环境岩土工程问题综述
近年来，生态环境问题受到了越来越多人们的关注，同时环境岩土工程由于在解决环境破坏和实现可持续发展方面的重要作用而被人们加以重视。环境岩土工程是一门涉及广泛的学科，它在研究岩土构成特性以及岩土与环境之间的关系方面起到了重要的作用，从而也对我国水土环境污染控制方面起到了一定的作用。本文就环境岩土工程的相关问题进行了简要的分析与论述，希望可以为环境岩土工程未来的发展起到一定的启示作用。
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随着工业的飞速发展以及人们生产生活的影响，我国面临了严重的环境问题，严重地影响了人们的正常生活以及自然的生态平衡，因此利用科学的方法保护人们赖以生存的生态家园就显得尤为重要，同时用环境岩土工程的方法来解决水土环境污染问题是当下最为经济、最切合我国发展现状的方法之一。环境岩土工程涉及岩土力学与岩土工程、环境工程、地球化学、工程地质等多方面的内容，让环境岩土工程与环境保护更紧密地结合起来，不仅能够扩大环境岩土工程的发展潜力，而且在我国环境污染控制方面也有重要的意义。
1环境岩土工程简介
1.1环境岩土工程的构成
环境岩土工程是将岩土力学与环境科学相结合的一门新兴学科，主要侧重于岩土材料的工程性质、岩土工程中的数值分析、岩土工程与环境、地下空间的利用与开发等多方面的研究。岩土材料的工程性质主要研究的是复杂应力条件以及与渗流、热、化学等耦合作用下岩土介质的工程性质;岩土工程中的数值分析主要研究解决岩土工程中各种问题的数值化方法和程序化技术;岩土工程与环境主要研究岩土工程与环境的相互关系及作用。包括地下污染物的迁移与扩散、高放核废料地质处置库建设中的岩土力学问题、地热等资源的开发与储存以及岩土介质中污染物扩散的阻隔和防治等;地下空间的利用与开发主要研究地下空间的规划、设计与施工技术以及地下施工对周围环境的影响等。因此环境岩土工程的存在在环境研究与治理方面具有重要的价值。
1.2环境岩土工程的内涵
环境岩土工程是利用岩土工程学的理论和方法对环境进行治理和保护任务，它是从更加科学的角度对环境岩土工程与环境系统之间相互作用的规律进行研究，从深层次了解环境岩土工程与环境之间的关系，从而使环境保护与环境岩土工程密切的结合起来，并对环境中存在的一些问题或是环境岩土工程中存在的一些问题进行有效的治理，进而实现环境岩土工程与环境保护之间的协调发展。由此环境岩土工程是站在一个更高的层次对环境岩土工程进行研究和考察，从而实现人与环境的和谐共生。
城市地下工程中的环境岩土工程问题 发表时间：2018-12-17T11:59:29.563Z 来源：《基层建设》2018年第31期作者：郑腾 [导读] 摘要：随着城市化进程的不断加快，城市环境下的岩土工程活动逐渐频繁，但是由于城市环境工程具有一定的特殊性，导致出现了严重的环境岩土工程问题，其中有以地下水污染和地面变形等问题比较影响。 1.太原理工大学建筑与土木工程学院山西太原 030024； 2.山西庆民房地产开发有限公司山西太原 030021 摘要：随着城市化进程的不断加快，城市环境下的岩土工程活动逐渐频繁，但是由于城市环境工程具有一定的特殊性，导致出现了严重的环境岩土工程问题，其中有以地下水污染和地面变形等问题比较影响。这些环境岩土工程问题不仅严重的影响到了岩土工程及周边建筑物的质量，还对国家及人们的经济造成极大的损失。本文就针对我国城市地下工程中环境岩土工程问题进行深入探讨。 关键词：地下；环境；岩土；工程 城市化是全球经济发展的必然趋势，为了满足城市化发展的需求，人类进行大量的城市环境岩土工程活动，以促进城市经济发展。但是由于在进行岩土工程时，因环境的特殊性以及工程特点，导致对环境岩土工程周边的环境、地面以及水资源造成严重的影响，出现一系列的城市环境岩土工程问题。而在所有岩土工程问题中又以水资源灾害最为严重，且影响更为广泛。水资源灾害问题已经成为全球问题，严重阻碍了市化进程，对城市经济发展造成严重损害地面变形以及水资源污染问题。已经成为了城市环境岩土工程的两大难题因此，为了解决这些岩土工程问题，政府必须加强对其的防治，尤其是地表环境岩土工程问题以及水问题的防治，以减少因岩土工程问题给人类以及社会造成的损害，实现水资源的可持续利用，保护生态环境，实现城市经济又好又快发展。 1、环境岩土工程研究内容的分类 环境岩土工程研究的内容大致可以分为三类:1)环境工程。主要指用岩土工程的方法来抵御由于天灾引起的环境问题。例如:抗沙漠化、洪水、滑坡、泥石流、地震、海啸等。这些问题通常泛指为大环境问题。2)环境卫生工程。主要指用岩土工程的方法抵御由于各种化学污染引起的环境问题。例如城市各种废弃物的处理、污泥的处理等。3)人类工程活动引起的一些环境问题。例如在密集的建筑群中打桩时,由于挤土、振动、噪声等对周围居住环境的影响;深基坑开挖时,降水和边坡位移等。 2、环境岩土工程的研究现状 20世纪50年代至60年代公害事件的显现，人们不断探索，反思，并已取得了基本的共识。国外对环境岩土工程的研究主要集中于垃圾土、污染土的性质、理论与控制等方面，而国内则在此基础上有较大的扩展。就目前涉及的问题来分，可以归纳为两大类:第一类是人类与自然环境之间的共同作用问题。这类问题的动因主要是由自然灾变引起的。例如地震灾害、土壤退化、洪水灾害、温室效应等。这些问题通常称为大环境问题。第二类是人类的生活、生产和工程活动与环境之间的共同作用问题。它的动因主要是人类自身。例如城市垃圾、工业生产中的废水、废液、废渣等有毒有害废弃物对生态环境的危害;工程建设活动如打桩、强夯、基坑开挖、盾构施工对周围环境的影响;过量抽汲地下水引起的地面沉降等等。有关这方面的问题，统称为小环境问题。 