 针对压缩、三轴、直剪等较为复杂的实验, 我们组织课程组的老师积极研制开发这些实验的仿真实验课件, 这样学生可以非常直观、形象的了解实验原理和过程。

2) 集中开设实验, 培养学生综合分析能力。“工程岩土学”实验课程中的许多实验项目之间具有很强的联系。如果每讲解完一部分理论内容, 再做一次与该内容相关的实验, 到最后一次实验做完再进行数据的整理、分析与评价, 那么学生就无法找到这些实验项目的联系, 达不到培养学生综合分析能力的目的。

另外, 如果分开实验, 还可能存在的一个弊端是浪费时间, “工程岩土学”实验课程中很多实验过程往往时间很长, 若单独开设, 会使学生们在有些时间段无事可做。近年来, 我们将原来的“分散式”实验教学改革为“集中式”实验教学, 即在工程岩土学课程结束后, 单独用一周的时间 (18学时) 来上实验课, 这样做的效果非常明显。a.由于多个实验项目交叉进行, 节省了不少时间, 提高了工作效率;b.由于学生在较为集中的时间内完成所有实验项目的操作和数据记录等工作, 对每个环节都很了解, 便于对所得实验数据进行综合分析。如学生可将击实实验测得的最大干密度、固结实验中测得的压缩系数和压缩模量等值做出全面分析和比较, 结合资料, 对实验数据合理性作出判断。

3) 拓展实验内容, 增设综合设计实验。培养具有创新能力的学生是学校的根本任务, 要做到这点, 对于我们这门实验课来说, 光靠几学时的实验课是远远不够的, 为此我们增设了综合实验项目, 譬如三轴剪切实验, 要求学生自己测定红黏土或者其他土类的力学指标。近年来, 结合国家和学校设置的大学生实验创新计划, 鼓励学生积极申报项目, 或者加入到教师的科研课题组, 利用课余时间进实验室自己独立开展实验, 这一举措大大激发了学生的积极性, 极大地增强了学生实践能力以及运用基本原理和知识解决实际问题的能力, 有的研究项目还获得了奖项, 如《扎塘赤泥堆喀斯特渗透性研究》项目获得了省挑战杯二等奖。

4) 改革实验教学的成绩考核方法。为充分了解和掌握学生实验学习动态, 调动学生学习的积极性, 我们在实验教学考核上尝试了一些新的举措。a.学生在进行实验前, 必须独立完成实验预习报告, 预习报告包括实验目的、实验原理、实验操作步骤、实验仪器设备选用等内容。经实验指导教师检查预习报告合格后, 方可开始实验;b.变单一考核为综合考核, 对学生的每次实验都从实验预习、实验安排与操作、实验报告、实验纪律与作风四个方面进行考核;c.制定实验成绩评分标准, 实验成绩按百分制计算, 按照考核的四个方面制定具体的考核内容和标准, 实验成绩计入期末总成绩, 规定实验成绩达不到60分, 期末总成绩为不合格。

3实验教学改革的效果和展望

通过对“工程岩土学”实验教学内容、教学方法和手段、成绩考核方式的改革与创新, 工程岩土学实验教学收到了很好的效果。这种实验教学方法克服了传统实验教学方法中机械死板的弊端, 引发了学生对实验的浓厚兴趣, 激发了学生的求知欲, 培养了学生的实验能力以及创新能力。从近几年反馈的信息看, 用人单位对本专业毕业生的动手能力比较认同。另外学生在“挑战杯”等创新性大赛中多次获得好成绩也反映了课程组实验教学方法改革的成功。今后, “工程岩土学”实验教学考核还需进一步加强和完善, 教学方法和手段还需进一步优化, 在引导学生进行实验开展自主研究方面还需加强, 使学生通过“工程岩土学”实验教学环节, 真正加深对理论知识的理解和应用。

摘要：通过对工程岩土学实验课程教学方法和开设方式的分析, 提出了实验教学改革的必要性, 实践证明:采用集中开设、加强课前预习、增设综合性设计实验、改革成绩考核方式等手段改革实验教学取得了良好的效果, 极大地培养了学生动手能力和分析问题、解决问题的能力。

关键词：工程岩土学,实验,教学改革

参考文献

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[5]刘建新, 张新华.综合性土力学实验教学模式的研究[J].实验室研究与探索, 2005, 24 (6) :65-67.

工程岩土学篇2

岩土工程勘察是一门应用科学，主要作用是为设计配套服务，提供设计需要的勘察资料，工程勘察体现的主要是认知作用，通过必要的勘察手段和工作，认识地基岩土的物理力学属性，为设计提供必要的依据。

对工程地质条件作出正确的评价分析，将直接影响到工程的安全性及工程造价的高低，故在勘察过程中，要选择最为适合及全面的勘察方法，其目的是为给设计施工提供各类土的基本参数，勘察成果直接对建设项目的工程安全和工程造价有所影响。

高质量的岩土勘察报告在满足相应规范的基础上，不仅要真实客观地反映勘察场地的地形、地貌、地层构造、地下水、岩土性质和不良地质现象等问题，更重要的是应该进行正确合理的岩土工程分析评价，提供合理可信的岩土工程参数和建议，因此，它的重要性不言而喻。

二、当前岩土工程勘察存在问题

1、岩土勘察的纲要编制不完整

勘察纲要作为勘察工作中具有指导意义的文件，它是保障岩土勘察工作顺利完全的重要前提，但是一些勘察单位的勘察纲要不完整，有的甚至没有审查就开始施工，有的单位甚至没有勘察刚要，或者责任人签名或仪器编号填写不全。某些单位并没有严格按照勘察纲要的要求进行施工，少数单位原始资料归档制度不完善，有的原始资料缺失，这些问题都将导致勘察问题的发生，影响岩土施工。

2、岩土勘察的报告质量不高

随着经济体制的改革，促使部分岩土勘察单位实行自负盈亏的经济制度，进而促使一些勘察单位只顾眼前的利益，不注重勘察报告的质量，导致岩土工程勘察报告整体质量的下降，甚至个别岩土工程勘察单位为了获取任务，预算造价时有意压低价格，然而勘察单位为了取到经济效益又不得不进行工作量的缩减，应该进行的勘察工作不做或者少做。

3、忽视了区域地质环境的作用

岩土工程勘察报告中得出的结论是实验数据和勘察人员长期经验的积累，需要结合当地区域地质特征，对地基土层特点深入了解，正确评价地基土。目前一些岩土工程勘察单位的勘察作业，只注重分析研究某个工程点，忽略了岩土工程地域性研究，得出的岩土勘察结论缺少地域性经验，导致报告内容不全面，难以提高勘察单位的效益。

4、忽视对项目所在地区的研究

在很大程度上，岩土勘察成果属于对工程所在地区研究经验的总结和积累。要想准确评价该地区的地基土层，就需要提前把握该地区各地基土层的特点和性质的变化规律。

目前岩土勘察工程中，只简单对工程所处位置进行单点勘察研究，缺少工程所在地区的整体研究。致使做出的勘察报告与当地工程实践经验和地区实际相偏离，不能从实际情况出发灵活运用规范，提出的建议缺乏创新性，造成巨大的经济资源浪费。

三、岩土工程中地质勘察方法的应用

1、GPS感应系统信息采集方法

1)建立感应系统，主要由四个部分组成，分别为信号接收器、导航星座、地面通信网络、地面控制中心，该系统是GPS感应系统的心脏部位，连接起异地之间的信号。

2)建立监控系统，分别由基准站、监控中心、现场分控站、流动站、网络中继站等构成，对岩土工程地质勘查进行实时监控，检查是否存在诱发地质灾害的可能性，以便及时采取防范措施。

3)利用GPS采集信息的过程中，需要重点分析矿物物理结构和化学成分的稳定性，同时用波谱仪测量矿物质的.光谱曲线，与数据资源库的光谱对比分析，然后准确判断岩土工程的地质情况。

