浅谈岩土工程的专业特点
顾宝和
(建设综合勘察研究设计院)
摘 要 本文阐述了岩土工程的定义、范围、岩土工程与相邻专业之间的关系,指出了岩土工程对自然条件的依赖性、条件的不确知性、参数的不确定性、测试方法的多样性、注重系统分析、注重概念设计等特点。最后,就岩土工程的技术控制和注册岩土工程师的执业谈了自己的看法。
关键词 岩土工程
前言
岩土工程是一门既古老又新近的专业技术。上古时代,人类修道路、挖渠道、建居室,就与岩石和土打交道。近代工业化过程中,建厂房、开矿山、修铁路、兴水利等土木工程实践中,涉及到许多与岩土有关的问题,如地基的承载能力、边坡的稳定、地下水的控制、岩土材料的利用等等。但岩土工程真正成为一门独立的专业,则不到半个世纪,传入我国只二十几年。对岩土工程的涵义,岩土工程师的执业范围,至今还有不同认识。本文拟谈一些自己的看法,与同行们探讨。
1 岩土工程的内涵
对岩土工程的定义有几种不完全相同的表述:
《岩土工程基本术语标准》定义为:"土木工程中涉及岩石和土的利用、处理和改良的科学技术。"中国大百科全书定义为:"土木工程的一个分支,以工程地质学、岩石力学、土力学与基础工程为理论基础,涉及岩石和土的利用、整治和改造的一门技术科学。"也有专家定义为:"土木工程的一个分支,研究岩土体(包括其中的水)作为支承体、荷载、介质或材料,必要时对其改良或治理的一门工程技术。"
以上表述方法虽不完全一致,但主要方面是相似或相同的:第一、岩土工程是土木工程的一个分支;第二、研究对象是岩石和土,包括岩土中的水;第三、是一门技术科学或工程技术。
2 岩土工程的外延
岩土工程的实践性很强,从工程实践角度,包括下列范围:
(1) 岩土作为支承体
房屋建筑、道路、桥梁、堆场、大型设备等等,都建造在岩土上,岩土作为地基,作为支承体,研究的主要问题是承载力和变形问题。
(2) 岩土作为荷载或自承体
边坡工程、基坑工程、露天矿等地面开挖,隧道、地下洞室等地下开挖,面临的是另一类稳定和变形问题。这时,岩土体担任的角色,既可能是荷载,也可能是自承体。同时,地下水的控制常常具有举足轻重的影响。
(3) 岩土作为材料
填方工程,特别是大面积高填方、填海造陆,要用大量岩土作为材料;围堰、水坝、路堤等也用岩土为材料。这些工程除了研究其稳定和变形外,岩土材料的选用和质量控制是主要问题。
(4) 地质灾害的防治
岩溶、塌陷、崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降等地质灾害,对工程构成严重威胁,防治工程必须针对具体条件和地质演化规律进行设计和施工。场地和地基的地震效应也是岩土工程的一部分。
(5) 环境岩土工程
地质和水文地质环境的评估、废弃物的卫生填埋、土石文物的保护等等,都涉及复杂的环境岩土工程问题。随着人们对环境保护的重视,人地和谐的认知,可持续发展方针的贯彻,环境岩土工程正日益受到加大的重视。
还可以举出一些,但主要是以上五大类。
以上各类工程,不仅涉及天然岩土,还包括各种人工土。包括对天然土的加固和改良,利用排水、压
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实、加筋、改性、注浆、锚定、设置增强体等方法,改变岩土体的强度、变形和渗透性能。岩土加固和改良是岩土工程的重要组成。
我们可以从第九届优秀勘察申报项目了解岩土工程的范围:如秦岭隧道、岭澳核电厂、三峡五级船闸、龙羊峡水电工程、小浪底水电工程、白云机场和肖山机场、许多高层建筑、唐山岩溶塌陷治理、滑坡治理、大型露天矿山边坡、城市地下综合管廊、海上采油井场、三峡水库岸边浸没区治理等等,还有深基坑支护、公路、尾矿、动力机器基础、岩土工程检验和监测等等。虽然并不全面,但可以看出,岩土工程涉及的范围是很广的。
3 岩土工程和相邻专业的关系
岩土工程与许多专业关系密切,且互相搭接,边界模糊。边界附近你中有我,我中有你。诸如:工程地质、结构工程、水利和水电工程、道路桥梁和隧道工程、港口和航道工程、采矿工程、地震工程、海洋工程、环境工程等。下面仅就岩土工程与工程地质的关系,岩土工程与结构工程的关系做些说明: (1) 岩土工程与工程地质的关系
首先说明工程地质与岩土工程的区别。
工程地质是地质学的一个分支,是研究与工程建设有关地质问题的科学。工程地质学的产生源于土木工程的需要,其本质是一门应用科学;岩土工程是土木工程的一个分支,其本质是一门工程技术。从事工程地质的是地质专家(地质师),侧重于研究地质现象、地质成因和演化、地质规律、地质与工程的相互作用;从事岩土工程的是工程师,关心的是如何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,解决工程建设中的岩土技术问题。因此,无论学科领域、工作内容、关心的问题,两者都是有区别的。
但是,工程地质与岩土工程的关系又非常密切。有人说,工程地质是岩土工程的基础,岩土工程是工程地质的延伸,虽然不一定十分确切,但有一定道理。岩土工程师面临的岩土材料,无论性能和结构,都是自然形成,都是经过了漫长的地质历史,是多种复杂地质作用下的产物。对岩土的性能和结构,只能通过勘察来查明,而又不能完全查明。一些关键性的问题,需根据地质规律推测或预测。尤其在地质构造复杂的山区,有经验的工程地质学家,通过地面调查,就可大致判断地质构造的轮廓,利用物探、钻探、槽井探等,由粗而细,由浅而深,构造出工程地质模型。没有地质学基础,哪能识别断层?哪能识别软夹层和结构面的空间分布?哪能说清地下水的赋存和运动规律?如果要开挖隧道,哪些地段会冒顶?哪些地段会突水?在地质复杂地区,离开了工程地质专家,土木工程寸步难行。
(2) 岩土工程和结构工程的关系
岩土工程和结构工程关系密切,这是显而易见的。无论房屋结构或桥梁结构,都建造在地基上。地基是否稳定,直接影响结构的安危;地基是否会产生过量变形,直接影响结构的功能,产生的次应力可能使结构超过设计极限。地基出了问题又很难补救。因此结构工程十分关心地基的稳定和变形。现在,一般地基设计均由结构工程师考虑上部结构要求统一完成,只有复杂地基基础问题或需专门处理的地基才要求岩土工程师参与。同样,岩土工程师在进行地基的勘察设计时,必须详细了解结构的型式、荷载及其分布,特别是基础的型式和刚度,了解对地基变形的限制要求,以便有的放矢。岩土工程师与结构工程师的密切配合至关重要。
结构和地基是一个整体,相互作用,相互影响。地基的变形会改变结构的应力,结构的荷载分布和不同刚度会产生不同的地基变形。人们常常用调整基础和结构刚度的办法来适应地基变形,地基、基础和上部结构的协同作用分析是当前的热门话题。反过来,也可通过地基处理提高地基的承载力和刚度来适应上部结构的要求。