3、地下工程中遇到的环境岩土工程问题 3.1地面沉降 地面沉降是指某一区域内由于自然或人类活动引起的地面下沉的现象，其特点是波及范围广，下沉速率缓慢，所以早期一般不易察觉，也不易引起人们的重视，它多发生在大中城市，对人们的生产、生活影响极大，已经成为一种严重的环境地质问题，影响和制约着当地国民经济的可持续发展。自20世纪80年代以来，我国地面沉降已由沿海城市向大面积区域性扩展，由于深部含水层开采量的增加，以及开采由浅部向深部发展，已形成以长江三角洲地区和黄淮海平原地区为中心的两大沉降区域。引起沉降的原因很多，除了活动断裂和构造沉降等自然因素外，还有地下工程开挖施工，基坑降水和抽汲地下水等人为因素。从全世界范围看，过量抽汲地下水引起地层压密、固结是造成地面沉降的主要原因。由于地面沉降具有不可逆性，一旦产生，其带来的破坏性后果是不可估量的。所以在工程降水前，首先要查明场地的水文地质条件、周围建筑物的分布情况及地下管线性质及分布范围，根据实际情况设计科学的降水方案与防范措施。如在基坑工程降水中设置竖向止水帷幕，实施坑内降水；井点降水应连续运转，尽量避免间歇和反复抽水造成的累加沉降；采用井点降水与回灌相结合的技术，井点降水管井与需保护的建筑、管线间设置回灌井点、回灌砂井或回灌砂沟，持续、不断地用清洁水进行回灌，形成一道水幕，以减少降水曲面向外扩张，防止临近建筑物、管线等基础下土层因释放水而沉降。 3.2地下水污染 造成城市地下水污染除了生活污染及工业污染外，由下列的情况引起的水质污染也不容忽视：①长期超采地下水使潜水位下降，增加了包气带厚度，包气带岩土的矿化作用及氧化作用增强，使潜水含盐量增多。另外，潜水含水层变薄，水量减少，水稀释作用减弱，水中各组分浓度增大，因而矿化度升高；②由于城区下部承压水开采量大，形成降落漏斗，增加了水力坡度，加速地表水体对地下水的补给作用，致使地下水污染速度加快。受污染的潜水通过弱隔水层补给下部承压水，造成承压水污染；③建设工程施工引起的地下水污染；④工程钻探或建筑施工中使用的各类有机或无机的液体，导致水质的污染；⑤地下水开采引起水文地质条件改变，特别是多层组地下水混合开采，成井工艺不当，止水失效，以及废井使上层承压水向下渗，造成下层水质污染；⑥地下油库渗漏及城市排污管道损坏、泄漏引起地下水水质污染；⑦回灌水质不良引起人工回灌地区地下水污染。 3.3基坑开挖中的环境工程问题 ①支护结构发生变形和位移引起的环境效应：由于支撑物受弯破坏或锚杆体系抗拔力不足，拉杆自身断裂或拉杆及锚座的连接不牢导致支护结构自身破坏，导致边坡失稳支护结构发生变形和位移而引起邻近建筑设施破坏。②打桩对周围土工环境扰动影响问题：锤击沉桩施工过程中引起的桩身及桩周附近地基土体的强烈振动，这种振动在垂直和水平方向同时存在，在振动频率较低的地基土中，垂直振动比水平振动容易感受到，且垂直振动比水平振动所引起的危害影响更大；由于振动会以应力波的形式向更远范围的地基土体扩散传播，造成沉桩区及其邻近地基土的水平位移和竖向位移，从而影响周围建（构）筑物。 4、环境岩土工程的展望 20世纪90年代后，我国进入了大规模工程建设时期。从沿海地区开始，逐步向内陆扩展，高层建筑、地铁、道路、隧道等的建设以及城市化进程步伐的加快向环境岩土工程不断提出新的挑战。同时，环境的变化，地震、洪涝灾害的频频发生，温室效应的加剧，水土流失，土壤退化等大环境，也引发了一系列新的环境岩土工程问题。相对发达国家来说，我国的岩土工程工作者面临更为艰巨的任务。一方
岩土工程简介及发展前景、设计岩土工程 岩土工程：是欧美国家于20世纪60年代在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制。岩土工程是以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，作为自己的研究对象。 基本概念 地上、地下和水中的各类工程统称土木工程。土木工程中涉及岩石、土、地下、水中的部分称岩土工程。 发展现状 随着多种所有制工程施工企业的发展及跨区域经营障碍被打破，岩土工程市场已处于完全竞争状态。岩土工程项目承接主要通过公开招投标活动实现，行业内市场化程度较高，市场集中度偏低。 我国岩土工程行业具有企业数量多、规模小的特点。据《2013-2017年中国岩土工程行业发展前景与投资战略规划分析报告》统计，我国仅从事强夯业务的企业就超过300家，岩土工程行业的集中度较低，导致优势企业无法形成规模优势。这与发达国家该行业高度集中的特点形成了鲜明对比。 岩土工程行业在未来的发展中要解决行业分散、集中度过低的问题，提高整体竞争力进而提高盈利能力，需要在未来的发展中抓住时代机遇，适应时机，以更优的业务模式、调整行业业务结构类型，实现行业的飞速发展。 数据显示，未来岩土工程行业的几大发展机遇主要表现在以下四个方面： 民生工程的机遇 根据国家“十二五”规划，在“十二五”期间，我国经济将着重调整经济结构，大力发展新兴产业，提升经济发展的质量和效益，同时会加大民生领域的投资，将着力保障和改善民生作为五大着力点之一，民生工程建设已上升为国家发展战略高度。 民生工程投入最多的领域包括：1000万套保障性住房建设、教育和卫生等民生工程、技术改造和科技创新，以及农田水利建设投资四万亿等。2011年中央财政在民生工程计划