2、地质灾害的方法

1)瞬变电磁法，该方法原理是以不接地回线为载体，将一次脉冲电磁场直接传送到地底，然后利用接地电极，观察一次脉冲电磁场间歇期间地底半空间二次漩涡场的变化情况。

2)高密度电阻率法，这种方法主要应用于深度较浅的岩土地下水系，利用岩土体导电性存在差异的特点，勘查的结果颇为有效。

3)视电阻率法，该方法原理是判断岩土工程区域的导体性质，然后进行圈定。譬如金属含量较高的岩土工程空气密度高，而空气是一种高阻绝缘体，其他地质多为块状硫化物，具有良好的导电性能，因此电阻率非常低，用视电阻率法，可以根据区域的导电性质，快速判断出各个部位的地质情况。

4)地质雷达、瑞利面波物探法等，利用这些方法，可以在岩土工程地质灾害勘查上，探测深50米的地下溶洞、地下空区、地下管道等区域是否存在地质灾害，都能够起到比较明显的效果。

3、地球物理和地球化学勘查技术互补法

为了快速了解清楚岩土工程的地质情况，综合采用这些技术方法，可以深入到岩土工程复杂的地质当中，在各种区域中预测地质的类型和含量等。在大范围的岩土地质条件下，地球物理勘探利用磁、重、电法的圈定能力具备独特的优势，但如果遇到隐伏的地质，对边界和深入的圈定准确率将大打折扣。因此我们要采用地震勘查技术，准确圈定地质伸出的构造边界，而岩土构造的部分，需要采用穿透力极强的化学勘查技术方法。

四、岩土工程勘察的实例探讨

1、桥梁桩基项目方案

某项目大桥桥梁基础拟采用钢管复合桩，上部钢管桩桩径2.5m，下部钢筋混凝土桩桩径2.2m;采用现浇混凝土承台、预制混凝土墩身方案;单桩竖向承载力要求大于40000kN。

2、岩土工程问题

按岩土工程勘察规范勘察等级分级标准，该大桥勘察等级应属于工程重要性一级、场地环境复杂一级、岩土种类多、地基复杂一级的甲级岩土工程勘察项目。桥梁岩土勘察需要完成桥梁建设场地稳定性、适宜性论证，岩土层分布、工程特性、地基均匀性、水土腐蚀性、特殊性岩土与不良地质的调查和分析评价，岩土试验及岩土参数分析选用，地基基础方案的分析与建议，以及可能的岩土工程问题预测与预防措施建议等。

3、岩土勘察的重点

桥梁所处的区域的复杂环境、桥梁结构特点，结合桥区岩土层分布特征，综合分析，该桥梁桩基方案有如下几种可能性选择：

1)以第四系覆盖层下部密实砂层为桩端持力层，采用岩土利用效率较高的打入式大直径钢管桩方案。该方案主要存在两大疑点，其一，沉桩深度将达70～80m、且需穿越相当厚度的含卵石密实砂层，现有的沉桩工程技术是否能够解决，需要有针对性的实践论证;其二，即使采用合适的桩径沉桩达到了预定深度，单桩承载力可否满足设计要求，也需要通过试验论证。

2)把基岩全、强风化层作为桩端持力层方案。对于打入式钢管桩方案同样面临方案的质疑。而该方案更大的疑问在于全、强风化岩的工程特性差异明显，工程应用上的不确定因素较多，宜慎重。

3)把中风化岩作为桩端持力层，实施钻孔嵌岩桩方案。该方案简单明了、把握性较大。不过，由于地区基岩差异风化明显的情况，岩石强度的合理定量研究。

五、结束语

综上所述，岩土工程勘察是工程建设的一项基本工作，其质量的优劣，对工程建设的质量、安全、后期的使用着重要作用。尽管当前岩土勘察工作还存在一些问题，但随着技术的不断发展，也必将逐步得到改善。作为一项基础的工程勘察技术，它涉及的范围广泛、内容复杂，在应用中需要技术人员充分了解地质情况，掌握岩土工程的技术规程，才能保证工程的顺利开展。

参考文献

[1]周德泉，彭柏兴.岩土工程勘察技术与应用[M].人民交通出版社，2008(03).

基坑岩土体力学参数优化研究篇3

基坑工程自身的安全及其对周围环境的影响与场地的地质条件、基坑支护体系及施工工序等有密切关系，其中场地的地质条件关系极为重大，乃是整个基坑设计和施工的基础。场地的地质条件具体反映到设计中就是相关地层的物理力学参数，该岩土力学参数取值的合理与否将直接影响工程的安全及造价，必须慎重对待，最好能通过多种途径来加以验证，以获取最优值。工程实践的一般方法为理论导向、量测定量、经验判断和反馈修正。目前国内地铁车站的基坑正在大量施工，诸多工程通过现场监测可以获取大量的实测数据，这些数据是基坑力学行为最真实的反映，“量测定量”已经具备条件。如果对这些实测数据进行整理，然后再通过其它手段，如数值分析方法，对整个基坑施工过程进行仿真，并根据实测数据对原有的岩土力学参数进行修正，即实现“反馈修正”，那么这样确定的岩土力学参数将离真实值又接近了一步，这无疑是非常有意义的。因此，地区地铁深基坑建设中，宜选取典型工点，对其地质参数和实测数据进行整理，然后应用有限元方法，对岩土力学参数进行反分析，从而实现地区岩土力学参数的优化，为该地区的地铁深基坑乃至其它类似基坑工程提供可以借鉴的计算参数。

二、参数优化的方法及过程

参数优化的思路以有限元反分析方法为基础，即在有限元正分析中不断调整输入参数，通过计算得到输出结果，当输出结果同现场量测数据吻合时，此时的输入参数即为最优参数。

具体的参数优化过程如下。

(1)统计分析基坑地质勘察资料，确定出岩土力学参数的初始值。

(2)确定需要反演的关键参数及该参数的可能变化范围。基坑计算中用到的岩土力学参数较多，要对所有参数均进行反演优化是不现实的也是没有必要的，此时应根据基坑工程理论及实践的相关经验确定出对计算结果起控制作用的关键参数，并判断其可能的变化范围，既保证反演精度又不至于工作量太大。

(3)统计分析基坑现场监测资料，确定反演目标。基坑现场监测有多种项目(如位移、内力等)，反演目标所对应的监测项目应该具有较高精度，且对工程安全具有控制性作用，因此一般取基坑围护结构的变形监测资料及地面沉降作为反演目标。

(4)针对关键参数的多种组合进行有限元正分析，将计算结果同现场监测结果(如围护桩测斜及地面沉降)进行综合对比分析，确定出当二者最为吻合时所对应的输入参数值，该值即为最优值。

三、反演关键参数的确定

就基坑工程而言，对开挖变形影响最大的岩土参数主要包括土体的模量、强度指标和静止侧压力系数。土体的强度指标用于控制基坑稳定与否，而对于采用内撑式支护型式的基坑，其设计一般不会由强度控制，而是受变形控制，而且该车站的现场测试数据也表明，基坑的变形较小，不会出现失稳情况，这与规范法计算的结果也吻合，故强度指标直接采用实际测试值是合适的。静止侧压力系数在岩土测试报告中有实测结果，其量值是合理的，故在分析中直接采用。