岩土工程与结构工程你中有我,我中有你,互相搭接,互相重叠的例子不胜枚举。例如桩基础,作为结构的延伸,是结构的一部分,但桩基的承载力和变形则主要取决于岩土,与岩土的关系更为密切。再如基坑工程,土方开挖、地下水的治理、土压力的计算等等都与岩土有关,但护坡桩、地下连续墙、锚杆、内支撑等都是结构。边坡工程和地质灾害的治理,似乎应当属于岩土工程,但常常离不开结构措施。单纯的岩土工程,如围海造陆、堤岸工程,大面积高填方等并不多。结构工程师和岩土工程师虽然有所分工,有所侧重,但互相配合的居多。因此,结构工程师应当具备必要的岩土知识,岩土工程师也必须
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具备必要的结构知识。由于一般情况下结构专业处于主导地位,故岩土工程师承担的主要任务,经常是结构工程师觉得难以承担的较为复杂的或较为专门的岩土工程任务。
4 岩石和土的主要特点
岩石的裂隙性和土的孔隙性是岩石和土区别于混凝土、钢材等人工材料的主要特点。
(1) 岩石的裂隙性
岩石总是或稀或密、或宽或窄、或长或短地存在着各种裂隙,这是岩石区别于混凝土的主要特点。这些裂隙有的粗糙,有的光滑;有的平直,有的弯曲;有的充填,有的不充填;有的产状规则,有的规律性很差。裂隙的成因多种多样,有岩浆凝固收缩形成的原生节理,有沉积间断形成的层理,有构造应力形成的构造节理,有表生作用形成的卸荷裂隙和风化裂隙,还有变质作用形成的片理、劈理等等,在岩石中构成极为多样非常复杂的裂隙系统。人们将岩石和裂隙视为一个整体称为"岩体",将裂隙概化为"结构面"。显然,结构面是岩体中最薄弱的环节。就力学性质而言,岩石的力学参数、结构面的力学参数和岩体的力学参数有很大区别。搞清结构面的产状、参数和分布,是岩土工程勘察设计的重点,也是难点。
岩体中的地下水是沿着岩体中的裂隙和洞穴流动的,随着裂隙和洞穴的形态和分布的不同,有脉状裂隙水、网状裂隙水、层状裂隙水、洞穴水等不同的地下水类型。
(2) 土的孔隙性
土是一种散体材料,存在孔隙。对于饱和土是固、液两相;对于非饱和土,是固、液、气三相。于是产生了有效压力和孔隙压力;孔隙压力又有孔隙水压力和孔隙气压力。有效应力原理成了土力学区别于一般材料力学的主要标志,在土工计算中产生了总应力法和有效应力法两种原理和方法。在饱和土中,由于孔隙水压力的增长和消散,不同的加荷速率地基承载力不同;是否及时支撑,对软土基坑稳定有不同的表现;渗透系数和地层组合的差别,导致基础沉降速率的差别等等。饱和土中的超静水压力可导致挤土效应,使桩被挤断、挤歪和上浮;地震时的超静水压力导致砂土和粉土液化。非饱和土的孔隙气压力形成基质吸力,基质吸力随着土中含水量的增加而降低,因而是不稳定的。膨胀土和黄土随湿度的增加而强度显著降低,非饱和土基坑雨季容易发生事故,花岗岩残积土边坡暴雨容易发生浅层滑坡,都和基质吸力降低有关。总之,把握好孔隙压力是岩土工程的重要关键。
5 对自然条件的依赖性和条件的不确知性岩土工程作为土木工程的分支,是以传统力学为基础发展起来的。但很快发现,单纯的力学计算不能解决实际问题。原因主要在于对自然条件的依赖性和计算条件的不确知性。试与结构设计比较,结构工程师面临的材料是混凝土、钢材等人工制造的材料,材质相对均匀,材料和结构都是由工程师在设计时选定,是可控的,计算条件十分明确,因而建立在力学基础上的计算是可信的。而岩土,无论材料还是结构,都是自然形成,不能由工程师选定和控制,只能通过勘察查明而又不可能完全查明。因而存在条件的不确知性和参数的不确定性,不同程度地存在计算条件的模糊性和信息的不完全性。因而虽然岩土工程计算方法取得了长足进步,发挥了重要作用,但由于计算假定、计算模式、计算参数与实际之间存在很多差别,计算结果与工程实际之间总存在或多或少的差别,需要岩土工程师综合判断。"不求计算精确,只求判断正确",强调概念设计,已是岩土工程界的共识。
6 参数的不确定性和测试方法的多样性同一岩土体测试数据的离散性有两方面的原因,一是由于取样、运输、样品制备,试验操作等环节的扰动,试验、计算等产生的误差,使测试数据呈随机分布,这方面产生的不确定性与混凝土、钢材等测试数据的随机性质基本相同,只是变异性更大。二是岩土测试数据还和样品的位置有关,这是其他工程材料不具备的特性。自然界的岩土,即使是同一层,其性质也是有差别的。既有规律性的水平相变和竖向相变,也有无规律的指标离散。因此,个别样品测试的指标一般缺乏代表性,必须有一定数量的测试指标,经统计分析,才能得到代表值。结构设计注重截面计算,而岩土工程分析没有截面计算,注重系统分析。被分析的岩土体的尺寸与试验样品的尺寸比较,要大许多倍,因而考虑的是岩土体参数值的综
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合水平,所以标准值的计算方法与混凝土、钢材等是不同的。结构截面可靠度的分析已基本成熟,并已列入规范;而岩土工程的可靠度分析尚处在研究阶段,由于问题复杂,积累不足,尚难在工程中普遍应用。
岩土工程的测试可以分为室内试验、原位测试和原型监测三大类,还有各种模型试验,极为多样,各有各的特点和用途。同一种参数,又因测试方法不同而得出不同的成果数据。选用合理的测试方法成为岩土工程计算能否达到预期效果的重要环节。例如土的模量有压缩模量、变形模量、旁压模量、反演模量。土的抗剪强度室内试验有直剪和三轴剪;直剪又有快剪、固结快剪和慢剪;三轴剪又有不固结不排水剪、固结不排水剪、固结排水剪和固结不排水剪测孔隙水压力;原位测试有十字板剪切试验和野外大型剪切试验。由于试验条件不同,试验结果各异。用哪种试验方法合理,由岩土工程师根据具体条件确定。这种测试方法的多样性,也是岩土工程区别于其他工程技术一个重要特点。岩土工程分析计算时注意计算模式、计算参数和安全度的配套,而其中计算参数的正确选定最为重要。
7 岩土工程的不严密性、不完善性和不成熟性地质学和力学是岩土工程的两大理论支柱,两者互助补充,互相渗透,互相嫁接。力学是以基本理论为出发点,结合具体条件,构建模型求解。特点是从一般到特殊,严密,是一种演绎推理的思维方法。地质学是在调查研究取得大量数据的基础上,分析、综合、对比,找出科学规律,从特殊到一般,是一种归纳推理的思维方法,侧重于分析成因演化,宏观把握,综合判断。
由于条件的不确定性和参数的不确定性,导致信息的不完全性,使单纯的计算不仅不精确,也不一定可靠。因而强调定性分析与定量分析相结合,强调综合判断。综合判断就得依靠工程师的理论基础和丰富的工程经验。就像一位良医,既要深刻理解医药理论,又要有丰富的临床经验。忽视经验当然是错误的,没有经验的人肯定解决不了复杂的工程问题。忽视理论也是错误的,极易将局部经验误为普遍真理,犯概念性错误。"经验之果只有结在理论之树上才有生命力。"
由上可知,岩土工程迄今还是一门不严密、不完善、不够成熟的科学技术,处在"发展中"的一门科学技术,因而存在相当大的风险性。沈珠江院士说:土力学发展到现在,是"从学步走向自立",岩石力学发展更晚,成熟程度还要低一些。
8 岩土工程的概念设计
岩土工程崇尚概念设计。狭义的概念设计可以理解为框架设计,从总体上勾画出设计框架,以备进一步细化。广义的概念设计可以理解为一种设计思想。