岩土工程中英文词汇对照 来源：刘燚龙[Jet]的日志 一. 综合类 1.geotechnical engineering岩土工程 2.foundation engineering基础工程 3.soil, earth土 4.soil mechanics土力学 cyclic loading周期荷载 unloading卸载 reloading再加载 viscoelastic foundation粘弹性地基 viscous damping粘滞阻尼 shear modulus剪切模量 5.soil dynamics土动力学 6.stress path应力路径 7.numerical geotechanics 数值岩土力学 二. 土的分类 1.residual soil残积土 groundwater level地下水位 2.groundwater 地下水 groundwater table地下水位 3.clay minerals粘土矿物 4.secondary minerals次生矿物 https://www.doczj.com/doc/4a17770917.html,ndslides滑坡 6.bore hole columnar section钻孔柱状图 7.engineering geologic investigation工程地质勘察 8.boulder漂石 9.cobble卵石
10.gravel砂石 11.gravelly sand砾砂 12.coarse sand粗砂 13.medium sand中砂 14.fine sand细砂 15.silty sand粉土 16.clayey soil粘性土 17.clay粘土 18.silty clay粉质粘土 19.silt粉土 20.sandy silt砂质粉土 21.clayey silt粘质粉土 22.saturated soil饱和土 23.unsaturated soil非饱和土 24.fill (soil)填土 25.overconsolidated soil超固结土 26.normally consolidated soil正常固结土 27.underconsolidated soil欠固结土 28.zonal soil区域性土 29.soft clay软粘土 30.expansive (swelling) soil膨胀土 31.peat泥炭 32.loess黄土 33.frozen soil冻土 三. 土的基本物理力学性质 https://www.doczj.com/doc/4a17770917.html, compression index 2.cu undrained shear strength
1 岩土工程勘察内容 岩土工程勘察工作是设计和施工的基础。若勘察工作不到位，不良工程地质问题将揭露出来，即使上部构造的设计、施工达到了优质也不免会遭受破坏。不同类型、不同规模的工程活动都会给地质环境带来不同程度的影响；反之不同的地质条件又会给工程建设带来不同的效应。岩土工程勘察的目的主要是查明工程地质条件，分析存在的地质问题，对建筑地区做出工程地质评价。 岩土工程勘察的任务是按照不同勘察阶段的要求，正确反映场地的工程地质条件及岩土体性态的影响，并结合工程设计、施工条件以及地基处理等工程的具体要求，进行技术论证和评价，提交处岩土工程问题及解决问题的决策性具体建议，并提出基础、边坡等工程的设计准则和岩土工程施工的指导性意见，为设计、施工提供依据，服务于工程建设的全过程。 岩土工程勘察应分阶段进行。岩土工程勘察可分为可行性研究勘察（选址勘察）、初步勘察和详细勘察三阶段，其中可行性研究勘察应符合场地方案确定的要求；初步勘察应符合初步设计或扩大初步设计的要求；详细勘察应符合施工设计的要求。 根据勘察对象的不同，可分为：水利水电工程（主要指水电站、水工构造物的勘察）、铁路工程、公路工程、港口码头、大型桥梁及工业、民用建筑等。由于水利水电工程、铁路工程、公路工程、港口码头等工程一般比较重大、投资造价及重要性高，国家分别对这些类别的工程勘察进行了专门的分类，编制了相应的勘察规范、规程和技术标准等，通常这些工程的勘察称工程地质勘察。因此，通常所说的“岩土工程勘察”主要指工业、民用建筑工程的勘察，勘察对象主体主要包括房屋楼宇、工业厂房、学校楼舍、医院建筑、市政工程、管线及架空线路、岸边工程、边坡工程、基坑工程、地基处理等。 岩土工程勘察的内容主要有：工程地质调查和测绘、勘探及采取土试样、原位测试、室内试验、现场检验和检测，最终根据以上几种或全部手段，对场地工程地质条件进行定性或定量分析评价，编制满足不同阶段所需的成果报告文件。 2 土工程勘察热点 当前，特殊条件下的岩土工程评价仍然是岩土勘察工程中最普遍最大的热点。特殊条件指的是： （1）特殊土。包括湿陷性黄土、软土、膨胀土、盐渍土等。在特殊土地基上进行工程建设时，必须充分考虑到它们所具有的特殊物理力学化学性质。 （2）特殊工程地质条件。包括岩溶、斜坡与滑坡、泥石流、采空区、地面沉降、地震效应等。其中强震区的砂土液化、断裂、震陷等问题是岩土工程勘察中经常遇见的。
一、编制依据 1.１.现行国家或地方规范、标准、图集 《建筑基坑支护技术规程》（JＧJ１20-99) 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB502０2－2０02） 《混凝土结构设计规范》（ＧB５00１0－200２） 《建筑桩基技术规程》（JＧJ ９4-200８) 《钢结构设计规范》(GB500０７-20０３) 《建筑基坑工程监测技术规范》（GB５0497-2009) 《福州市深基坑与建筑边坡工程管理暂行规定》 《建筑地基基础设计规范》(GB５0007-２00２); 《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204－2００2）; 《建筑地基基础设计规范》（DBJ13-07-2006) 《建筑抗震设计规范》（ＧB5０011-200１） 《岩土工程勘察规范》（DBJ1３-84－２006) 《建筑抗震设计规范》(GB5０011-2001) 《建筑地基基础技术规范》（DBJ１3-07－2006） 1.2.