美章网 精品范文 岩土论文范文

岩土论文范文

岩土论文

岩土论文范文第1篇

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究,探索地质体在生成时的地质环境以及形成地质体的地质作用和演化过程,从而在整体上认识和把握地质体的组成和结构以及发育规律,并进一步探讨和预测它在工程建筑物作用下的表现和工程行为。

工程地质学的服务对象完全是人为设计,人为施工的建物。这一应用性决定了工程地质学的边缘性、交叉性和综合性等特性。所谓边缘性指它处在地质学科的外层,位于和工程学科接壤的部位。所谓交叉性表明在它的学科发展中不断吸收工程学科的理论、概念和方法,并和地质学结合起来。所谓综合性是指工程地质学的目标是解决问题,它是借助于地质学各基础学科的成就来综合地工作的.

岩土力学、岩土工程和工程地质学在研究对象和目标上有很大的相同之处,是密切相邻的学科。但是岩土力学属于力学学科的边缘,而岩土工程属于工程学科的边缘1虽然对岩土的地质认识是建立岩土力学模型和本构关系的重要基础,但岩土力学更偏于模型及建模后的力学研究。岩土工程是将岩土作为工程结构物的一部分工程学科。不过岩土力学和岩土工程与其他的力学或工程学科相比,需要更多地质学科的支持,或者说更需要与地质学科的结合。

5.环境岩土工程的研究现状

20世纪50-60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。目前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。

6.环境岩土工程的发展展望

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、道路交通、隧道等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,自然环境的变化,地震、洪涝灾害的频频发生,温室效应的加剧,水土流失,土壤退化等大环境问题,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。一方面,我国正处于大规模工程建设时期,有许多工程问题需要解决;另一方面,基于可持续发展要求,我们面临严峻的环境保护与治理工作。在环境岩土工程问题上,未来几年应重点研究并解决下面几个问题。其中,西部问题,包括生态环境建设与保护区域稳定性与地下工程。东部问题,包括大城市地面变形不稳定性、悬河化水资源、水环境等。在一些应用方面还急需解决的问题如下:卫生填埋场的设计问题;大规模工程建设的区域环境岩土工程问题评估;城市施工影响环境岩土工程问题;岩土工程手段在环境的治理中的应用等。

参考文献:

[1]缪林昌刘松玉环境岩土工程学概论北京:中国建材工业出版社2005

[2]方江华等对环境岩土工程几个问题的探讨岩土力学2005年第4期

岩土论文范文第2篇

1.1岩土工程的分类

依据质能交换条件进行分类,有三个作用类型,取出作用、带入作用、和混合作用。在人类工程活动中,带入作用把物质和能量加入岩土体中,利用质能移动的时机导致岩土体和生态之间进而恶化。这些作用主要是人工灌溉和喷洒,固体废物填埋和排污以及矿山采空区的回填作用等。工程活动运行的过程中,把一些岩土体不属于内部的不同物质带入其中,就可以形成岩土体环境的改变。对于取出作用来说将质和能从岩石圈向外部进行环境转移,它主要包含矿山开采作用、地下水抽取作用和建筑材料的开采使用作用等。据有关的数据表示,鉴于人类开发资源和建筑施工的进行,每年全球移动的土石量高达4×103km3之多,而从地下开采出的建筑材料和矿石量高达1.0×1011t,也就是说相当于每人每年平均需要从地面的土壤和岩石圈中开采出25吨的不同物质。最后一个作用类型“混合作用”在连续墙、修筑地下工程、开挖深基坑、港口码头建设和海岸带改造进行地下工程的活动中,它是带入作用和取出作用的结合产物。在实际的工作中,对形状改变的岩土体和人类工程活动分类很有必要,人们主张进行人为性质的剥蚀作用它主要是对矿山的盖层进行分离、土石挖掘和进行农业种植的平整土地利用等损坏了地质构成物质,还更改了地表的外形,它们所产生的变化和天然动力完全一致。而人为性的进行搬运是指在一些工程活动像回填筑工程基础、工程场地开挖和挖掘有价值的矿产。而对人为堆积作用来讲人工堆积的方式是土的分布面积和厚度有一定的规模影响,例如具有标志性的日本东京港地区,它就是由大片土地人工堆积建成的,填地范围有40km2之多,使陆地面积可以最大化的扩展;还有一些具有特点的例子如香港填海的土地面积就是全港面积的1.7%;现在废渣填埋池的高度已和九层楼一样高,而堆砌成的填埋池是马尼拉市政府每天要将5600t的垃圾送往圣马特奥镇的一个废渣填埋地填埋至今形成的。

1.2岩土体环境恶化与环境岩土工程问题

了解了强大的人类工程活动,面对日益严重的岩土体环境变异,以及岩土环境改变所带来的一系列的环境岩土工程问题值得重视。在现实中,出现的环境岩土工程问题的非常多,每个人从不同角度都可以得到不同的分类方法:依据成因性质可以分成有自然地质作用引起的自然型的环境岩土工程问题和次生型环境岩土由人类活动引起的工程问题;根据不同的研究内容把环境岩土分为环境卫生工程和工程活动引起的小环境岩土工程和环境工程中的大环境岩土工程等。