土体模量属于变形参数，直接控制基坑变形的量值。研究表明，土体作为一种散体材料，其模量与土的应力状态和应力路径密切相关，只有在计算中考虑了这一点，变形计算结果才会与实际相符，PLAXIS中的硬化土模型可以较好的考虑这一点。硬化土模型中的模量包括三个，即压缩模量Eoedref、割线模量E50ref和卸荷模量Eurref。其中，压缩模量用于计算主压缩引起的土体应变，割线模量用于计算主偏量加载引起的应变，而卸荷模量则用于计算土体卸载和再加载引起的应变。基坑工程属于卸荷工程，对其变形最为敏感的参数应该是卸荷模量，而该参数的离散性又较大，故在参数优化中，主要针对卸荷模量进行优化。多位学者研究表明，土体的卸荷模量远大于其加载模量，一般卸荷模量和加载模量的比值在3～10左右，有的甚至更大，有限元分析中，可取卸荷模量作为反演关键参数，分别取不同的Eurref/E50ref比值，其中E50ref固定取为2倍Eoedref，计算不同参数组合情况下的基坑开挖变形结果，并将该结果同实测结果进行对比分析，从而确定出最优的变形参数。

四、参数优化实例

哈尔滨地铁一号线黑龙江大学站位于黑龙江大学校门口西南侧，哈尔滨服装城东侧，车站沿南北走向布置于学府路下。为地下二层岛式车站，地下一层为站厅层，地下二层为站台层。车站主体结构尺寸为：长190.0 m，宽19.0 m(净)，顶板覆土3.1m(中心里程处)，车站基坑开挖深度约16.0 m;车站两端的区间均采用浅埋暗挖法施工。基坑围护结构主体采用钻孔灌注桩+钢管内支撑。车站主体基坑采用Φ800@1300 mm钻孔灌注桩，桩间采用150 mm厚C20钢筋网喷混凝土挡土，沿基坑竖向布3道Φ609 mm钢管内支撑，钢支撑水平向间距约4.0 m。

表1给出了地勘报告给出的主要土层分布及参数。表2给出了优化的岩土体力学参数。表中地层(2)、(3)、(4)及(4)-4均为粉质粘土，(6)为中砂。

据此可以得到结论：

(1)地质报告所提的抗剪强度指标参考值是合适的，可在计算中直接采用。土体的强度指标用于控制基坑稳定与否，对于采用内撑式支护型式的基坑，其设计一般不会由强度控制，而是受变形控制，根据该车站的现场测试数据结果，基坑的变形较小，不会出现失稳情况，这与规范法计算的结果也吻合，故强度指标直接采用实际测试值是合适的。静止侧压力系数在岩土测试报告中有实测结果，其量值是合理的，也可在计算中直接采用。

(2)基坑开挖变形分析宜取土体卸荷模量进行计算，土体卸荷模量与加载模量的比值约为10。土体模量属于变形参数，直接控制基坑变形的量值。研究表明，土体作为一种散体材料，其模量与土的应力状态和应力路径密切相关，根据应力路径不同，模量可分为三种，即压缩模量、割线模量和卸荷模量，其中压缩模量用于计算主压缩引起的土体应变，割线模量用于计算主偏量加载引起的应变，而卸荷模量则用于计算土体卸载和再加载引起的应变。基坑工程属于卸荷工程，对其变形最为敏感的参数应该是卸荷模量，有限元反分析结果表明，土体卸荷模量与加载模量的比值约为10。

五、结语

文章详细讨论了基坑工程中岩土体力学参数的优化目的，是为了更好的利用土体的力学性能。参数优化的方法及步骤可以分为四步，针对关键参数的组合进行有限元正分析，将计算结果同现场监测结果进行综合对比分析，确定出当二者最为吻合时所对应的输入参数值，该值即为最优值。分析了参数反演分析中的关键参数，其中卸荷模量最为重要。将该套方法应用于哈尔滨地铁一号线黑龙江大学站基坑工程中，取得了满意的优化效果。

摘要：大规模地铁车站及地下交通枢纽的建设都面临深基坑工程问题,围护结构的经济和可靠性依赖于岩土体力学参数的准确性。论文分析了基坑岩土体力学参数优化的目的,提出了参数优化的方法及其过程,并指明了优化过程中的关键参数,以工程实例论证了优化方法的有效性。研究结论对于深基坑工程的岩土体力学参数分析具有指导意义。

关键词：基坑,岩土体力学参数,优化,有限元

参考文献

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[6]魏峰先,张略,郑卫锋.深基坑预应力锚杆柔性支护设计参数的灵敏度分析[J].工程勘察,2010(07).

岩土工程勘察篇4

岩土工程：是土木工程的分支，是运用工程地质学、土力学、岩石力学解决各类工程中关于岩石、土的工程技术问题的科学。

按照工程建设阶段划分，工作内容可以分为：岩土工程勘察、岩土工程设计、岩土工程治理、岩土工程监测、岩土工程检测。

岩土工程勘察：根据建设工程的要求，查明、分析、评价建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件，编制勘察文件的活动

岩土工程研究对象:求解岩体与土体工程问题，包括地基与基础、边坡和地下工程等问题.岩土工程勘察的主要目的是查明工程地质条件，以评价工程建筑场地和地基对建筑物的适宜性，提出对不良地基的治理或处理措施

工程地质条件：是指客观存在的地质环境中与工程建筑有关的地质要素之综合。

这些地质因素包括6个方面

A、工程建筑场地的地形地貌；

B、地层和岩性，工程性质；

C、地质构造，岩土体的结构；

D、工程动力地质作用，即外动力地质作用，指岩体风化程度、卸荷裂隙状况和不良地质现象是否存在、程度发育规律；

E、水文地质条件；

F、天然建筑材料距离、分布、质量和储量。

岩土工程地质问题:是指工程建筑物与地质环境（场地工程地质条件）之间，存在着某些不适应性所引起的影响建筑物施工、正常运行和周围环境的地质问题。它反映了工程建筑物与岩土体及地质环境存在的矛盾或问题。

地质环境是指人为因素和自然因素引起的地下采空、地面沉降、地裂缝、化学污染、水位上升等与人类生存和生产及工程建设有紧密联系的自然环境.岩土工程勘察等级划分的主要目的，是为了突出重点、区别对待、以利管理，勘察工作量的布置。

岩土工程勘察的等级，是由工程重要性等级、场地和地基的复杂程度等级三项因素决定的。工程的安全等级，是根据由于工程岩土体或结构失稳破坏，导致建筑物破坏而造成生命财产损失、社会影响及修复可能性等后果的严重性来划分的。根据国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》

场地复杂程度是由建筑抗震稳定性、不良地质作用发育情况、地质环境破坏程度和地形地貌条件及地下水五个条件衡量的勘察阶段划分: 规划阶段、初步设计、技术设计、施工设计与施工

岩土工程勘察:

1、可行性研究勘察（选址勘察）

2、初步勘察

3、详细勘察

施工勘察不作为一个固定阶段，视工程的实际需要而定，对条件复杂或有特殊施工要求的重大工程地基，需进行施工勘察。施工勘察包括：施工阶段的勘察和施工后一些必要的勘察工作，检验地基加固效果。

岩土工程勘察方法或技术手段:（1）工程地质测绘（2）勘探与取样（3）原位测试与室内实验（4）现场检验与监测

勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。

原位测试的优点是：试样不脱离原来的环境，基本上在原位应力条件下进行试验；所测定的岩土体尺寸大，能反映宏观结构对岩土性质的影响，代表性好；试验周期较短，效率高；尤其对难以采样的岩土层仍能通过试验评定其工程性质。缺点是：试验时的应力路径难以控制；边 1

界条件也较复杂；有些试验耗费人力、物力较多，不可能大量进行。

室内实验其优点是：试验条件比较容易控制（边界条件明确，应力应变条件可以控制等）；可以大量取样。缺点是：试样尺寸小，不能反映宏观结构和非均质性对岩土性质的影响，代表性差；试样不可能真正保持原状，而且有些岩土也很难取得原状试样。

概要

岩土工程勘察的等级，是由工程安全等级、场地和地基的复杂程度三项因素决定的。

规划阶段;初步设计;技术设计;施工设计与施工;