福建岩土工程勘察研究院提供的《福州升龙中心岩土工程详细勘察报告》 二、工程概况 ２．1 工程概况 拟建福州升龙中心由福建升龙房地产开发有限公司投资，位于福州市台江区鳌峰路南侧,东南妇幼医院对面，交通便利。场地南侧距闽江河道、江滨中大道约35０米,西侧距福州东南区水厂约5０米,北侧为市政主干道，其余三侧均为规划道路,目前为空地，但红线外不得占用。经拆迁整平,较为空旷,地表多为建筑垃圾，高差约0.50-1.00m。本工程规划用地面积19125.１平方米，总建筑面积15６027.67平方米,其中地下建筑面积28673.2平方米,拟建物由一幢46层的办公主楼，一幢2层附属楼(商业)组成,设二层大底盘式地下室(地下车库)。支护结构采用φ85０水泥土搅拌桩排桩加H型钢。拟建物的工程特征见表1：
城市地下岩土工程发展的背景 城市地下岩土工程是岩土工程的一部分，是城市可持续发展，特别是我国大城市可持续发展所面临的诸多问题之一，更是摆在岩石力学工作者面前的新课题和新任务。 1 城市地下岩土工程是新世纪城市建设的重要环节 随着国民经济的高速发展，我国城市化水平正在快速提高，从1990年的18.96%提高到199 7年末的28.9%。城市化水平的提高标志着城市工程建设的飞速发展。但是，我国城市建设基本上沿用“摊大饼”的粗放发展模式，给国民经济带来不应有的损失。主要是： (1)城市范围无限制地外延扩展，耕地损失严重。据卫星遥感资料判断和测算，1986～1996年间，全国31个特大城市城区实际占地规模扩大50.2%，有的城市占地成倍增长。另据预测，至2010年，我国城市总数将从1996年的640座增加到1 000座，其结果是占用了大量耕地。到下世纪中叶，我国城市化水平将提高到65%左右，这意味着城市人口将比1990年增加7亿多人，按每个城市人口用地100 m2计，将占用耕地1亿多亩。土地问题是我国可持续发展的关键，城市人口急剧增长与地域规模的限制已成为城市发展的突出矛盾，城市发展非走节约土地的集约化发展模式不可。 (2)城市人口密度大，形成了所谓的“城市综合症”。首先表现在城市交通阻塞，行车速度缓慢。例如北京市干道的平均车速比10年前降低50%以上，且正以年递减2 km/h的速度持续下降。上海、北京每公里道路的汽车拥有量相应为506辆与345辆，为发达国家大城市相应拥有量的1倍及至数倍。其次是，由于城市基础设施落后于城市面积的扩展和城市人口的增长，造成城市环境的恶化。当前我国城市环境形势日趋严重，大气污染日趋加剧，全国500多座城市大气质量达到一级标准的不到1%，酸雨面积超过国土面积的40%，重庆等城市尤为严重；城市污水80%未经处理排入江河；城市地下水受到污染；垃圾围城现象普遍；噪声污染普遍超标，建筑空间拥挤，城市绿地减少，生态恶化。 (3)城市总体抗灾抗毁能力偏低。在城市总体规划中，除防洪、防空外，目前尚缺少综合防灾的内容，城市基础设施的防灾措施处于空白。为了克服这方面的弊端，解决城市人口、环境、资源三大危机，医治“城市综合症”，实施城市可持续发展，世界发达国家都在把地下空间作为新的国土资源，开发利用城市地下空间，成为越来越受到重视的城市建设指导方针和发展方向。 城市功能空间能转入和宜转入地下的领域是很广阔的，包括商业、交通、部分市政设施、文化娱乐休闲、部分工业生产、仓储、防灾(避难)和救灾空间等。充分利用地下空间是城市立体化开发的最重要组成部分。它可以达到扩大空间容量、提高开发集约度、消除步车混杂、交通顺畅、商业更加繁荣，地面绿地增加，环境优美开敞，购物与休闲，娱乐相互交融的多
21世纪岩土工程发展展望 浙江大学 龚晓南教授 1 引 言 展望岩土工程的发展,笔者认为需要综合考虑岩土工程学科特点、工程建设对岩土工程发展的要求，以及相关学科发展对岩土工程的影响。 岩土工程研究的对象是岩体和土体。岩体在其形成和存在的整个地质历史过程中，经受了各种复杂的 地质作用，因而有着复杂的结构和地应力场环境。而不同地区的不同类型的岩体，由于经历的地质作用过 程不同，其工程性质往往具有很大的差别。岩石出露地表后，经过风化作用而形成土，它们或留存在原地， 或经过风、水及冰川的剥蚀和搬运作用在异地沉积形成土层。在各地质时期各地区的风化环境、搬运和沉积 的动力学条件均存在差异性，因此土体不仅工程性质复杂而且其性质的区域性和个性很强。 岩石和土的强度特性、变形特性和渗透特性都是通过试验测定。在室内试验中，原状试样的代表性、取 样过程中不可避免的扰动以及初始应力的释放，试验边界条件与地基中实际情况不同等客观原因所带来的 误差，使室内试验结果与地基中岩土实际性状发生差异。在原位试验中，现场测点的代表性、埋设测试元件 时对岩土体的扰动，以及测试方法的可靠性等所带来的误差也难以估计。 岩土材料及其试验的上述特性决定了岩土工程学科的特殊性。岩土工程是一门应用科学，在岩土工程 分析时不仅需要运用综合理论知识、室内外测成果、还需要应用工程师的经验，才能获得满意的结果。在展 望岩土工程发展时不能不重视岩土工程学科的特殊性以及岩土工程问题分析方法的特点。 土木工程建设中出现的岩土工程问题促进了岩土工程学科的发展。例如在土木工程建设中最早遇到的 是土体稳定问题。土力学理论上的最早贡献是1773年库伦建立了库伦定律。随后发展了Rankine(1857)理 论和Fellenius(1926)圆弧滑动分析理论。为了分析软粘土地基在荷载作用下沉降随时间发展的过程， Terzaghi(1925)发展了一维固结理论。回顾我国近50年以来岩土工程的发展，它是紧紧围绕我国土木工程建设中出现的岩土工程问题而发展的。