概念设计大体上可以概括为:在充分了解功能要求和掌握必要资料的基础上,通过设计条件的概化,先定性分析,再定量分析,提出一个框架,从技术方法的适宜性和有效性,施工的可操作性和质量的可控制性,环境限制和可能产生的负面影响,经济性等方面进行论证,从概念上选择一个或几个方案,进行必要的计算和验算,通过施工检验和监测,逐步完善设计。广义的概念设计,不仅在设计的初始阶段是必要的,而且要将概念设计的思想贯彻工程的始终。
做概念设计,必须对原理有深刻的理解,有丰富的经验总结,有灵活的运作能力,总揽全局,掌握影响工程成败的关键,对设计的实施效果要有基本正确的估计。
做概念设计,必须注意符合科学原理,不能犯概念性的错误。概念不清,往往只看现象,不见本质,凭局部经验处理问题。概念错了,可能犯原则性的错误。概念清楚的人,能透过现象,看到本质,举一反三,能自觉地运用理论和经验。岩土的基本特性,地下水的渗透和运动规律,结构与岩土的协同作用等等,都是重要的概念。
岩土工程计算不精确的原因有地质条件、计算模式、计算参数三方面,尤其是计算参数最难把握。故首先要做好勘察,掌握地质条件;其次是正确选用公式和软件,并充分了解其适用条件和可能的偏差;还要强调信息化施工和动态设计。事先的定量计算一般只是一种估算,只有原型实测最可信。监测不仅是保证安全的重要措施,同时也是最可靠的科学实验。
9 注册岩土工程师的执业
注册土木工程师(岩土)已经考了四届,预计执业工作很快就会启动。岩土注册师的权利、义务、执业范围等等,是大家十分关心的问题,这些问题都将
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由政府有关部门发布后遵照执行,我这里仅就与岩土工程专业特点有关的问题谈些个人看法:
(1)获得注册工程师资格,表示业务能力已经达到了相关专业的执业门槛,法律上具备了这方面的能力,不论对个人还是对所在单位当然都是有利的。但另一方面,也承担起责任,要对自己签署的技术文件负法律责任,负终身责任。前已提及,岩土工程迄今还是一门不严密、不完善、不够成熟的科学技术,有一定的风险性。注册师不仅要遵守法律法规,熟悉标准规范,还要有深厚的理论功底,丰富的工程经验,遇事做出正确判断的能力。我国幅员广阔,条件各异,岩土工程涉及面很广,具体到某个人,不可能在所有领域都有丰富的经验。因此,在执业过程中,务必谨慎细心,决非岩土工程师执业范围内的所有业务一定都能承担。《勘察设计注册工程师管理规定》第二十六条明确了注册工程师的义务,其中第(二)款为"在规定范围内从事执业活动";第(三)款为"依旧本人能力从事相应的执业活动"。也就是说一定要量力而行。对自己不熟悉的问题,可以咨询有关专家,但签了字,就得负责。
(2)岩土工程的专业范围与相邻专业有搭接,有重叠,因而注册师的执业与相邻专业的注册师也会有搭接,有重叠,这是客观存在。因此,要求划一道清清楚楚的边界是不适当的,也是不可能的。在相邻专业边界附近你中有我,我中有你是正常的。在搭接区,只要符合相应法规,甲专业可做,乙专业也可做,谁做谁负责任。例如,某项专业性较强的岩土工程勘察,注册岩土师有资格承担,有资格的地质师(如国家有此系列)也可承担。桩基工程的设计,注册结构师可以承担,注册岩土师也可承担、基坑工程设计,注册岩土师可以承担,注册结构师也可承担等等。事实上,的确也要具体工程具体分析,例如锚杆挡土桩护坡,涉及的主要是岩土技术问题,结构计算较少,一般结构工程师可能不如岩土工程师熟悉。但采用内支撑体系的大面积基坑,结构设计计算相当复杂,也许结构工程师承担更合适,或岩土和结构两专业的工程师合作进行。
10 岩土工程的技术控制
《勘察设计注册工程师管理规定》第二十七条规定了注册工程师的义务,其中第(二)款是,"执行工程建设标准规范",这无疑是必须遵守的。标准规范是现时政府对工程建设实施技术控制的依据,抓质量就是抓标准规范的贯彻执行。但在实施过程中也遇到不少具体问题不易处理。岩土工程师一切以标准规范为准,对个别工程可能不是最佳选择,抹杀了岩土工程师因地制宜,采用先进技术的积极性。那么,可否将标准规范订得更详细,更具体些,使岩土工程师都能有章可循呢?根据前面所述岩土工程的特点,是不易做到的。岩土材料种类繁多,组合多样,又有各种地质背景和水文地质条件;在与工程的相互作用中,所处的地位和承担的角色又各不相同;各地还有各地的地方特点和地方经验,想为如此复杂多变的条件和问题制订一套具体划一而又恰当的规则,是十分困难的。往往顾此失彼,难保放之四海而皆准。正如医药界,有医学原理,有药典,有各种检验标准,但没有"处方规范",中西医都是如此。本人认为,根据岩土工程的特点,技术控制可分为三个层面:
第一层面,涉及人身健康、工程安全、环境保护等公众利益、国家利益的,应订入技术法规,由国家制订,强制执行,严格监管。包括勘察设计的基本准则,各种灾害的防治,有害物质扩散的限制等等。
第二层面,属于大量重复型的技术规则,如术语、符号、分类,常用测试方法、常用分析法等,宜制定具体而统一的标准,供工程师采用。
第三层面,需因地制宜,结合具体工程处置的问题,诸如勘察工作的布置,岩土工程设计方案等,规范只对基本准则作出规定,具体问题由岩土工程师根据具体情况,发挥自己的学识和经验,进行综合判断,并承担风险责任。
岩土注册工程师的执业,为实现上述目标创造了有利条件。但真正实施,还要有两个条件:一是技术法规与技术标准相结合的体制基本完成,社会上法治意识和诚信观念也有了长足进步;二是咨询业,工程保险等市场经济体系已基本配套。所有这些,都有一个循序渐进的过程。我国参加W T O后的过渡期即将结束,如何与国际接轨的问题已经十分迫切。所谓国际接轨,应主要理解为体制的接轨,包括岩土工程专业体制和法规标准体制的接轨。希望政府有关部门和岩土工程界的同行们对这些问题深入研究,尽快提高我国的岩土工程的宏观管理水平,并融入到全球经济中去。
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浅谈岩土工程深基坑支护施工技术 摘要：岩土工程深基坑支护技术是现今社会中较为重要的施工手段之一，它具 有较强的实用性，同时也属于一种对施工人员经验要求较高的施工技术。时代的 不断发展使得这种技术的应用价值不断提高，很多行业在发展中将这种技术的价 值不断上升。本文主要针对岩土工程深基坑支付的施工技术种类,分析了深基坑支 护施工中存在的问题并提出有效的措施. 关键词：岩土工程；深基坑支护；施工技术 前沿 经济社会的飞速发展带动了建筑行业的全面进步，近年来我国的建筑工程不 断增加，规模不断扩大，隧道工程、高层建筑以及地下工程不断涌现。其中应用 极为广泛、作用较为突出的是岩土工程的深坑基支护施工技术，它为建筑工程争 取了大量的可用面积，为国家节约了大量土地，因此在建筑行业中也发挥了重要 的作用。但是该项技术也有一些不足之处，需要不断完善。 