工业与民用建筑岩土工程：可行性研究勘察（选址勘察）

2、初步勘察；3详细勘查

岩土工程勘察方法或技术手段，主要以下几种：（1）工程地质测绘（2）勘探与取样（3）原位测试与室内实验（4）现场检验与监测

布置勘探工作总的要求是以尽可能少的工作量取得尽可能多的地质资料。

布置勘探工作时，应遵循以下几条原则：

(1)勘探工作应在工程地质测绘基础上进行。

(2)无论是勘探的总体布置还是单个勘探点的设计，都要考虑综合利用。

(3)勘探布置应与勘察阶段相适应

(4)勘探布置应随建筑物的类型和规模而异。

(5)勘探布置应考虑地质、地貌、水文地质等条件

(6)在勘探线、网中的各勘探点，应视具体条件选择不同的勘探手段，以便互相配合，取长补短，有机地联系起来。

确定勘探坑孔深度的含义包括两个方面：一是确定坑孔深度的依据；二是施工时终止坑孔的标志。

圆锥动力触探：轻型动力触探重型动力触探超重型动力触探

工程地质测绘是运用地质、工程地质理论，对与工程建设有关的各种地质现象进行观察和描述，初步查明拟建场地或各建筑地段的工程地质条件。

这一重要的勘察成果可对场地或各建筑地段的稳定性和适宜性作出评价。

工程地质测绘的目的是为编制工程地质图系统地获取原始资料。

工程地质测绘是工程地质勘察过程中的基础工作，是勘察中最先进行的项目。

工程地质测绘分为综合性工程地质测绘及专门性工程地质测绘两类

工程地质测绘的作用随下列因素而变化:

1、勘察阶段

2、地区的研究程度

3、设计建筑物的类型

4、地质条件的复杂程度

工程地质测绘的特点

（1）工程地质测绘对地质现象的研究，应围绕建筑物的要求而进行。

（2）工程地质测绘要求的精度较高。

（3）为了满足工程设计和施工的要求，工程地质测绘经常采用大比例尺专门性测绘。工程地质测绘范围的确定原则：

1、拟建建筑物的类型、规模、设计阶段。

2、区域地质条件的复杂程度和研究程度

“精度”指野外地质现象能够在图上表示出来的详细程度和准确度。

在工程地质测绘过程中，应自始至终以查明场地及其附近地段的工程地质条件和预测建筑物与地质环境间的相互作用为目的。

工程地质测绘的研究内容：地层岩性地质构造地貌水文地质不良地质现象已有建筑的调查人类活动对场地稳定性的影响

遥感、遥测是遥远感应及遥远测量的简称。

遥感技术，就是通过高灵敏的仪器设备，测量并记录远离目的物的性质和特征，它所依据的基本理论是电磁波理论。

任何地质体都具有发射电磁波的能力

任何地质体都具有选择吸收和反射电磁波的能力

遥感资料的记录方法有二种，即非成像方式（把数值、曲线记录在磁带上，有的数值曲线可转化为图像）及成像方式（摄影成像、扫描成像、全息成像等）

遥感地质工作的程序和方法：

具体工作大致可划分为准备工作、初步解译、野外调查、室内综合研究、成图和编写报告几个阶段。

岩土工程勘探常用的手段：钻探工程坑探工程地球物理勘探

“不动图样”或“原状土样”的基本质量要求：1 没有结构扰动 2 没有含水率和孔隙比的变化 3 没有物理成分和化学成分的变化

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对取土器的基本要求是：尽可能使土样不受或者少受扰动；能顺利切入土层中，并取上土样；结构简单且使用方便

平板静力载荷试验简称载荷试验

载荷试验设备：承压板加荷装置沉降观测装置

加载软土 10kpa 高压缩土25kpa 中压缩土50kpa

探头分为三种：单用(桥)探头我国特头；双拥（桥）探头；多用（孔压）探头

沙土密实度的大小是确定砂层承载力和液化势的主要指标

判别地基土是否液化的主要方法是临界标贯击数法

岩体变形参数测试方法有静力法和动力法；其中静力法：承压板法狭缝法钻孔变形法岩体应力测试方法：应力解除法应力恢复法水压致裂法

现场检验是指施工阶段对勘察结果的验证核查和施工质量的监控。包含两个方面：1验证核查岩土工程勘察成果与评价建议；2对岩土工程施工质量的控制与检测

现场监测包括三个方面：1施工和各类荷载作用下沿途反应性状的监测2对施工或运营中结构物的监测3对环境条件的监测

桩基工程按施工方法，可分为预制桩和灌注桩两类，最主要的材料是钢筋混凝土。

桩基工程检测的内容1桩基强度2桩基变形3几何受力条件

典型的泥石流域可划出形成区、流通区和堆积区三个区段。

概述

泥石流是发生在山区的一种携带有大量泥砂、石块的暂时性急水流。

泥石流形成条件：

一、地形地貌

二、地质条件

三、气象水文条件

泥石流特征：(一)组成（二）结构

（三）流态(四)波动特性

泥石流工程分类：

1、单指标分类2．按泥石流流动性质划分3．按泥石流流域特征划分泥石流勘察：(一)城镇与场地勘察的内容(二)交通线路泥石流勘察的内容

泥石流三个地形区段特征决定了其防治原则是：上、中、下游全面规划，各区段分别有所侧重，生物措施与工程措施并重。

一、生物措施

二、工程措施：（一）治水工程

（二）治土工程

（三）排导工程

工程岩土学篇5

1 基础地质和岩土工程勘察的基本状况

随着我国经济社会的快速发展工程地质勘察水平也在日益提高, 无论是勘察设备、勘察方式、相关仪器以及计算机水平都得到了极大提高, 特别是相关勘察人员的专业水平也得到了长足发展。但是随着勘察工作的不断推进, 传统的勘察技术和经验已经不能满足, 这就需要工作人员不断总结, 不断创新, 寻找更有效的方式。这样才能进一步促进我国岩石勘察工作的发展, 降低勘察成本。

在岩石勘察过程中主要的目的是为了了解工程现场的具体状况, 并且结合这些内容为设计和施工提供相关参数。所以岩石勘察工作在工程建设和成本控制过程中发挥极为重要的作用。工程勘察质量对整个工程的安全都会产生巨大影响。尤其是基础地质岩石测试参数会影响到工程基础设计, 一旦这一参数存在问题就会造成基础设计的安全问题, 增加设计成本。一般岩土工程勘察工作包括原状土取样、现场钻探、试验以及现场原位测试等工作, 在执行过程中每一项都要严格按照国家规定的标准进行, 要提高测试结果的准确性。

2 几个重要技术存在的缺陷

2.1 由于地质形态造成的问题:通常包括确定不明的地下物体、地下空洞以及岩石的分布形态和相关位置等。

2.2岩土参数的相关问题:需要对一些难以取到原装的岩石以及难于在室内进行实验的粗颗粒土、风化石以及残积土等。这些岩石的参数是比较难确定的。

2.3技术素质的问题:工作人员的专业素养和知识水平也会对岩石勘察工作产生巨大影响, 一些工作人员缺乏基本的专业素质或者是技术交流能力, 也是造成岩石勘察工作问题的重要原因。