2针对环境岩土工程存在问题,进行防治措施

2.1加强科学研究环境岩土工程学的学科

环境岩土工程学是崭新的跨学科的边缘学科的一门科学,它研究之路开始是在里海大学1986年召开了首次国际学术岩土体环境变异的途径分析讨论会后得到快速的发展,它的发展时间不长,理论体系尚未完善,存在大量的理论问题。像对环境岩土工程学的内涵的理解、对科学性质的深入研究,研究环境岩土工程学的内容和应用对象,环境科学和环境岩土工程学、工程地质、岩土工程学、基础工程和环境工程地质学等学科之间的相互关系,还需要在土壤—环境、环境中岩土体—水—污染物的相互作用机理的探究,对土壤、岩石的性能对地貌的影响和污染的不饱和细粒土中质量传输现象都需要作进一步的探讨。

2.2展开关于岩土失稳、变形和污染机理的研究

针对上述的环境岩土工程的污染机理问题和变形问题,目前,对它的了解还是不清楚,像是深基坑开挖的支挡结构中基坑隆起规律和变形机理,坝壳粗粒土的变形问题和高土厚坝中细粒土防渗技术的协调性的问题,对岩质高边坡开挖爆破地震动对稳定性的影响,高度高、低密度和温度高都是火力发电电厂的灰坝以及高度大的尾矿坝因为地震作用的影响,进而判断稳定性程度的主要依据,存在着土中洞室湿度高问题的施工难度,存在土质洞室中限制开挖流砂问题,土壤环境的作用问题,识别和鉴定污染土体等,这些是我们今后研究努力的方向。

2.3推广关于环境保护的岩土工程设计规划

环境岩土工程学是环境科学和岩土工程的完美结合,它是一门新兴的学科,它的特点是采用了岩土工程的理论、方法和技术为更好的提供环境服务而努力。因此,在规划岩土工程设计时,从环境保护的角度着手,将安全和稳定性的问题考虑在内,并注重岩土工程的环境改变,考虑全面后再给出相应的设计。以此减少经济损失,保护人类的生命安全。

2.4环境保护的岩土工程施工工艺积极采纳

了解工程活动对周围环境影响,例如:隧道掘进时的地面沉降、基坑开挖的边坡稳定问题、打桩时发出的噪声和对土体的挤土和振动效应等,这些问题的出现必须重视起来,因为它不光是一个工程项目,它的不完善会导致牵扯法律、政治和经济的纠纷。

2.5研究环境岩土工程问题开发新技术

环境岩土工程的变形、稳定性和污染严重问题的发生,不论哪一个都会对环境产生巨大的影响,给工程建设和社会经济带来不可低估的危害,因此,应该在岩土工程活动中重视有关于环境岩土工程控制新技术的研发和实践,造成最小程度的损失。例如:依据新工艺对地基进行加固处理;应用不同形式的挡土墙和板桩墙支撑结构来开挖深基坑;防止岩土滑动的大直径抗滑桩应用;对城市垃圾的处理利用填埋法、焚烧法和堆肥法,一系列技术的应用,不仅改善了地基的变形,加固边坡的稳定性、而且在保护环境不被污染方面取得了不错的成绩。

3结束语

岩土论文范文第3篇

1岩土工程勘察中的水文地质分析

1.1勘察要求

分析和了解工程场地的水文地质条件是保证建设工程安全的前提和基础。随着高层建筑与深挖工程的的开展,地下水位的变化对已有建筑物可能引起各种不良的后果日趋严重,特别是在地质条件复杂的地区,应根据工程的具体要求,查阅该区的以往的水文地质资料,通过钻孔和测试等水文地质勘查工作。查明调查区的水文地质条件,除满足《规范》要求外,还应包括:自然地理及地形地貌,地质环境及构造特征,揭露地下水水位变化趋势,鉴定水质与水温,通过现场试验确定水文参数,各含水层和隔水层的埋藏条件,场地地质条件对地下水的赋存和影响等。

1.2重视岩土水理性质的测试和研究

岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,而地下水在岩土中有不同的赋存方式,不同形式的地下水对岩土水理性质的影响程度有所不同,而且影响程度又与岩土类型有关。