在改革开放以前，岩土工程工作者较多的注意力集中在水利、铁道和矿井工程建设中的岩土工程问题，改革开放后，随着高层建筑、城市地下空间利用和高速公路的发展，岩 土工程者的注意力较多的集中在建筑工程、市政工程和交通工程建设中的岩土工程问题。土木工程功能化、 城市立体化、交通高速化，以及改善综合居往环境成为现代土木工程建设的特点。人口的增长加速了城市发 展，城市化的进程促进了大城市在数量和规模上的急剧发展。人们将不断拓展新的生存空间，开发地下空 间，向海洋拓宽，修建跨海大桥、海底隧道和人工岛，改造沙漠，修建高速公路和高速铁路等。展望岩土工 程的发展，不能离开对我国现代土木工程建设发展趋势的分析。 一个学科的发展还受科技水平及相关学科发展的影响。二次大战后，特别是在20世纪60年代以来， 世界科技发展很快。电子技术和计算机技术的发展，计算分析能力和测试能力的提高，使岩土工程计算机 分析能力和室内外测试技术得到提高和进步。科学技术进步还促使岩土工程新材料和新技术的产生。如近年 来土工合成材料的迅速发展被称为岩土工程的一次革命。现代科学发展的一个特点是学科间相互渗透，产 生学科交叉并不断出现新的学科，这种发展态势也影响岩土工程的发展。 岩土工程是20世纪60年代末至70年代初，将土力学及基础工程、工程地质学、岩体力学三者逐渐结 合为一体并应用于土木工程实际而形成的新学科。岩土工程的发展将围绕现代土木工程建设中出现的岩土 工程问题并将融入其他学科取得的新成果。岩土工程涉及土木工程建设中岩石与土的利用、整治或改造，其
理工大学本科毕业设计（论文）开题报告 题目名称人民防空办公室项目工程场地岩土工程勘察设计 学生姓名专业班级学号 一、选题的目的和意义 岩土工程勘察是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门学科，岩土工程勘察工程建设中具有十分重要的位置，也是工程建设中不可缺少的一个重要组成部分。 任何工程建筑物都是建造在一定的场地与地基之上，所有工程建设方式、规模和类型都受建筑场地的工程地质条件所制约。地基的好坏不仅直接影响到建筑物的经济和安危，而且一旦出事故，处理困难、因此，在设计每一个建筑物之前，必须进行场地与地基的岩土工程勘察，充分了解建筑场地与地基的工程地质条件，论证和评价场地、地基的稳定性和适宜性、不良地质现象、软弱地基处理与加固等岩土工程的技术决策和实施方案。实践经验证明，岩土工程勘察工作做得好，设计、施工就能顺利进行，工程建筑的安全运营就有保证。相反，忽视建筑场地与地基的岩土工程勘察，都会给工程带来不同程度的影响，轻则修改设计方案、增加投资、延误工期，重则使建筑物完全不能使用.甚至突然破坏.酿成灾害。随着工程建设新一轮建设高潮的兴起，岩土工程勘察面临着新的机遇和挑战。 我选择岩土勘察作为毕业设计的方向。希望能够培养自己综合运用所学的理论知识，专业技能和调查研究综合分析思考能力，以及查阅技术文献，资料和手册，对存在或可能存在的岩土工程问题提出解决方案，培养自己的创新与实践能力。在设计中树立理论联系实际的踏实正确的设计思想，保持严谨认真的科学工作作风。 二、国内外研究综述 在我国，由于市场经济刚刚起步，岩土工程专业体制尚待完善，故目前从事岩土工程专业的单位不定型，有以勘察为主，有以咨询为主，有以施工为主，有的多种兼有，这在过渡时期是很自然的。通过建国以来数十年工程实践的积累，特别是改革开放以来的巨大技术进步，我国岩土工程勘察的技术水平已有了显著提高，已经完全有能力承担各类大型复杂工程的勘察、设计和施工，包括高层建筑和超高层建筑、复杂地基处理、深基坑开挖、大型边坡工程、地下工程、移山填沟、围海造陆、海上平台、核电站等。每两年评选一次的优秀勘察项目，
课题名称：环境岩土工程研究综述 摘要：环境污染评估、控制、修复已成为我国环保领域的重大需求。本文对环境岩土工程进行了介绍，让读者了解其研究主要内容、进展状况以及研究方法，对之后的研究做到心中有数。 （一）前言 环境岩土工程师岩土工程与环境科学密切结合的一门新学科。它主要应用岩土工程的观点、技术和方法进行治理和保护环境服务。对于如今密集型人类生活和生产方式必然产生大量的废弃物，而地球岩土全是废弃物的主要及最终处置场所。因此，利用岩土工程的手段来解决水土环境污染问题是最为经济、最符合国情的途径之一（陈云敏，2012；张帆，2015）。 （二）研究主要内容及进展状况 环境岩土工程的目的是应用岩土工程能耐的原理和方法解决环境问题。我国环境工程研究及工程实践进展主要包括城市固体废弃物可持续填埋处置，废弃泥的工程特性、工程处置及资源化利用，土体和地下水污染评价与防治和土工合成材料在环境岩土工程中应用（陈云敏，2012）。 不同学者对环境岩土工程的研究内容有着不同见解。胡中雄等将环境岩土工程的研究内容大致分成三大类：第一类称为环境工程，指用岩土工程的方法来低于由于天灾引起的环境问题，如洪水、滑坡等；第二类称为环境卫生工程，指用岩土工程的方法来抵御有各种化学污染引起的环境问题，如城市垃圾填埋处理等；第三类是指人类工程活动引起的一些环境问题，如开外隧道引起的地面变形等（王帅，2015）。 罗国煜等在文献中提到，环境岩土工程包括区域性环境岩土工程和城市环境岩土工程。城市环境岩土工程问题包括三方面：（1）城市不稳定问题（地震、地面变形问题等）；（2）水资源短缺和环境水利问题；（3）采矿污染和废弃物污染问题。 此外，方晓阳主张应有两个主要分支：（1）地质环境（岩土）工程，主要强调有害有毒废料控制系统的管理和修正、填料场的选择、填料的稳定性分析和土污染技术；（2）生态环境（岩土）工程，研究环境岩土工程的敏感性生态和地质方面的问题。这其中由主要有三个方面的问题对生态环境因素相当敏感：（1）与地质、气候有关的问题，如泥石流、沙漠、实地；（2）与健康有关的问题，如酸雨、核废料；（3）与文化有关的问题，如考古、名胜古迹的保护等（李元松，2005）。 对于环境岩土工程如今的研究进展，以美国为代表的现房发达国家正发展可持续填埋技术。我国亟需开展填埋场孕育城市城市环境灾害机理、评估方法与可持续防控的科学基础理论研究，发展可持续填埋技术，以满足填埋场城市华景灾害防控、渗滤液减量、填埋气资源化的重大需求。