3 提高勘察水平的解决方法

3.1随着电子、电子计算机技术的飞速发展, 近十几年来, 工程物探专业根据弹性波理论、电磁波理论和电学原理发展了许多新的工程物探方法并相应发展了一大批集数据适时采集处理, 软、硬件功能于一体的工程物探探测设备, 它具有采样密度大、速度快、成本低、信息量大等特点。可以利用工程物探可连续加密测点的办法来获得连续的地质界面。从而有效的解决传统钻探手段以点带面划分地质界面时常带来的漏判、划分不准确等缺点;并且可以利用综合工程物探方法有效地解决传统勘察手段难于解决的诸多岩土工程问题, 如地下不明物体、洞穴、软弱结构面、滑动面、断层、破碎带等在地下的分布特征、形态、埋藏深度、位置。并且可以提供许多工程建设所需的岩土动力参数和设计地震参数。相对传统的钻探方法, 工程物探技术使用时受场地、地形条件的限制较少, 具有节省时间、费用且勘探精度高等特点。但是, 各种工程物探方法的有效性决定于它对探测对象的适用性, 物探条件的适用性越强, 解决问题的可靠的性越大, 因此, 为了有效地解决某些复杂的岩土工程技术难题, 必须采用多种工程物探手段和钻探联合使用的方法, 起到互相补充、互相验证的作用。合理地选择、运用工程物探技术与传统勘探手段相结合, 无疑是解决岩土工程勘察中存在的主要问题的有效手段之一。

3.2 加强室内、外测试新技术和施工检测、监测技术的使用, 通过其所获得的数据和资料, 经过分析、对比, 建立它们之间的经验关系, 并通过工程施工检测、监测所获取的实测资料反算得到的参数作为对比依据, 确保所提供的岩土工程设计参数的可靠性。并达到解决那些采用传统勘探手段难于获取可靠的岩土工程设计参数等问题。此外, 还可以利用土工离心模拟技术检查工程安全的可靠性;验证堤坝、边坡的变形和稳定性;解决建筑物浅基础的地基变形特征、破坏模式及极限承载力, 桩基础的承载力和施工工艺对桩基础承载力及变形的影响;解决挡土结构的变形及破坏机理, 土体与结构物之间的相互作用;了解动力工程、砂土液化、单桩和群桩在水平动荷载作用下的性状。

4 针对我国岩土工程勘察提出的建议和对策

虽然我国岩石工程勘察技术得到一定发展但是仍然不能满足我国发展的需要, 而造成这一问题的因素比较多, 我国必须要结合自身发展实际选择正确的方式解决, 主要从以下几个方面入手:

4.1要不断加强对岩土工程技术人员的培训, 提高勘察人员整体素质;岩土工程勘察是一项专业技术工作, 集多种学科于一体, 近年来, 随着勘察工艺和技术的不断发展, 各种新的规范和标准不断更新, 因此, 岩土工程勘察人员必须与时俱进, 提高自身的专业素质, 以适应新时代的岩土工程勘察要求。在推行土木工程师准入制度的同时, 要不断加强对勘察人员的培训, 以全面提高其技术水平和专业素质。此外, 还应该不断加强勘察市场的监管, 推行勘察监理体制。

4.2要不断加强勘察质量的认证, 健全勘察质量管理体系。建立专业的质量管理体系, 设置以过程模式作为勘察标准的结构。而且要明确勘察工作的质量标准, 通过过程方法对岩土工程实施PDCA的勘察管理方式, 以全面提高勘察工作的质量及作用。

4.3对建设程序、市场勘察进行严格的规范, 科学的建设程序应该严格坚持先勘察、再设计、后施工的流程。对于投资决策的工程, 如没有科学的地质勘察资料, 则不予报建。对于未按照地质勘察规范进行勘察的的工程不予报建。此外, 还应该建立高效的市场约束体系。一方面加强国家和政府法律法规的监管, 通过项目招投标制度和实际过程中对行为主体进行有效的监管;另一方面应该实行工程建设全程监理制, 通过事前、事中、事后全程勘察的地质控制办法, 以最大限度的避免建设过程中的地质问题, 从而确保勘察有效, 使建设投资效益最大化。

4.4定期进行勘察设备的维护和保养。随时掌握各种室外勘察设备和室内试验设备的完好性能, 这是确保勘察工作有效进行的基础。对于现有的仪器设备应该定期进行检测, 以确保其工作性能和状态, 对于老化陈旧的设备仪器要及时更新换代。

结束语

在工程建设初期岩石工程勘察发挥着重要作用直接关系着整个工程质量和效率, 所以必须对岩石勘察工作起到足够的重视, 要不断推进勘察技术, 加强工作人员的技术学习, 提高勘察质量, 这样才能进一步保障岩石勘察参数的准确性, 促进工程建设质量发展。

参考文献

[1]王奎华.岩土工程勘察[M].北京:中国建筑工业出版社, 2005.

[2]李智毅, 唐辉明.岩土工程勘察[M].武汉:中国地质大学出版社, 2000.

工程岩土学篇6

1 基础地质和岩土工程勘察概况

随着科学技术和经济水平的不断发展, 我国的工程地质勘察专业不断地向岩土工程勘察方向发展。在岩土工程勘察领域, 无论是勘探手段、测试设备、试验仪器、计算机技术的应用, 还是技术人员的专业素养都在发生翻天覆地的变化。然而, 岩土工程勘察是一项复杂的工作, 面度的考验比较多, 要在实践中不断探索, 寻求更科学、有效的方法。

基础地质主要是对区域地质的调查和基础地质的研究。基础地质能够给岩土工程勘察提供原始的资料, 从很大程度上节约勘察的成本和技术要求。

岩土工程勘察工作涉及的内容丰富, 有现场钻探、原状土取样、室内试验和现场进行原位测试等。在进行岩土工程勘察工作的过程中, 一定要严格把关, 确保每一个环节都符合国家的相关规定, 并且要与当地工程的施工经验结合, 保证勘察的结果是科学、可靠的。

2 存在的问题

从技术的角度出发, 存在以下几个问题:a.地质形态问题。包括不明地下物体、空洞及其分布形态、埋藏位置和埋藏深度的确定等。b.岩土参数问题。有些情况下岩土的参数是不容易确定的, 比如存在很难获取原状岩土样本的情况, 或者是对于一些难于进行室内试验的岩土, 获取到的参数在准确性和可靠性上都有待商榷。c.专业技术素质问题。表现在岩土勘察技术人员的知识水平上, 同时相关技术人员之间缺乏沟通和交流, 这种闭塞的工作方式使得遇到实际问题的时候无法及时、有效地解决。

3 解决措施

针对以上岩土工程勘察工作中存在的问题, 笔者提出以下解决措施:

3.1 充分发挥工程物探技术的作用。

随着科学技术的不断发展, 尤其是计算机的广泛运用, 近年来工程物探技术得到了广泛的发展和运用, 由于工程物探方法具有采样密度大、速度快、成本低、信息量大等特点受到欢迎。采用工程物探的方法可以解决以下问题:a.能够获得连续的地质界面;b.能够提供大量岩土工程所需的动力参数和设计地震参数。c.多种工程物探手段和钻探联合使用可以起到相互补充的作用, 使物探工作的效率更高。

3.2 综合各种技术检测手段获取可靠参数。

综合运用室内和室外测试新技术的运用, 将获取到的资料进行分析和整理后建立起数据之间的关系, 在借助工程施工检测、监测所获得的数据得到对比参数, 这样能够让岩土工程设计参数更可靠。另外, 通过利用土工离心模拟技术能够对工程的安全性和可靠性进行检验。通过运用各种技术检测手段, 很多问题都能够迎刃而解, 比如堤坝、边坡的变形和稳定性;建筑物浅基础的地基变形特征、破坏模式及极限承载力, 桩基础的承载力和施工工艺对桩基础承载力及变形的影响;挡土结构的变形及破坏机理, 土体与结构物之间的相互作用;动力工程、砂土液化、单桩和群桩在水平动荷载作用下的性状。

4 建议

虽然我国的岩土工程勘察技术得到了迅速的发展和广泛的应用, 但是和发达国家或者是国家的期望相比还有很大的距离, 这种差距不是由单一的因素决定的, 而是由我国现状的多种因素导致, 比如相关单位的思想认识存在偏差, 实际工作中重视建设轻视勘察、没有形成健全的勘察体制、在勘察的市场中存在恶性竞争的现象等。为了加快我国岩土工程勘察市场的制度完善、避免行业竞争中的各种弊端, 笔者综合上述问题提出了以下几点建议。