一、深基坑支护技术介绍 岩石工程中应用较为普遍的的深基坑技术包括钢板桩支护、深层搅拌桩支护、排桩支护等，具体情况如下： 1、钢板桩支护技术 由带锁口或者钳口的热轧型钢制成钢板桩，多个钢板桩彼此连接形成钢板桩墙，主要用于挡土和防水，其中常用的有U形、Z 形和直腹板形几种。钢板桩支 护技术的优点是施工简单，应用范围大，缺点是容易导致影响到周围低级，引发 变形或者噪声震动，通常不用于人口密度较大的地区。还有一个问题，钢板桩自 身刚度有限，如果周围支撑物件设置不当就会导致变形加剧，因而深度超过7厘时，一般不予采用。采用时必须考虑对周围环境和土壤的影响。 2、深层搅拌桩支护技术 即以水泥和石灰为原材料进行固化，使用机械对软土和固化原料进行深层搅拌，使软土通过硬化处理具有整体性和稳定性，进而形成强度较大的桩块。深层 搅拌桩支护一般表现为格栅，通常用于基坑深在7米以下时，利用水泥的不透水 性实现土防水防渗的功能。深层搅拌桩支护技术能够凭借搅拌自身的重力抵抗侧 向力，内部无需支撑，因而成本较低、施工便利，也不需要水泥之外的其他原材料，因而经济效益较好。 3、排桩支护技术 这种技术依靠的在柱列间设置钢筋混凝土挖孔和冲灌注桩，从而起到挡土的 作用。桩柱之间保持一定的距离，保持一定的疏密程度。这种支护技术刚度较强，缺陷是桩柱之间的连接必须依靠钢筋混凝土帽梁进行加固，从而防止地下水和沙 粒回流，为规避这个问题通常采用高压灌浆，还需要配置搅拌桩和旋喷桩等辅助 措施。排桩支护技术无需人工介入，没噪音，不影响周围的环境及土壤，且成本 低廉，因而应用极为广泛。 二、岩土工程深基坑支护施工中存在的问题 1、基坑土体的取样具有不完全性 在深基坑支护结构设计之前，必须对地基土层进行取样分析，以取得土体比 较合理的物理力学指标，为支护结构的设计提供可靠的依据。一般在深基坑开挖 区域内，按国家规范的要求进行钻探取样。为减少勘探的工作量和降低工程造价，尽可能避免钻孔过多的现象。因此，所取得的土样必须具有一定的随机性和不完
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
岩土工程认识实习报告 岩土工程认识实习报告由管理资料网整理，岩土工程是土木工程从业者的一个就业方向，对于岩土工程来说，首先必须对工程的认识，了解工程的施工工艺，熟悉操作，在毕业生参与实习之前，指导教师会带领即将实习的学生参与认识实习，了解这些基本的操作。以下是小编整理的岩土工程认识实习报告 XXX实习报告姓名：学号： 专业： 班级： 指导老师： 实习单位： 实习时间：X年X月X日——X年X月X日 实习目的： 通过本次认识实践，对岩土工程施工和管理建立起完整的 概念，通过实习，了解施工工艺，熟悉操作，为今后地下工程，边坡工程，岩土力学等专业课打下实践基础，进一步认识岩土工程。 实习内容： 1、基坑工程 2、边坡与隧道工程 3、地基基础工程 4、岩土工程勘察 实习地点： 1、南水北调中线工程焦作段 2、河南理工大学莲花池基坑 3、焦晋高速公路 4、河南理工大学教师宿舍楼工地 实习内容： 第一章地面建筑部分一栋建筑的施工是一个复杂的过程，为了便于组织施工，我们常将建筑的施工划分为若干分部和分项工程。地面建筑是日常寄居和生活的场所，我们所建造的地基和基础等都是为这一部分服务的，为这一部分服务的，所以这一部分的结构和质量对我们建筑设计和施工来说很重要。第一节概述地面建筑部分是由很多部分及工程部位组成。其中建筑地面和地面建筑是其中最重要的部分。建筑地面是指建筑物底层地面(地面)和楼面地面(楼面)的总称，其中还包括室外散水、明沟、踏步、台阶和坡道等附属工程。
建筑地面是人们进行生活、工作、生产等各种活动直接接触和视觉能直接触及到的部位，对人们的心理感受和健康有着重要影响。地面承受着各种物理、化学作用。因此要满足人们的使用要求，建筑地面必须具有保护结构层、提供良好的使用功能、满足一定的装饰要求等特点。 建筑地面工程是建筑装饰装修工程的重要部位。地面由基层和面层两部分组成。基层包括基土、垫层或为了找坡、隔声、保温、防水或敷设管线等功能需要而设置的找平层、隔离层、填充层等。 地面工程除面层外各构造层均为隐蔽工程，工程量大、工序多，在实际操作过程中，因其危害性小而检查工作量大雨经常被忽视：因此对地面工程施工工序、产品、工序交接及隐蔽工程质量检查等环节上要加强巡视监督控制，以避免出现工程质量问题。例如检查各层的强度等级、密实度等试验报告和测定记录;有防水等要求的重要部位检查蓄水检验记录，并抽查复验认定，防水层施工时宜设旁站监督控制点。 第二节建筑结构 建筑结构是工程的重要施工部分，建筑的结构变化无穷，形式多样，随着在美观和用途及安全上的要求而形成风格和结构上的不同。一个建筑的完成要经过实地勘察，计算分析，规划设计，现场施工，建筑装修，质量检测等程序才能完工。这次我们是认识实习，我们也只是从表面上去了解建筑的外部结构和特征。这次我们所看到的结构类型只有三种及框架结构，砖混承重墙结构和框架砖混混合结构。框架结构一般都用于商业和公众设施建筑，有比较大的空间和安全要求。而砖混结构是生活小区家庭寄居的主要房屋结构，没有比较大的空间要求，另一方面它也没有承重方面的高要求，因为他的承重面上只有一般的固定载荷和较轻动载荷。混合结构是为了适应两方面的需要，一般是酒店和宾馆的建筑。底下几层是大厅，餐厅和客厅以及娱乐厅等，上面是客房或者写字间等，因此这样的结构及经济又安全。我们实习的地点建筑结构框架结构有河南理工大学4#餐厅，体育馆和图书馆。我们学校的教学楼和礼堂超市都也是抗八级地震的框架结构。砖混结构有我们学校新校区学生宿舍，教师公寓解放中路原市委南院，南通远大南苑住宅小区和中森小区。混合结构有北校区临街学生宿舍，南苑小区和中森小区的临街楼房以及云达国贸工程。 框架结构一般是比较大的建筑和大厦以及国防工程。他们是由桩基础支撑柱，柱支撑梁，梁支撑板。梁上是隔离墙或者玻璃等轻型材料，仅仅起一种隔离作用，并不支撑上部结构。 砖墙构造砖墙材料 砖墙是用砂浆将一块块砖按一定技术要求砌筑而成的砌体，其材料是砖和砂浆。 1、砖砖按材料不同，有粘土砖、页岩砖、粉煤灰砖、灰砂砖、炉渣砖等;按形状分有实心砖、多孔砖和空心砖等。其中常用的是普通粘土砖。 普通粘土砖以粘土为主要原料，经成型、干燥焙烧而成。有红砖和青砖之分。青砖比红砖强度高，耐久性好。