岩土工程施工技术中难点及对策分析劳鹏飞 摘要：我国的建筑地形十分复杂，且存在多种不同类型的岩体，很大程度上影 响了建筑物的岩土工程质量。作为建筑物中的荷载支撑，岩土工程对周围的建筑 物也具有一定的施力作用，尤其直接影响了建筑的安全与使用性能。为此，在岩 土施工过程中，应该充分考虑以上因素，以充分减少不利影响。当前的技术与管 理水平依然受限，在岩土工程分析以及参数设计方面存在着很多技术难度，由此 可见，加强岩土工程的研究具有十分重要的意义。 关键词：岩土工程；施工技术；难点；对策 1引言 在岩土工程的整个施工过程中，对于技术水平有着较高的要求，并且岩土工 程施工流程较为复杂，施工操作难度较大，不仅需要挖掘岩土内部的空间，同时 还要对地下空间进行施工，铁路施工、高层建筑深基坑施工等都与岩土工程联系 密切。因此以岩土体性质角度来看，需要对岩土进行合理、有效区分，这样无疑 加大了对施工质量以及施工效率的要求。只要对施工技术中存在的难点进行全面、仔细的分析，并采取有效对策予以解决，才能保证岩土工程的顺利完工，提升施 工质量。 2岩土施工技术难点剖析 2.1不确定性 岩土工程施工技术的难点在于其具备不确定性，而不确定性的难点主要体现 在以下三个方面，第一个方面是勘察报告中的不确定性，众所周知，勘察报告在 岩土工程中是起到指导作用的，如果勘察报告不够准确，就会给后续施工带来许 多不确定性的因素，而这些不确定性因素很可能会造成施工成本的大大增加，施 工难度的大幅度提升。第二个方面是地质条件的不确定性，由于岩土工程施工区 域的地质结构较为复杂，环境多变，而地下中的某些结构很可能会由于环境的变 化而发生结构或性能的改变，另外，在岩土工程施工中，也很可能会造成这些地 质结构受到施工的影响而发生改变。第三个方面是地质结构改变给施工带来的不 确定性影响，地质结构及性能参数如果发生改变，就很可能对施工区域的受力情 况造成影响，进而给工程施工带来许多不利的影响。 2.2依赖性 在岩土工程施工中，环境的影响尤为重要，环境不仅会对岩土结构带来影响，还会给工程施工带来很大影响，因此，工程是依赖于环境进行施工的，而这也正 是影响岩土工程施工技术顺利开展的又一难点。为了使工程对环境的依赖性得以 降低，就必须对施工技术进行改进，使其具有针对性的特点，并做好地形勘察工作，确保环境对施工技术的影响最大程度的降低，以此来保障施工技术的针对性 特点。 2.3隐蔽性 岩土工程施工过程中，有许多施工都是隐蔽工序，而隐蔽工序的施工质量也 直接决定着岩土工程的施工质量，如果不能有效保障隐蔽工序的施工质量，就会 给岩土工程的后续维护与管理带来较大的麻烦，并且，隐蔽工序如果不合格，不 仅会产生众多的安全隐患，还会给安全隐患的判断及整改带来巨大的困难，而通 过采取相应的检测技术来对这些隐蔽工序的质量进行检验，能够有效的解决隐蔽 性所带来的影响。 3岩土工程施工技术控制
关于污染与生态环境破坏问题和环境岩土工程问题的 理解 本学期，我们跟随王老师学习了《环境岩土工程》这门课程。在王老师的谆谆教导和循循善诱下，我们深入了解了当今全球以及中国范围内的环境问题，并且深刻体会到岩土工程与环境的紧密联系。是我们不得不感觉到保护环境和切身实践岩土工程中的保护环境问题。 污染与环境破坏问题和环境岩土工程问题是两类具体的环境问题。不过，虽然它们“自成一家”，看似井水不犯河水，实则不然。且不说，所有的环境问题都冠着环境这样一个大帽子。事实上，在岩土工程中，如果不注意或者不采取合理的方案，就会形成破坏环境问题的产生，继而导致污染环境，甚至造成生态问题。 首先，想要有一定深度的理解，我们必须深刻体会污染、生态环境破坏以及环境岩土工程的相关概念，理解它们的内涵。才能在此基础上，有所发展，并使之有所关联，也就是找到它们的内在联系。 污染，或许对地球上生存的每一个人来说，从来都不是一个陌生的词汇。污染，从生态学的角度而言，是指外来物质或能量的作用，导致生物体或环境产生不良效应的现象。具体来说，污染包括空气污染、重金属污染、土壤污染、水污染、光污染、噪声污染等等诸多分类。而更细致的划分，则有排气污染、燃烧污染，放射性污染、射频污染、白色污染等等。 生态环境就是“由生态关系组成的环境”的简称，是指与人类密切相关的，影响人类生活和生产活动的各种自然(包括人工干预下形成的第二自然) 力量(物质和能量) 或作用的总和。而生态环境破坏，大致分类细而言之：一、破坏环境：由于环境是生态系统的成分之一，它的改变会影响生态系统的稳定；二、破坏植被，以森林为主体的植被是陆地生态平衡的杠杆，地球上由于破坏植被导致的生态灾难最多；三、破坏食物链：破坏食物链打破生态平衡。 环境岩土工程是一门应用岩土工程学和环境工程地质学的理论和方法，研究解决与人类工程经济活动相关的环境地质问题，以便合理开发、利用、改造和保护工程地质环境的新兴学科。环境岩土工程已经在区域稳定工程地质评价方面处于国内领先水平。目前主要研究以下内容：①自然岩土环境对工程建设的适宜性；②工程建设活动对环境的影响，即岩土体对工程建设的敏感性。环境岩