4.1 提高岩土工程施工技术人员的素质。

岩土工程是一项专业技术要求较高的专业技术工作, 因此对于技术工人的要求也很高。要重视对岩土工程技术人员的培训, 切实提升岩土工程勘察人员的专业素养。目前, 随着科学技术的不断发展, 勘察的工艺与技术层出不穷, 面对这些新的规范和标准, 技术人员只有不断的学习, 在学习中不断提升自身的专业技术水平才能够适应时代的发展, 才能够胜任岩土勘察工作。

4.2 健全勘察质量管理体系。

要将勘察质量的认证工作摆在重要的位置, 不断地健全勘察质量管理体系。加强对勘察过程的质量监管, 建立、健全专业的质量管理系统。参与岩土工程勘察工作的人员一定要熟知勘察工作的质量标准, 并以这个标准作为一切工作的指挥棒。只有这样才能够全面地提高勘察工作的质量和作用。

4.3 规范勘察工作流程。

要对勘察市场进行严格的监管, 规范其建设程序, 努力让程序更加的科学、合理, 要严格按照勘察、设计、施工的流程进行。如果投资决策的工程项目没有科学的勘察资料, 就要坚持原则, 一定不能批准报建。对于未按照地质勘察规范进行勘察的的工程不予报建。此外, 要不断推动建立高效的市场约束体系。一方面加强国家和政府法律法规的监管, 通过项目招投标制度和实际过程中对行为主体进行有效的监管;另一方面应该实行工程建设全程监理制, 通过事前、事中、事后全程勘察的地质控制办法, 以最大限度的避免建设过程中的地质问题, 从而确保勘察有效, 使建设投资效益最大化。

4.4 定期进行勘察设备的维护和保养。

随时掌握各种室外勘察设备和室内试验设备的完好性能, 这是确保勘察工作有效进行的基础。对于现有的仪器设备应该定期进行检测, 以确保其工作性能和状态, 对于老化陈旧的设备仪器要及时更新换代。

结束语

综上所述, 岩土工程勘察是建设工程时的基础性前期工作, 工程建设的投资效率很大一部分体现在勘查工作是否详实上, 而岩土工程勘察是一个不断进步的技术, 若想提高对岩土工程勘察的最新技术, 那么就要对理论以及规范、规程的学习进行加强, 以便来提高工作质量。总之, 应严格执行勘察设计和施工规范、规程的要求, 认真做好勘察工作, 这是勘察设计人员应尽的责任和义务。本文所述为个人平时积累和查阅相关资料所编写, 若有不足之处, 还请各位前辈同行批评指正。

参考文献

[1]王奎华.岩土工程勘察[M].北京:中国建筑工业出版社, 2005.

[2]李智毅, 唐辉明.岩土工程勘察[M].武汉:中国地质大学出版社, 2000.

工程岩土学篇7

关键词：岩土工程,勘察工作,问题,原因,改进建议

岩土工程勘察工作主要为整个建设工程项目设计、施工提供科学可靠的地质参数, 以保证施工方案设计的科学性、经济性和可行性。岩土工程勘察工作所涉及到的内容较为广泛, 而且外界影响因素较为复杂, 进而影响到了岩土工程勘察工作质量水平的提升。文章针对目前岩土工程勘察的现状, 重点分析了岩土工程勘察工作中存在的问题、产生问题的原因以及相关的解决对策, 以提高岩土工程勘察工作的质量, 为建设工程项目施工方案的设计提供可靠的技术参数和地质数据信息。

1 岩土工程勘察中存在的问题

虽然我国岩土工程勘察工作的水平得到了很大程度上的提升, 但是依然存在着较多的问题, 严重的制约了我国岩土工程勘察质量的进一步提升。作者结合自身多年来的工作经验, 并且查找了当前岩土工程勘察工作的相关资料, 总结出了以下几个方面的问题。

1.1 岩土工程勘察前期准备不充分

岩土工程勘察的前期准备工作具有十分重要的意义, 但是整个准备工作还需要花费一定的资金和时间, 以保证资料收集全面、建设项目结构设计合理。然而很多勘察企业为了能够节约成本开支和节省时间, 从而导致了很多重要的准备工作被省略, 以及很多勘察技术和工具落实不到位, 进而严重的影响到了整个岩土工程勘察结果的科学性和可靠性。

1.2 岩土工程勘察方案设计不合理

岩土工程勘察工作的流程较为复杂, 而且还受到很多外界因素的影响, 这就需要科学高效的勘察方案以保障岩土工程勘察结果的科学可靠。但是目前我国在岩土工程勘察方案在设计方面却还存在着较多的不合理之处, 其中主要是设计人员在方案制定的过程中, 考虑因素不全面, 并且缺乏严格的监督管理机制, 这就造成了很多勘察方案在实施过程中没有得到落实。对于岩土勘察方案设计不合理主要体现在勘察点的布局方面, 设计人员在选择勘察点时缺乏对经济和时间等因素的考虑, 从而导致勘察方案的可行性不强。

1.3 岩土工程勘察标准落实不到位

在岩土工程勘察中很多工作人员在勘察工作量以及取样方面存在着很大的问题, 其中取样以及原位测试勘察孔的数量没有达到计划规定的要求, 这就使得岩土工程勘察结果的可靠性和科学性大大降低, 进而影响到后期的建设工程项目的施工。目前我国岩土工程勘察中存在着取样和原位测试勘探孔缺乏代表性和均匀性, 这使得很多取样数据和测试结果呈现出较大的异常性, 从而给后期的工程造价、施工方案以及施工安全带来较大的不利影响。

1.4 勘察报告编写存在问题

岩土工程勘察工作开展之后, 工作人员应该根据勘察的数据结果编写勘察报告, 从而为相关设计人员以及企业管理层提供可以实际利用的数据信息。但是目前很多工作人员在编写勘察报告的过程中却存在着很多问题, 具体表现为以下几个方面;第一, 数据资料整理的不规范性, 工作人员在对勘察数据信息进行整理分析的过程中存在着较多的不合理之处, 例如不剔除异常值而导致标准差不符合实际情况。第二, 勘察报告内容的表达方式不规范, 这就使得勘察报告使用者在利用相关数据信息中存在着较大的难度。第三, 勘察报告重点分析了各方面的数据结果, 而缺乏相关问题的解决措施和建议[1]。

2 岩土工程勘察中存在问题的原因

2.1 勘察单位的能力水平较低

目前在选择勘察单位的过程中主要是通过市场竞争的方式, 并且由于相关的市场机制存在着较多的不完善之处, 从而使得整个勘察单位市场准入门槛较低, 这就使得很多勘察能力水平较低的勘察单位也可以进入到市场竞争之中。勘察单位在市场竞争中通过降低价格的方式来赢得竞争优势, 而在勘察资金不足的情况下, 勘察单位也就只能通过不合理的方式来完成相关岩土工程勘察工作。

2.2 缺乏高素质勘察人才

岩土工程勘察工作所涉及到的内容较为复杂, 而且还具有较强的专业性, 这就需要保证勘察人员具备较高的专业知识和技能。但是目前我国很多从事岩土工程勘察的人才却在专业知识技能方面就存在着较大的不足, 同时勘察单位也没有建立较为完善的人才教育培训制度, 从而导致很多岩土工程勘察人才的专业知识技能无法满足现实工作的需要。

2.3 岩土工程勘察技术落后

岩土工程勘察结果的科学性和可靠性离不开先进的的勘察技术作为基础, 同时还需要各种先进的勘察仪器设备作为支撑。但是现阶段我国很多岩土工程勘察单位在技术、方法以及设备仪器方面较为落后, 无法满足现实社会对岩土工程勘察质量的要求。同时先进勘察技术的应用还需要高素质人才, 目前缺乏岩土工程勘察人才的现状也是勘察技术水平落后的一个十分重要的影响因素[2]。