浅谈岩土工程施工技术 发表时间：2016-08-30T14:49:15.543Z 来源：《建筑建材装饰》2015年8月下作者：顾浩 [导读] 随着我国社会经济的发展与城市工程建设规模的扩大，岩土工程施工技术越来越受到人们的关注。 顾浩 （江苏省安捷岩土工程有限公司，江苏徐州221000） 摘要：岩土工程对于城市建设以及经济发展都有着重要的意义，提高岩土工程施工技术，是经济发展和建设的要求。本文从岩土施工技术的方法以及未来发展进行了分析探讨。 关键词：岩土工程；施工技术 前言 随着我国社会经济的发展与城市工程建设规模的扩大，岩土工程施工技术越来越受到人们的关注。在岩土工程施工的过程中，坚持实事求是、以人为本的施工原则，并严格按照施工要点的要求进行施工，将有助于提升岩土工程的施工质量与施工进度。因此，加快对岩土工程施工技术要点的研究，是当前摆在人们面前的一项重大而又紧迫任务。 1岩土工程施工技术的一些原则 1.1实用性原则 由于岩土工程在施工的过程中受很多条件的限制，而技术成熟与否只是岩土工程非常小的因素，而施工人员的技术成熟度以及施工过程中的天气和施工的资金是否到位都是施工中的重要因素。因此在实际施工的过程中，施工单位往往不使用最先进的技术，而是使用最适合当地的施工技术。 1.2经济性原则 岩土工程在施工的过程中由于目前的技术还不是非常完善，而施工过程中的地质条件也千差万别，因此难以制定固定的施工方案，但是无论如何，在施工的过程中，要讲究经济性，在资金预算范围内进行施工，要符合我国的国情。 1.3实践性原则 目前岩土施工已经存在的技术形式非常多，在众多的技术中，有些是通过模拟以及实验室中计算出来的，在实践上还是存在差距，因此对于岩土的施工技术要建立在实际的运用上。然而目前很多设备以及机械都是建立在实际的实践基础上，给岩土的施工带来了很多的方便，同时对于岩土工程成本控制也有非常大的帮助。 2我国城市岩土工程施工技术方法 2.1深层搅拌桩支护 深层搅拌桩支护是采用深层搅拌机就地将软土固化剂（水泥、石灰等材料）强行搅拌，利用固化剂与软土间产生的系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性及一定强度的桩体（水泥土柱状加固体挡墙），以作为深基坑的支护结构。该支护方法常适用于基坑深度不大和（或）需要采用重力式挡墙结构形式的基坑；另外，搅拌桩支护通常厚度较大，只有在建筑红线位置和周围环境允许时方能使用，施工过程中应注意防止影响周围环境。 2.2排桩支护 排桩按照排桩的材料划分分为钢板桩支护、钢筋混凝土板桩支护、钻孔灌注桩支护及人工挖孔桩支护等；按照排桩的结构可分为柱列式排桩支护、连续排桩支护及组合式排桩支护。其中，柱列式排桩支护适用于边坡土质较好、地下水位较低的区域；连续排桩支护适用于软土或软粘土的支护；组合式排桩支护常用于地下水位较高的软土地区；排桩支护由于占用场地面积较小，当施工现场面积受限时极其适用。 2.3土钉墙支护 土钉墙支护具有主动嵌固作用，可增加边坡的稳定性。该支护方式适用于土质较好、开挖深度不大、周围建筑或地下管线对沉降及位移要求不高的基坑支护，多出现在我国华北以及华东北部。 2.4预应力锚杆（索）支护 预应力锚杆（索）支护操作起来简单，产生的效率高，同时施工费用经济性高。此技术是在土体周围放入抗拨性质、有效锚固长度的杆体，以此增强土体的抗剪能力，增加土体周围的强度，在进行此施工技术时，需要注意地下水位的变化，如果高于锚杆之上，要进行降水。 2.5地下连续墙支护 地下连续墙一般会在软土层中基坑开挖深度不小于十米、周围建筑或是对地下管线沉降或位移高的范围。地下连续墙具有三个优点：一是刚度大；二是止水效果好；三是结构与地基变形较小；这种方式适用于各种地质条件，但是地下连续墙的造价高，对于施工设备的要求也高，因此，没有大范围的推广使用。 2.6支承柱施工逆作法 逆作法是一种基坑支护技术，也是近几年才发展起来的，是高层地下室或是多层地下结构使用最为广泛的技术。支承柱施工逆作法是其中应用较为普遍技术方法。施工原理：在建筑物地下室内部进行桩基施工并在中间完成支承柱工作，同时顺着沿地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构，作为建筑围护结构外墙。然后开挖土方至负一层地下室底面标高，进行负层柱墙、顶板、梁的施工，以及上下各层结构的施工，直至工程结束。 3岩土工程施工新技术应用 3.1岩土工程泥浆护壁钻孔灌注桩施工技术 泥浆护壁钻孔灌注桩施工技术是现代岩土工程常用施工技术，随着施工设备与工艺材料的不断发展，其自身衍生出的新技术在桩基工程中也得到了广泛的应用。其具有无噪音、无振动、无积压等优点，是为了在地下水位较浅的地层中施工而采取的一种施工方法。泥浆护壁钻孔灌注桩施工技术原理是将钻渣利用泥浆带出，并保护孔壁不致坍塌。再使用水下混凝土浇筑的方法将泥浆置换出来，从而完成钻孔灌注桩的施工。具体施工工序为定桩位、护简埋设、钻机就位、钻孔、终孔、第一次清孔、下放钢筋笼、接人导管、第二次清孔、灌注混
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
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，
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”。
燕 山 大 学 认 识 实 习 报 告 实习时间：2015年11月16日—11月20日 考核科目： 认识实习 提交日期： 2015 年 11 月 25 日 姓 名： 学 号： 年 级： 专 业： 岩土工程 指导教师： 实习报告 一、 实习的意义和目的 通过认识实习了解岩土工程包含的内容，加强学生对专业的了解 实践与理论相结合，通过参加实习与课堂所学知识进行对比 了解大概的施工流程与施工技术，对行业有更深层次的认知 对以后的工作环境提前了解， 让学生毕业后可能面临的环境做
好准备 学生通过实习，培养学生的发现，探索，研究，解决问题的能力 二、实习工地概况 1.恒大四季城 恒大四季城项目规划包含住宅为1号楼（11F）、2号楼 （6+1多层）、3号楼（6+1多层）；商业楼为4号楼（5F）、5号楼（2F）。其中，住宅户型面积区间为89-127平米（二居89-107平米，三居123-127平米），预计2016年开盘。 目前恒大四季城低密度电梯洋房，现已进入施工阶段。 一号楼的基坑基本完工，为桩筏基础，二号和三号楼已建设到四五层，周围搭满脚手架和安全网，配套的商业用房基坑已经回填正在进行夯实，部分已经在支模并搭建脚手架。 2.秦皇岛茂业中心 茂业城市综合体项目选址位于海港区河北大街与文昌路交叉口，该项目占地77.1亩，总投资25亿元，建成后将成为集购物中心、大众餐饮、电子娱乐、商务公寓酒店等多种业态于一体的大型城市综合体。 截至目前，项目节能评估报告审查已通过。施工现场已经完成
地勘、临电、排水等工程，土方工程完成54万方，完成总工程量的90%。基坑现场已经完成支护，并且降水工作基本完成。正在进行进一步的测绘工作。 3.秦皇岛站货场铁路职工经济适用房 工程地点位于102国道北侧，秦皇岛站西600米，北临原货场，西、南临土台子村，东临货场路建筑面积159850平方米招标性质设计招标工程招标范围总建筑面积159850平方米，新建15层住宅楼9栋，23层住宅楼10栋。 工地现场正在进行打桩，并且运用了长螺旋与冲击成孔两种施工技术，并且有工人正在进行钢筋笼的焊接，技术人员与工人的宿舍活动板房已经搭建完成， 4.秦皇岛黄金假日滨海度假城 秦皇岛黄金假日滨海度假村启动期项目位于渤海东岸秦皇岛 市黄金海岸海滨旅游区。该项目东临渤海自然海滩，总用地面积约30公顷，包括12.5公顷的酒店式公寓区用地和17.5公顷的汽车度假营地用地。总建筑面积：12.5万平方米。 工地进行施工，部分单层别墅完工且精装样板房已经推出，还有部分单层别墅和两栋洋房正在施工。与其配套的大型度假休闲娱乐酒店也正在进行收尾工作。