岩土工程未来发展的一点思考 盛根来 非常高兴与大家交流，有关岩土工程勘察报告的使用和解读方面的一些问题，实际上，这是个比较沉重的话题，现在的勘察成果怎么用？可信度怎么样？都是需要面对的问题，我相信设计与勘察程度不同的存在这方面的问题，几十元一米的勘察出来的报告谈什么质量，难为了结构设计人员。这些成果报告是在吃十几年前的老本，推荐强度及变形参数建议值更多是在使用经验值。勘察队伍将来怎么发展，还千军万马在走传统岩土工程勘察老路、独木桥，勘察队伍日子都不会好过，眼下的新常态，产业在调整，大规模的建设还会继续吗？题外话：前些天做岩土工程师培训时，我梳理了一下岩土工程勘察将来发展的思路：在当今我国经济形势新常态下，大规模、无序的工程建设项目将逐渐减少，传统的岩土工程何去何从，从业者们不得不重新考虑其生存和发展，还继续以量规模对抵岩土工程勘察设计的低廉效益吗？显然不能维系从业者的收益需求，以下就现有工程所能衍生岩土工程工作的内容，为从业者提供的思考和建议：岩土工程勘察不能仅局限场地范围水平及纵向几十米、几百米的范围，要了解周边环境、地下不良地质作用等，如地下采矿活动引发的采空塌陷及伴生的地裂缝等对地面工程影响非常大，传统勘察方法（按米计价的项目）怎么能很好地解决影响工程安全的岩土工程问题。如很多采空区上大量兴建地面建筑，勘察难度非常大，有许多问题要解决，但最大的问题还是场地及地基稳定性问题。举例平邑矿难(周围村庄房屋是否受到影响?国务院责成山东省政府---住建厅调查并进行评价)
一、对以往工程进行梳理、归纳和总结，充分利用“大数据”服务社会，服务城市建设。很多城市在建设三维地理信息管理系统，我们可以构建城市地质多参数运行管理系统，作为一个独立专题或直接嵌入系统平台供查阅调研，将地形地貌、岩土物理力学性质指标、地层结构、水文地质条件、工程地质问题、地基承载力、桩基参数、变形参数等内容纳入其中，具有研究和指导意义，可选一点、一个面，也可选三维地质体进行展示，或用于附近新项目的前期资料，为政府部门规划做好参谋，为勘察设计单位提供岩土工程勘察工作量布置的依据，可更合理布置优化勘察工作量。济南市、东营市等地的多参数研究课题建立的三维系统得以运行，起到了较好的示范作用，随着课题研究的不断深入，新的内容加入，三维模型内涵扩展，并与其他资源配置融合，赋予了新的内容和活力，资源环境承载力概念的引入，更使得城市地质三维建模进入新的扩越是发展的时期。 二、对于大型项目岩土工程地质的综合研究得到重视，大型项目尤其是超大项目业主、城市公共设施建设主导部门越来越重视综合研究对工程建设的指导意义。如青岛海湾大桥项目岩土工程勘察分几个标段、不同单位承担，所提供的岩土参数有一定差异，设计者使用有一定困难，按保守取值将会造成大量浪费，若取值冒进，则有可能造成工程事故或安全隐患，更谈不上对后期工程的指导和借鉴意义。经工程咨询单位与建设业主协商，就其关心的工程重大问题及后期工程运营时岩土性状和基础及上部结构层的变化规律，将这些研究成果归入大桥运营管理系统。青岛海湾大桥工程地质问题综合研究，将几家勘察单位的勘察成果报告重新整理，有关地层结构、岩土物理力学参数重新耦合，尤其是桩基参数——跨海大桥唯一的基础形式桩基础所承受的荷载非常大，结合试桩资料，反复推演，确定了合理的桩基参数，为本工程展开大规模工程桩施工提供了可靠充分的依
论岩土工程监测技术的发展及其应用综述 1.前言 近年来,随着我国基础建设的日益扩大,人们对岩土工程构筑物逐渐有了更高的安全要求。随着人类岩土工程监测技术的日趋成熟，其在基础建筑甚至地灾评价预测等方面也作出越来越大的贡献。本文在论述岩土工程监测技术发展及应用状况的基础上，结合各个学者提的一些关于岩土工程监测技术的新理论，较系统建的进行总结概括，以便后来读者查阅。 2. 岩土工程监测技术发展及应用状况 自50年代末期以来,现代科技成就,特别是电子技术和计算技术的成就被引 用到岩土工程中来,极大地推动了勘察测试技术和岩土构筑物以及地基设计理论 与方法的进展(魏道垛,孙福, 1998)。作为岩土工程重要内容的岩土工程监测技术(包括监测手段、方法与工具)的发展与进步,加速了信息化施工的推行,反过来又迅速提高了人们对岩土设计方法和理论的认识。 岩土工程设计原则正从强度破坏极限状态控制向着变形极限状态(或建筑物 功能极限状态)控制发展。目前,有一部分内容正努力试行着向新的概率极限状态(可靠性设计方法) 控制展。 我国岩土工程技术新进步的一个重要(在某种意义上可能是最重要的) 表现 是岩土工程信息化作业(融施工、监测和设计于一体的施工方法)的运行。信息化施工原理和环境效应问题被人们所注意、关心,以致被接受并付诸行动。这不仅是岩土工程技术本身的进步,更是工程界直至社会方面在岩土工程总体意识上的 更新、进步和发展,已日益表现在着力于岩土工程各类行为信息的监测、反馈、 监控及其信息数据的及时处理和技术与管理措施的及时更新等。岩土工程监测技术的进步和发展,则是岩土工程信息化得以实施的强有力的物质基础和技术保障。 横览中外,岩土工程监测技术的进步和发展具体表现在以下二个方面:一是 监测方法及机具本身的进步。现代物理,特别是电子技术的成就,已广泛应用于新型监测仪表器具中,如各种材料不同形式的收敛计、多点位移计、应力计、压力盒、远视沉降仪、各类孔压计及测斜仪等的设计与制作,优化了仪表结构性能, 提高了精度和稳定性; 二是监测内容的不断扩大与完整。分析方法的不断提高,岩土体