3 改进岩土工程勘察工作的建议

3.1 加强市场监管力度

政府部门以及相关社会监督机构应该加强对勘察市场的监督管理, 并且还应该制定相关的法律法规, 严格的规定相关勘察单位市场竞争的要求, 防止出现勘察单位恶性竞争的现象。同时还应该提升勘察合同制定的科学性和可行性, 监督勘察单位合同的实际履行情况, 保证各项合同内容真正得到落实。此外还需要加强对岩土工程勘察工作的监管力度, 从而防止出现勘察结果的造假情况, 保证岩土工程勘察结果的可靠性。

3.2 加强对岩土工程勘察人才的培养

勘察单位应该高度重视人才的引进和培养, 以不断提升本单位整体勘察人才的综合素质。随着勘察人才素质的提高, 不仅能够为勘察技术的引进打下坚实的基础, 而且还可以保证勘察报告编写的合理性, 提高勘察报告的质量, 并且提出具有针对性很强的建议, 从而可以大幅度的提升岩土工程勘察工作的质量水平。

3.3 加大勘察技术的应用力度

勘察单位应该不断加大对岩土工程勘察技术的应用力度, 一方面提升自主研发能力, 另一方面加强对先进勘察技术的引进, 并且还应该加大对相关先进的勘察设备仪器的资金投入, 以保证先进仪器设备的广泛应用, 从而提高岩土工程勘察数据结果的真实性和可靠性[3]。

4 结束语

综上所述, 我国岩土工程勘察中存在的问题已经严重的制约了建设工程项目施工质量和安全水平的提升, 并且还对工程造价产生了误导, 从而给我国经济社会的可持续发展造成了较大的负面影响。提高岩土工程勘察工作的质量已经成为了现阶段亟待解决的问题, 这就需要工作人员不断创新方法, 引进勘察技术和工具, 培养高素质岩土工程勘察人才, 以满足社会对岩土工程勘察的需要。

参考文献

[1]温文富, 王义海, 杨旭.当前岩土工程勘察中的一些问题及改进建议[J].山西建筑, 2009, 07:108-109.

[2]曾添华.浅谈岩土工程勘察中常见问题及改进措施[J].科技信息 (学术研究) , 2007, 24:571-572.

岩土工程简介篇8

1 岩土工程的定义

在JSJ 84-94建筑岩土工程勘察基本术语标准中定义为“以土力学、岩体力学及工程地质学为理论基础,运用各种勘察探测技术对岩土体进行综合整治、改造和利用而进行的系统性工作”。GB/T 50279-98岩土工程基本术语标准中定义为“土木工程中涉及岩石、土的利用、处理或改良的科学技术”。以上表述均抓住了岩土的工程性质和整治改造的中心特质。

2 岩土工程的研究对象、内容和任务

从岩土工程的定义中可以看到,岩石和土(包括岩土中的水)是岩土工程研究的基本对象。在这个对象分类中,当岩土作为地基来承载建筑物、道路、桥梁、设备和堆场堆料时,它是承载体。文中主要研究的是岩土的强度和变形问题,在地基基础设计中强调地基变形控制原则;当基坑工程、边坡工程、地下洞室开挖的工程施工时,此时的岩土体既可能是荷载,也可能是自承体,面临的是岩土体的变形和稳定问题;另外,当岩土作为建筑材料应用于堤坝、围堰及填方工程时,以岩土材料的选用和质量控制作为主要研究方向,并兼顾岩土体的稳定和变形。当然,地质灾害和环境工程方面也是以岩土的各种性质为另一个研究方向。

岩土工程的主要工作内容有以下几方面:

1)岩土工程勘察,是依据国家现行有关技术规范、规程要求,在继续做好工程地质勘察的基础上,紧密结合工程的特点和要求,进行岩土工程的技术分析和论证,依据技术可靠、经济合理并切实可行的原则,提出岩土工程评价、建议方案和施工要点等。

2)岩土工程设计,是依据岩土工程勘察报告及建(构)筑物结构设计提供的数据和要求,以岩土体作为工程结构和工程材料的工程设计。例如地基基础设计、边坡设计等。

3)岩土工程治理(施工),主要指岩土工程设计项目的具体实施,如地基处理、岩土体加固改良的施工等。

4)岩土工程监测,主要是基坑开挖以后的地基检验、地基回弹观测、各类岩土工程施工期间的检验和监测(包括质量检验和监测、重要建筑物和构筑物的变形长期观测)、边坡监测、滑坡位移监测、地下水长期观测以及现场原位测试等。

5)岩土工程监理,指对岩土工程全过程进行监督检查,控制勘察、设计与施工质量,及时解决工程建设过程中的岩土工程问题。

岩土工程的中心任务是将岩土体作为工程建设环境、建设材料,并将其与建(构)筑物联系起来,组成一个有机的整体,进行合理地利用、整治和改造,以求解决和处理工程建设中出现的与岩土体有关的工程技术问题。简单说来就是处理地质体的工程缺陷,使之满足工程建筑物对岩土体的工程要求。

3 岩土工程的特点

岩土工程是土木工程的一个分支,作为一门独立的技术科学,有其特有的一些特点,下面仅谈谈其主要特点,尚不很全面:

1)岩土工程和其他一些相关学科有密切的联系,其中同工程地质和结构工程密切关系尤为突出,这里仅简述一下岩土工程和以上二者间的关系。工程地质主要研究与工程建设有关的一些工程动力地质作用和现象,包括它们的特征、形成机制、发生和发展演化规律、影响因素、可能产生的工程地质问题、分析评价和预测预报方法以及防治措施,即侧重于与工程有关的地质方面的研究。而岩土工程是以此为基础,根据工程目标和地质条件,建造满足使用要求和安全要求的工程或工程的一部分,解决工程建设中所有与岩土有关的技术问题。简单地说工程地质是研究地质体的工程缺陷,岩土工程则强调对岩土体的合理利用、整治和改造。

岩土工程和结构工程的密切关系是显而易见的。无论何种建(构)筑物、道路桥梁和隧道洞室等都是建造在地基上甚至是岩土体内,地基和上部结构之间必须同时满足静力平衡和变形协调两个前提条件。地基的变形会改变结构的应力,结构的荷载分布和刚度变化又会产生不同的地基变形,地基是否破坏、变形是否过大直接影响结构的安全和使用功能。因此,地基和上部结构是相互影响、相互作用的一个有机整体,研究地基的岩土工程和研究上部结构的结构工程之间的密切关系则可见一斑了。

2)岩石和土本身具有的特点也赋予了岩土工程与众不同的特性———复杂性。岩石和土不同于混凝土、钢材等性质较为均匀连续的人工材料。土是碎散的颗粒,颗粒之间存在大量的孔隙,可以透水、透气,即具有孔隙性,这是土的第一个主要特征———碎散性;自然界中的土一般都是由固体颗粒、水和气体三种成分组成,这是土的第二个主要特征———三相体系;土的第三个主要特征———自然变异性,因为土是自然界在漫长的地质年代内形成的性质复杂、不均匀、各向异性且随时间不断变化的材料。岩石的主要特征是具有裂隙性。岩石处在一定的地质环境中,由各种宏观地质界面(断层、节理、破碎带、层理、接触带等)分割成具有一定结构的地质体,于是具有或长或短、或稀或密、或宽或窄的裂隙。这些地质界面统称为结构面或不连续面,岩石与其结构面的共同体称为“岩体”。岩体具有非连续性、非均质性、各向异性、异于自重应力场的天然应力场和岩体中水对其性质有重要影响等特点。以上岩石和土的复杂性赋予了岩土工程特殊的复杂性。