浅谈岩土工程技术及其发展前景 本次讲座内容围绕岩土工程技术展开。通过学习，让我们对岩土工程专业，岩土工程技术及其发展前景有了一个感性认识。 岩土工程，是指在工程建设中有关岩石或土的利用、整治或改造的科学技术，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。 岩土工程专业是土木工程的分支，是以岩体、土体为对象，一工程地质学、岩土力学、基础工程学基本理论和方法的综合为指导，研究岩土体的工程利用，整治和改造的一门综合性的技术学科。 按照工程建设阶段划分，岩土工程工作内容可以分为：岩土工程勘察、岩土工程设计、岩土工程施工、岩土工程监测、岩土工程管理。 岩土工程勘测要服务于评价、论证和检验场地的稳定性、建筑的适宜性和环境的演化性，以及设计施工基本资料的可靠性与原则建议的合理性。 岩土工程设计应注意它对自然条件的依赖性，岩土工程性质的变异性，建筑经验、试验测试与建筑法规的重要性，地基、基础结构的整体性以及工程的适用性、安全性、耐久性与经济性。 岩土工程施工要根据它施工条件差，工期长、费用高、风险大、变化多、更改难的特点，十分注意吃透设计意图，组织人力、物力、财力和智力，抓质量、抓效率、抓安全、抓环境，把完成设计要求与及时发现新情况，解决新问题结合起来。 岩土工程检测要把检测勘察成果、评价建议和施工质量与监测岩土反应、结构性状和环境演变相结合，强调计划性、及时性、准确性、系统性和经济性，既立足于工程对象，又放眼于经验总结与理论发展。 岩土工程管理体制要努力使指挥服务系统与技术决策系统间建立灵活、有序、有效、协调的运行机制和激励机制，以调动一切积极因素，推动工程整体质量的全面优化。 岩土工程按工程类型为线索，又可分为岩土地基工程，岩土边坡工程，岩土洞室工程，岩土支护工程和岩土环境工程。 岩土地基工程应将地基、基础和上部结构视为一个共同作用的体系，根据变形稳定、强度稳定和渗透稳定的总要求，针对地基的土质类型（如软土、
岩土工程有限元快速解法的研究与应用 吴梦喜1余进1 （1．中国科学院力学研究所，北京 100190） 摘要：岩土工程有限元计算往往需要求解很大规模的问题，这对有限元软件的求解规模和求解速度提出了更高的要求。线性方程组的求解方法，在很大程度上决定了有限元的求解规模和速度。本文对线性方程组快速求解器进行了研究，重点研究了稀疏直接求解器和迭代求解器在岩土工程有限元（包括渗流有限元和应力变形有限元）计算中的应用，对它们的优缺点进行了探讨。研究表明，稀疏直接求解器具有稳定可靠的优点，无论对于渗流问题，还是应力变形问题，都可以高效快速的求解，可以求解的规模也相当大。对于超大规模的问题，宜根据具体的问题采用不同的迭代解法。对于渗流问题，形成的线性方程组的系数矩阵是对称正定的，采用无填充不完全分解预处理共轭梯度法（ICCG（0））或者对称超松弛预处理共轭梯度法（SSOR-CG），可以高效的进行求解。对于应力变形问题，形成的线性方程组的系数矩阵可能是对称不定的，使用ICCG（0）和SSOR-CG不能保证收敛；采用双门槛不完全分解预处理Krylov 子空间法可以求解一些问题，但是依然存在参数难以选取的问题。在以上基础上，将快速求解器引入到课题组开发的有限元计算软件中，并应用于实际工程的分析，达到了显著提高求解速度和求解规模的目的。 关键词：有限元；稀疏直接求解器；Krylov子空间法；预处理技术 0 前言 随着有限元技术的发展，需要求解实际问题的规模越来越大。有限元法中形成的大型线性方程组的快速求解是有限元计算的关键技术，一直是研究的热点。 研究人员常常使用自主开发的有限元软件分析实际工程问题。在方程组求解方面，这些软件很多都还在采用变带宽一维数组存储方程组并使用传统的三角分解法求解。这限制了软件所能求解问题的规模。对于规模稍大的问题，往往求解速度过慢，动辄需要计算几天才能得出结果。对于非线性或动力问题，这种求解方法的劣势更加明显。因此，研究求解规模更大、速度更快的的线性方程组的求解器，并将其引入到自主开发的有限元软件中，是十分迫切和必要的。近年来，线性方程组快速求解技术得到了很大的发展，很多的商业有限元软件都采用快速求解技术，求解规模和求解速度得以大大提高。消化吸收这些先进的技术，并将其引入到自主开发的有限元软件中来，是十分必要的，也是完全可行的。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/853235466.html, 岩土工程施工技术探讨 作者：刘少华方堃 来源：《城市建设理论研究》2013年第06期 摘要：随着我国社会经济技术的发展,岩土工程施工技术水平也有了很大的提高,为了能够合理的运用各种施工技术,本文在对岩土工程施工技术分析的基础上,指出岩土工程施工技术所具有的特点,以及目前我国岩土工程施工技术发展现状,强调了选用岩土工程施工技术所应遵循的原则,对相关工作人员有一定的借鉴作用。 关键词：岩土工程；工程施工；施工技术； 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 引言 目前我国岩土工程施工过程中，许多企业对于新技术的接受能力较弱，主要是由于企业缺乏人才培养与新技术投入的理念，过多地应用落后技术进行岩土工程的施工，这在很大程度上影响了我国岩土工程施工技术的应用发展，制约了企业综合市场竞争力的提高。针对这样的情况，大力推广现代岩土工程施工新技术应用，已经成为提高我国岩土工程施工技术水平的关键，已经成为提高我国岩土工程施工企业综合水平的关键。同时我国岩土工程施工企业还要加强自身基础技术水平的建设，以技术人才培养为基础，促进现代岩土工程施工新技术的应用，促进我国岩土工程施工水平的提高。 1 施工技术特点分析 1.1 施工技术的不确定性 在进行工程现场勘查时所获取的数据较少,很难完整、准确的描述工程施工现场场地岩土 的实际情况。有的地区岩土的性能参数和结构,在受到外界环境干扰或者环境发生变化时也会 有所变化,工程施工时不可避免的要求地下岩土层带来扰动,这就导致地质勘测的结果与正式施工时情况不同。当地下岩土层性能参数和结构发生变化时,就会影响工程的正常施工,因而很难对岩土层情况非常清楚的掌握,因此很多工程项目施工时,并没有对地下岩土的参数和性能全面的了解。由于受到这种不确定因素的干扰,通常情况下需要改变工程施工工艺参数,严重的时候可能要改变施工工艺,这也是施工技术人员不可避免的问题。依据现场监测和原位试验所获取 的数据,与工程施工时所获取的数据进行对比分析,根据对比分析结果来指导工程施工,运用这种施工方法处理不确定性所带来的问题有较好的效果。 1.2 施工技术的区域性