岩土工程介绍及发展研究方向 展望岩土工程的发展,笔者认为需要综合考虑岩土工程学科特点、工程建设对岩土工程发展的要求，以及相关学科发展对岩土工程的影响。 岩土工程研究的对象是岩体和土体。岩体在其形成和存在的整个地质历史过程中，经受了各种复杂的地质作用，因而有着复杂的结构和地应力场环境。而不同地区的不同类型的岩体，由于经历的地质作用过程不同，其工程性质往往具有很大的差别。岩石出露地表后，经过风化作用而形成土，它们或留存在原地，或经过风、水及冰川的剥蚀和搬运作用在异地沉积形成土层。在各地质时期各地区的风化环境、搬运和沉积的动力学条件均存在差异性，因此土体不仅工程性质复杂而且其性质的区域性和个性很强。 岩石和土的强度特性、变形特性和渗透特性都是通过试验测定。在室内试验中，原状试样的代表性、取样过程中不可避免的扰动以及初始应力的释放，试验边界条件与地基中实际情况不同等客观原因所带来的误差，使室内试验结果与地基中岩土实际性状发生差异。在原位试验中，现场测点的代表性、埋设测试元件时对岩土体的扰动，以及测试方法的可靠性等所带来的误差也难以估计。 岩土材料及其试验的上述特性决定了岩土工程学科的特殊性。岩土工程是一门应用科学，在岩土工程分析时不仅需要运用综合理论知识、室内外测成果、还需要应用工程师的经验，才能获得满意的结果。在展望岩土工程发展时不能不重视岩土工程学科的特殊性以及岩土工程问题分析方法的特点。 土木工程建设中出现的岩土工程问题促进了岩土工程学科的发展。例如在土木工程建设中最早遇到的是土体稳定问题。土力学理论上的最早贡献是1773年库伦建立了库伦定律。随后发展了Rankine(1857)理论和Fellenius(1926)圆弧滑动分析理论。为了分析软粘土地基在荷载作用下沉降随时间发展的过程，Terzaghi(1925)发展了一维固结理论。回顾
第一章绪论 土动力学是研究各种动荷载作用下土的变形、强度特性及土体稳定性的一门学科。 一、动荷载的类型及特点 有两类常见的动荷载：冲击荷载与振动荷载。 1.冲击荷载。爆破、爆炸以及各种冲击引起的荷载，这类荷载对土体的作用主要体现在荷载的速率效应对土体强度与变形的影响。 2.振动荷载。地震，波浪，交通，大型机器基础等引起的荷载，这类荷载对土体的作用主要体现在3个方面： （1）荷载的速率效应对土体强度与变形的影响 （2）荷载循环次数的影响（疲劳） （3）荷载幅值的大小 二、土动力学的研究任务 探求动荷载作用下土体变形、强度变化的规律性，运用近代力学的原理，分析研究土工建筑物及建筑物地基在各种动力影响下的变形与破坏规律。研究内容包括两大方面的内容： 土的动力特性 土的动力稳定性 6个方面的研究问题，包括： （1）工程建筑中的各种动荷作用及其特点 （2）土体中波的传播 （3）土的动力特性：土的动强度、动变形、土的震动液化等。
（4）动荷载作用下的土体本构关系（土的动应力应变关系问题）（5）土动力特性测试方法与测试技术 （6）动荷载作用下土体的稳定性，包括动荷作用下土与结构物的相互作用，地基承载力，土坡稳定性以及挡土墙的土压力。 三、土动力学发展阶段与发展趋势 第1阶段（20世纪30年代）动力机器基础研究 第2阶段（2次世界大战以后）冲击荷载作用下土的动力学问题研究 第3阶段（20世纪60年代以后）振动荷载作用下土的动力学问题研究（地震、海洋、交通等） 当前的主要发展趋势（4点）： （1）注重研究土体的动力失稳机理 （2）进一步深化对土的动应力应变关系的研究 （3）进一步深化土与结构物相互作用的研究，即利用更加真实的土动应力应变关系，将结构物与土体相互作用过程中的变形与破坏作为一个整体进行仿真计算分析。 （4）注重现场观测结构、模型试验结果、计算分析结果的相互印证研究 第二章土的动力特性 土的动力特性是指动荷载作用下土的动强度特性与土的动变形特性。 研究土的动力特性，就是依据动荷载作用特点，揭示土的动力破
探讨岩土工程施工技术的应用发展方向 岩土工程作为建筑工程的基础工程，其施工质量对工程整体质量有着重要的影响，本文主要是从施工技术的角度出发，探讨岩土工程的应用现状以及发展。 标签：岩土工程；施工技术；应用；发展方向 一、岩土工程施工技术的主要特点 1.1不确定性 由于在勘察岩土工程上存在一定的难度，很难全面地、系统地进行统岩土的分析，难以做好岩土的特点深入分析，这是不确定的一大因素。其次，由于岩土结构并非一成不便，随着天气、环境等条件，部分参数也会出现变化，当然，在施工当中，也可能由于施工单位的原因，对于原本的环境产生一定的破坏；其次，由于随着环境的变化，岩土会出现一定的改变，当土层发生了改变之后，对于施工会产生相反的作用。所以，对于岩土的变化动态，我们需要进行严密地检测，一旦岩土结构出现了变化，就需要做好施工方案的调整，避免人身伤害、不可挽回的巨大损失的出现。这一类不确定性因素，轻微时需要进行施工工艺参数的调整，严重时就需要将工法进行改变，这些都是不可能回避的。在这一类问题解决中，我们就需要根据现场监测、原位测试等方式做好施工期间各种信息数据的分析，然后再针对性的修改设计、施工指导。 1.2区域差异 由于我国不同区域地质条件不同，岩土的性质也会存在较大的差异。所以，在制定施工方案与工艺时，施工单位就需要根据不同的岩土结构性质来进行。例如：部分区域是软土、部分区域是山区岩石等，在选择施工技术上都存在差异。 1.3岩土工程施工技术 根据岩层不同的特点，在进行施工技术选择上也存在不同，地下连续墙、地基处理、锚杆等都属于岩土工程当中的隐蔽方面。在工程完工之后，运行也需要在隐蔽的条件下开展，如果出现问题，也难以做好后期的判断，处理也存在难度，并且在处理之后，问题是否还有遗留，也需要一定的时间才能够做出准确的判断。在施工中、施工后，各种检测的方法，也是最主要的隐蔽性工程的检测技术手段。 1.4施工技术前导性 在施工当中，可能会面临诸多问题和突发事件，针对这一类问题和突发事件的解决方法也需要做好总结，长此以往，才能够在不断地实践当中摸索出一套符合岩土结构工程施工的工艺和技术。并且，作为岩土工程的施工技术员，也需要拥有强大的耐心与毅力，认识到施工技术并非是“一步登天”。