3)岩土工程具有不确定、不严密、不完整和不成熟性。岩土工程是由土力学、岩体力学对岩土的工程地质性质和力学性质进行研究,是以传统力学为基础发展而来的。力学的计算要求有相对明确的计算条件,而岩土体的复杂性则决定了它无法确定一个相对明确的计算条件。因为岩土体的复杂在于它无法用一个准确的模型来模拟,它既非刚体,也非典型的弹塑性体,不能以理想的粘滞液体模拟。岩土体本身的性质不同于相对均匀连续的混凝土、钢材等人工材料,是不可控的,是自然界给定的。而且,这种性质只能通过勘察查明而又不能完全查明———具有条件不确定性。代表岩土性质的各种指标只有通过原位测试、原型监测和室内试验取得。同一指标在不同的试验中,由于条件、原理、方法以及精度不同往往会得到不同的成果数据,因此取得的计算参数就不是精确的———具有参数不确定性。另外,岩土工程学的确立尚不足50年,犹如一个人的婴幼儿时期,人格和身体发育远谈不上完整和成熟。

4)可以预测,由于岩土工程与其他相邻学科存在相互重叠、相互搭接的部分,其他相邻学科以及电子、计算机等应用技术的发展必将促进岩土工程的发展。另外,岩土工程作为一门应用科学,是土木工程的一个分支,随着土木工程建设的发展,土木工程中的岩土工程问题会不断出现,也必然会不断地促进岩土工程的持续发展。当今世界,人口不断增加,特别是我国由于人口基数大,人口增长更加迅速,直接加快了城市数目、规模和公路铁路的增加、扩大速度。今后岩土工程不但会在水利工程、矿山(井)工程、建筑工程、市政工程和交通工程等方面继续发挥重要作用,还将在人类不断向地下、海洋、沙漠拓展生存空间的过程中发挥先锋作用。总之,在今后滚滚向前的工程建设浪潮中,岩土工程师面临的既是巨大的挑战也是罕见的机遇,是大有可为的。

摘要：简要叙述了岩土工程的基本概念、研究对象、工作内容和中心任务,介绍了岩土工程的基本特点,并对其今后的发展进行了简单的预测和展望,为进一步研究岩土工程提供了参考依据。

关键词：岩土工程,工程地质,土木工程,监测

参考文献

工程岩土学篇9

“卸荷岩体力学”的概念于1995年首次被提出[1], 经过十几年的研究和实践, 卸荷岩体力学目前已得到了较好的发展, 在岩体工程中发挥了重要的作用[2~9]。卸荷岩体力学是岩体力学研究的新领域, 它是自然界及岩体工程中卸荷岩体在力及其他因素作用下, 岩体卸荷力学性质及其工程应用的科学[8]。

岩体的加载与卸载是不同力学条件, 两者有本质的区别。岩体工程中的石方开挖从力学本质上看主要是卸荷。如基础工程开挖为卸荷力学条件, 只是在建筑物建成后, 其力学条件才转为加载;岩石边坡工程, 特别是深挖高边坡石方开挖, 地应力释放量大, 卸荷量级高, 卸荷范围宽, 只是局部有应力集中现象, 大面积大量卸荷是高边坡主要力学现象, 卸荷力学特征十分明显;地下工程中二次应力场中切向应力加载, 径向应力为卸荷, 视其地下工程的尺度、形态和应力场条件不同, 加载和卸荷的范围不一[3]。

岩石本身在加载和在卸荷条件下力学特征的差别不大。与此不同, 在岩体中多各类节理, 这些结构面在加载力学状态下, 仍有很好的力学特征。但是, 卸荷条件下, 在卸荷量很大的情况下, 特别是在拉应力出现后, 岩体中结构面的力学条件将发生本质的变化。这些结构面迅速劣化岩体质量, 因此其力学参数急剧下降, 其力学特征不再符合在加载条件下研究所得成果[3]。

目前在岩体的力学分析中, 普遍应用现行加载岩体力学的理论和方法, 不加区别地应用于处于加载的岩体工程中, 也应用于卸荷条件下的岩体工程。许多工程实例表明, 应用现有加载岩体力学的研究成果, 与工程实际观测资料有数量级的差距, 并导致工程事故的发生。这主要是计算分析加载力学数学模型与工程实际的卸荷力学条件不相吻合所致。因此, 应根据岩体工程中不同的应力动态、加载或卸荷的力学状态, 分别应用加载岩体力学或卸荷岩体力学[3]。

2 卸荷土体力学的提出及其基本理论框架

从前面卸荷岩体力学的发展可看出, 完整的岩块在加载和卸荷条件下的力学特征差别不大, 而对包含岩块和结构面的岩体来说就不一样了, 岩体在加载与卸载不同力学条件下的性状有很大的差别。所以, 岩体越破碎, 开挖岩体的卸荷效应就越明显。

而土体是典型的散粒体, 也可看成是由土颗粒和结构面 (带) 组成的二元介质模型[10]。开挖土体的卸荷效应是很明显的[11~12], 且这种卸荷效应比岩体更明显。

其实, 卸荷作用下土体的变形在岩土工程中是普遍存在的, 比如基坑工程中由于开挖引起的坑底隆起, 土体地基超载卸荷后的回弹。天然土体在经过漫长地作用后基本处于应力平衡状态。由于开挖卸荷, 在一定范围内土体中发生应力重分布及变形, 当开挖卸荷到一定程度, 土体变形过大, 就可能发生局部甚至整体失稳。不同类型的土体失稳, 如基坑垮塌, 边坡失稳, 其内在原因都是由于开挖卸荷导致土体内部应力重分布, 局部发生剪切破坏, 产生滑裂面等而导致的。

长期以来人们习惯于常规的加荷土力学的研究、试验和设计方法, 没有考虑土体开挖卸荷的实际应力路径, 致使实际工程中经常出现一些土体工程的失稳事故, 鉴于此, 作者这里提出“卸荷土体力学”。

卸荷土体力学就是基于特有的研究理论和试验方法, 研究土体在卸荷条件下的受力、变形性状, 从而指导实际的土体工程, 为土体工程服务的学科。

卸荷土体力学的研究对象是就是在土体中有卸荷行为的一切土体工程, 如在土体中进行的基坑开挖工程、边坡开挖工程、堆载卸去的土体地基处理工程, 等等。

卸荷土体力学的主要研究内容主要有: (1) 卸荷土体的应力应变关系、力学参数研究; (2) 卸荷土体的特有试验方法研究; (3) 卸荷土体的细观力学、变形特性研究; (4) 土性对卸荷土体力学特性的影响研究; (5) 地层结构效应对卸荷土体力学、变形特性的影响研究。

3“卸荷岩土体力学”的提出及其基本理论框架

综合上述的卸荷岩体力学、卸荷土体力学, 作者这里提出“卸荷岩土体力学”。“卸荷岩土体力学”的基本理论框架就是卸荷岩体力学、卸荷土体力学理论框架的综合。

实际的同一岩土工程中, 往往既有岩体, 又有土体, 岩体、土体往往同时会存在卸荷行为, 此时, 可用卸荷岩土体力学的有关理论和方法来分析卸荷岩土体的受力和变形特性。

摘要：本文提出了“卸荷土体力学”新学科, 并对“地层结构力学”的定义、研究对象和研究内容进行了分析, 并综合卸荷岩体力学和卸荷土体力学提出了“卸荷岩土体力学”新学科。

关键词：卸荷土体力学,卸荷岩土体力学,研究内容,理论框架

参考文献

[1]哈秋舲, 刘国霖, 张永兴, 等.三峡工程永久船闸陡高边坡关键技术研究专题研究报告[R].中国三峡工程开发总公司, 葛州坝水电工程学院, 重庆建筑大学, 1995.

[2]哈秋舲.岩石边坡工程与卸荷非线性岩石 (体) 力学[J].岩石力学与工程学报, 1997, 16 (4) :386～391.