浅谈环境岩土工程研究(一) 摘要：本文简要论述了环境岩土工程的定义，环境岩土工程研究中的基本观点以及方法以及环境岩土工程的研究现状，并对我国环境岩土工程进行了展望。 关键词：环境岩土工程研究 随着经济和、工业的迅速发展，人们越来越意识到人类活动对环境产生的两个负面影响：环境污染和生态破坏。因此，应运产生了一门新兴学科——环境岩土工程学。它既是一门应用性的工程学，又是一门社会学。它把技术和政治、经济和文化相结合的跨学科的新型学科。 1.环境岩土工程定义 环境岩土工程（EnvironmentalGeotechnology）一词，源自1986年4月美国宾州里海大学土木系美籍华人方晓阳教授主持召开的第一届环境岩土工程国际学术研讨会，并在其著名的“IntroductoryRemarksonEnvironmentalGeotechnology”论文中，将环境岩土工程定位为“跨学科的边缘科学，覆盖了在大气圈、生物圈、水圈、岩石圈及地质微生物圈等多种环境下土和岩石及其相互作用的问题”，主要是研究在不同环境周期（循环）作用下水土系统的工程性质。 2.环境岩土工程研究的内容及分类 环境岩土工程是研究应用岩土工程的概念进行环境保护的一门学科。这是一门跨学科的边缘学科，涉及面很广，包括：气象、水文、地质、农业、化学、医学、工程学等等。 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。 3.环境岩土工程研究中基本观点及研究方法 3.1基本观点 (1)岩土实践的范围是地球表层,而地球对于宇宙来讲是一个子系统,它的变化受其他子系统的影响,它们之间有物质和能量的交换,是一个开放的系统; (2)资源是有限的。我们只有一个地球,并且随着人口的增长,资源与人口相比越来越小,所以我们应实施可持续发展战略,而不能盲目地掠夺式地利用,以防止对环境造成不利的影响; (3)人类无计划的活动会毁灭人类自身; (4)自然界在不断地变化,有一些直接危害人类,反过来人类要避开危害,就必须采取措施; (5)虽然岩土工程曾带来一些消极影响,但它是由于人类认识上的片面性和历史的局限性造成的, 所以从理论上讲,所有的环境岩土工程问题是可以解决的,但它依赖于人们环境意识的提高,岩土工程技术的进步和法制建设的健全。 3.2研究方法 环境岩土工程是一个系统工程。它涉及许多学科领域,所以在研究中应从学科间的交叉处着眼,以辩证的观点分析和解决问题。其次,应用岩土工程的观点去改善环境,使其更符合人类的生存需求。 4.环境岩土工程与相关学科的关系 与环境岩土工程相关的学科有:工程地质学、岩土力学、岩土工程学、地质工程、环境工程地质学。 工程地质学的基础理论是地质学,指导它的理论主要是自然历史观1它的基本理论是认为地质成因和演化过程决定地质体的工程特性,相应地在研究方法上就是从地质体局部特性的研
浅谈对岩土工程的认识 摘要：从不确定性及系统性来看待岩土工程，并提出了自己对岩土工程的几点认识。 关键词：不确定性系统性 岩土工程学科属土木工程一级学科，服务于建筑工程、水利工程、交通工程和地下工程等领域。岩土工程学科以研究水利水电工程和交通工程中的岩土工程问题为特色，包括高土石坝、高边坡、地下洞室中的应力、变形、渗流、稳定、流变、抗震以及高速公路与铁路、城市地铁与轻轨工程中的软基加固、深基础、盾构施工技术等内容。研究方向涉及到岩土体基本特性及土与结构相互作用、土动力学与工程抗震、软基处理与基础工程、岩石力学与岩体工程和岩土渗流理论与测试技术等内容。通过这几年的工作情况，我对岩土工程勘察初步形成了以下几点认识。1，岩土工程具有很强的不确定性。2，岩土工程是一个系统性很强的学科。3，岩土工程是一门不断发展和改善的技术。分述如下： 一，岩土工程的不确定性 岩土工程的研究对象是岩土介质。岩和土最大特点是不确定性、经验性、地域性。由于岩土工程的这种特点，决定了岩土工程是创造性的劳动，不可能批量生产，不会有标准图。岩土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，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土体，经历的地质过程不同，工程性质也差别很大。因此，岩土体不仅工程性质复杂而且区域性、个性均很强。 面对这样一个复杂多变的研究对象，我们目前能认识的、掌握的都还很不全面，也不够完善。原因就在于岩土介质长期受到各种自然力的作用和影响，形成了极其复杂的结构和构造特征，其本构造关系至今无法用理论作精确描述，加之考虑工程结构与岩土介质的相互作用，问题更加复杂化。譬如说经典土力学对于沉降计算的假设，是在假设土体是理想的弹性体的前提下进行的。而实际上，土体并非弹性体，它有塑性，有非线性，也有弹性。所以，在应用经典土力学进行沉降计算时应首先明白这一点。再比如土体稳定性分析，无论是库伦土压力理论，还是朗肯土压力理论，都是在一定的前提条件下才能成立的。库伦土压力假设墙后填土时理想的散粒体，粘聚力为0，且滑动破坏面是一平面。现实中基本不存在这种理想情况。所以，无论我们的计算多么准确，最后的计算结构都会与实际情况有或多或少的差别。这就是岩土工程的不确定性主要体现之一。 其次，我们对岩土体本身的认识也存在不确定性。根据不确定性原理，我们对岩土体颗粒某些物理量也不可能同时具有确定的数值。因为岩土体也是每时每刻都在变化的，从微观的角度上来看，每个颗粒，甚至比颗粒更小的单元，它们在某一时刻确定的状态，我们没有办法完全准确掌握。我们所能看到的，或者认识到的都是岩土体过去某一时刻某一个物理量。在看待岩土工程本身时，应充分的认识到不确定性，并尽可能的多角度的去认识它。
浅谈岩土工程深基坑施工技术研究 发表时间：2019-08-07T14:52:18.750Z 来源：《城镇建设》2019年第10期作者：冯炎庆俞梁钦 [导读] 企业需要重视地铁工程的深基坑施工质量，要结合工程的实际施工情况，选择适宜的深基坑支护施工技术，来带动整个工程质量的提升。 博大环境集团有限公司浙江新昌312500 摘要：基坑支护工程是矿山施工中的一个关键环节，而深基坑支护施工技术是整个施工质量和施工安全的重要保障。简单的基坑支护技术已经无法满足现代矿山对基坑的施工要求，开采深度的增加导致基坑形式也在变化，基坑支护对施工技术要求越来越高。 关键词：岩土工程；深基坑；施工技术 随着科技的发展，使很多新材料、新技术应用于城市轨道领域，促进了我国城市轨道交通行业的发展。但同时，轨道交通行业在发展中也存在着一些问题，如在施工过程中深基坑支护的边坡修理问题、土层开挖等，这些问题都会影响地铁工程的质量。因此，企业需要重视地铁工程的深基坑施工质量，要结合工程的实际施工情况，选择适宜的深基坑支护施工技术，来带动整个工程质量的提升。 1岩土工程深基坑支护技术的主要类别 1.1深层搅拌桩支护技术 深层搅拌桩技术属于比较基础性的深基坑支护技术。其具体操作方法是将石灰和水泥土等基础性材料通过机械搅拌的方式进行混合，使二者之前产生相应的反应，从而形成具有足够强度的桩体。这种深基坑支护技术在重力坝式挡墙中应用较为广泛，因为形成的搅拌桩本身的强度较大，所以可以支撑住来自于基坑侧向的土层压力，最大限度地保持稳定性。一般情况下，深层搅拌桩支护技术在内测并没有支撑，这样就提供了非常大的施工空间，并且其原材料价格低廉，加工方式也很简单，是最经济的深基坑支护技术之一。 1.2锚杆支护技术 锚杆支护技术多应用于隧道、采集场、以及边坡深基坑等场所的岩土施工工作当中，其锚杆的制作材料主要是聚合性材料、木材料以及金属材料等。操作方法是将符合标准的锚杆打入到事先钻好的锚杆孔当中，通过锚杆自身结构的特殊性从而将岩体和围岩进行深度结合，进而增强整个工程的稳定性。锚杆支护技术能够最大限度地提升支撑体所承受的拉力，并且锚杆在制作的过程中不需要耗费很多的原材料，加入的金属材质可以有效保证锚杆的强度，是一种十分高效的深基坑支护技术。 1.3地下墙支护技术 地下墙施工技术是指使用人工手段或机械手段，在基坑事先制定的点进行挖掘，并遵照相应的施工要求挖掘出单元的沟槽，之后将沟槽进行拉通处理，随后利用水泥对沟槽内壁进行加固，最后在沟槽中放置钢筋笼，浇筑混凝土从而形成连续的地下支护墙。这种支护技术的强度非常高，同时具有非常强的防水性和防渗透性，还能够有效抵御土压力和侧向流动水压力，对地上建筑物的竖向沉降有着非常强的防护作用。但这种方式工程量较大，相较于前两种施工技术来说所耗费的成本较高，因此要在合适的施工场所进行使用。 2基坑支护方法 基坑支护方法有很多种类型，深基坑支护方法主要分为混合式支护结构、悬臂式支护结构、重力式挡土结构等，不同的基坑支护方法适合不同类型的基坑施工。不同的基坑支护方法可以满足不同类型的基坑工程施工。在选择基坑支护方式时，一定要进行现场考察，结合矿山实际地形特点和地质特点以及基坑施工深度进行综合选择，必要时可以将多种支护方式结合起来，来保证基坑工程的稳定性，以此来确保基坑工程能够满足矿山施工需求。 3岩土工程深基坑支护技术在操作方面存在的问题 3.1土层开挖与边坡支护方面的问题 深基坑支护施工，需要由专业的施工团队来完成，虽然深基坑支护开挖工作，技术要求低、难度小，但挡土支护施工，需要较高的技术水准，而且管理难度较大，很多施工团队难以高质量的完成该项工程施工。在深基坑支护工程施工过程中，往往存在多个平行分包合同，这为整个项目工程的协调增加了难度。同时还存在一些企业，为了加快施工进度，提升企业经济效益，没有按照规定流程进行开挖工作。同时，在施工过程中，没有充分考虑挡土支护工程的施工，进而影响了之后的挡土施工，导致工程进度缓慢，无法按照计划工期如期完工。还有部分企业，为了减少成本支出和增加自身经济利益，会在施工过程中更改施工方案，也会影响工程质量和增加施工风险。例如某企业，为了赶进度，提高自身经济效益，没有按照规定流程进行土石方开挖，虽然在工程前期，该项目土石方开挖速度有了明显提升，但由于前期的不规范施工，给后期挡土支护施工造成了很多影响，拖慢了挡土支护工程施工速度，反而影响了工程的整体施工速度。因此，企业在实际施工过程中，要从大局着想，不能为了阶段性利益而不顾工程的整体布局，要科学合理的规划施工方案，进而推动整个项目工程的顺利实施。 3.2边坡修理无法满足相关规定 在深基坑支护工作中，经常会出现欠挖和超挖的现象。众所周知，深基坑支护技术的开挖工作都是先通过机械手段来进行的，在机械完成大规模的开挖工作之后，再由人工来完成细致的修补工作。在实际的施工操作当中，由于管理人员的协调工作不到位，就会经常出现分段分层的开挖规格不一致。在操作层面上，由于技术人员的个人操作原因，经常会造成边坡表面的坡度不一，进而影响后面的铺网工作，导致支护结构较差。 4岩土工程深基坑支护施工技术分析 4.1钢板桩支护技术 在深基坑施工中，施工人员需要将热轧型钢加工处理成钢板桩，才可将其用于工程施工，加工处理方法有钳口式和锁扣式两种，然后将钢板桩互相连接，可形成板桩墙。在建筑工程中，使用板桩墙用于基坑支护，能够挡水、挡土的作用，可以保证基坑施工的安全。在地铁工程施工过程中，一般常用的钢板截面形式，主要为U字形和直腹板形两种。钢板桩因为简单，便于操作，在深基坑施工中有着较大应用，但钢板桩在使用过程中，可能会受周围地形的影响，在外力作用下使其发生变形、震动等。钢板自身具有一定的柔性，这使其在施工过程中，若没有对钢板做好支撑和锚拉，可能会使钢板在外力作用下发生变形。建筑物密度较大的区域，不适合使用钢板支护技术。 4.2深层搅拌桩支护技术 简单来说，深层搅拌桩支护技术是将胶凝材料和软土混合搅拌在一起，使它们之间发生物理、化学反应，改变它们的性能，进而增加
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岩土工程的现状及发展 作者：陈东佐， 李静， Chen Dongzuo， Li Jing 作者单位：陈东佐,Chen Dongzuo(太原大学,建工系,山西,太原,030009)， 李静,Li Jing(山西城市建设职工中专,山西,太原,030013) 刊名： 太原大学学报 英文刊名：JOURNAL OF TAIYUAN UNIVERSITY 年，卷(期)：2003,4(3) 被引用次数：2次 本文读者也读过(10条) 1.李远耀.殷坤龙.代云霞基于广义Hoek-Brown准则强度折减法的岩坡稳定性分析[会议论文]-2008 2.谢国忠.曾庆招浅谈岩土工程的发展[期刊论文]-四川建材2006,32(6) 3.胡岱文.吴曙光土力学与基础工程课程教学改革与实践[会议论文]-2006 4.龚晓南.马克生.白晓红.梁仁旺.巨玉文.张小菊复合地基沉降可靠度分析[会议论文]-2002 5.李晓俊.白晓红.黄仙枝土工带加筋碎石土本构关系的三轴试验研究[会议论文]-2004 6.陈东佐.梁仁旺水泥土桩及CFG桩复合地基问题的探讨[期刊论文]-太原理工大学学报2003,34(3) 7.阎凤翔.白晓红.梁仁旺.栗润德太原东山黄土静力与动力性质对比[会议论文]-2004 8.白晓红.黄仙枝.岂连生土工加筋带技术在建筑地基中应用[会议论文]-2006 9.王佳.白晓红.贺武斌.贾军刚湿陷性黄土的原位载荷试验研究[会议论文]-2005 10.张平.尹建军.杨存龙.李宁.ZHANG Ping.YIN Jianjun.YANG Cunlong.LI Ning H-B准则及其在某公路隧洞支护设计中的应用[期刊论文]-中南公路工程2006,31(6) 引证文献(2条) 1.王元锋.黎来福.张虹野浅议岩土工程新发展[期刊论文]-山西建筑 2007(33) 2.唐春海上部结构与地基基础静力共同作用研究的回顾与展望[期刊论文]-中国科技信息 2005(12) 本文链接：https://www.doczj.com/doc/853235466.html,/Periodical_tydxxb200303012.aspx