(1)地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响:地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种,其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。①结合水。a.强结合水,又称吸湿水,吸湿水被分子力吸附在岩土颗粒周围形成极薄的水膜.是紧附于颗粒表面结合最牢固的一层水,其吸附力高达IOMPa,在强压下,其密度接近普通水的两倍,具有极大粘滞性和弹性,可以抗剪切,但不受重力作用,也不能传递静水压力。b.弱结合水,又称弱薄膜水,它处于吸着水之外,厚度大于吸着水。弱结合水所受的吸附力小于强结合水,可以在颗粒水膜之间作缓慢的移动,薄膜水在外界压力下可以变形,但同样不受重力影响,且不能传递静水压力。结合水是地下水在粘性土中的主要赋存形式,在砂土中含量甚微。②毛细管水,是指由毛细管作用保持在岩土毛细管空隙中的地下水,可细分为孤立毛细管水、悬挂毛细管水、真正毛细管水。它同时受毛细管力和重力的作用,当毛细管力大于重力时,毛细管水就上升,因此地下水潜水面以上的普遍形式是一个与保水带有水力联系的含水量较高的湿水层。毛细管水能传递静水压力,并能在空隙中垂直上下运动,对岩土体能起到软化的作用,有时会引起土壤的沼泽化或盐渍化增强岩土体及地下水对建筑材料的腐蚀性。毛细管水在砂土和粉土中含量较高,在砂砾层含量较少,在粘土中含量很少。③重力水,是指在重力作用下能在岩土孔隙、裂隙中自由运动的水,即我们通常所称的狭义“地下水。它不受分子力的影响.不能抗剪切,可以传递静水压力。由于重力水在天然和人为因素的影响下,在岩土中的渗流活动非常活跃,对岩土的水理性质有显著的影响。重力水是我们研究岩土水理性质的重点关注对象。

(2)岩土的主要物理性质及其测试办法:①软化性,是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,即岩石在浸水饱和状态下与风干状态下极限抗压强度之比,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性土层,泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。⑦透水性.是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。岩土的渗透性的强弱首先决定于岩土空隙的大小和连通性,其次是空隙度的多少。松散岩土的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩土体的渗透系数可通过抽水试验求取。③崩解性,是指岩土浸水湿化后,由于土粒连接被削弱、破坏,使土体崩散、解体的特性。岩土体的崩解特性包括崩解所需时间、崩解量、崩解方式等。岩土的崩解性与土的颗粒成分,矿物成分、结构等关系极大,以本地区的残积土为例,一般崩解时间5"24h,崩解量1.7934%,以蒙脱石、水云母、高岭土为主的残积±以散开方式崩解,而以石英为主的残积土多以裂开状崩解为主。④给水性,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能,以给水度表示。给水度是含水层的一个重要水文地质参数,它不但影响基坑涌水量大小,同时也影响场地疏干时间。给水度一般采用实验室方法测定。⑤胀缩性,是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的胀缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。岩土的胀缩性往往是产生地裂缝、基坑隆起的重要原因之一,对地基变形和土坡表层稳定性有重要影响。标定岩土胀缩性的指标有:膨胀率、自由膨胀率,体缩率、收缩系数等。岩土的水理性质尚有持水性、容水性,毛细管性、可塑性等等。

2地下水对岩±工程的影响

2.1地下水对基础的影响

(1)地下水对基础埋深的影响。选择基础埋深时应注意地下水的埋藏条件和动态以及地表水的情况。当有地下水存在时,基础底面应尽量埋置在地下水位以上,若基础底面必须埋置在地下水位以下,则应考虑排水降水措施对钢筋混凝土等的腐蚀性和可能出现的危害及防治措施。对埋藏有承压含水层的地基,选择基础埋深时必须考虑承压水的作用,以免在基坑开挖时坑底土被承压水突破。地表流水是影响桥梁墩台基础埋深的因素之一,基础必须埋置在设计洪水的最大冲刷线以下一定深度,以保证稳定性。

(2)地下水对桩基工程的影响。天然地基造价低,施工简便,所以在工程建设中应优先考虑使用。当基础沉降量过大或地基的稳定性不能满足设计要求时,就必须进行地基加固处理或改变上部结构当地基上部软土层很厚变化相对复杂时往往采用桩基础加固地基,提高承载力。为了不使桩周地层坍塌和松动,提高成桩质量,选择相应的成桩方案时必须考虑地下水的赋存运动情况。

(3)地下水对基础开挖的影响。地下水位上升可引起粉细砂及粉土饱和液化,出现流砂、管涌等现象,给施工带来很多困难,还可能出现基坑坍塌、滑移,在抗震设防烈度要求时要评价其液化可能。土体软化后强度降低,基坑会沉降或倾斜,膨胀土的胀缩性会使基础开裂变形。

2.2地下水对建筑物的影响

基础破坏时,波及范围内的建筑物也会受到影响。地下水位高时会对地下室、地下构筑物的防潮、防湿、防水或稳定性产生影响,会引起土壤盐渍化,对建筑物的腐蚀性增强,还可引起地基土附加沉降和变形,从而造成建筑物变形破坏。此外,人工降低地下水位时可能会直接导致周围建筑物破坏或通过引发一系列地质灾害(如地裂缝的产生、地表塌陷等)使建筑物破坏。当水位频繁升降时,会引起膨胀土产生不均匀的胀缩变形,进而形成地裂造成建筑物的破坏。

岩土论文范文第4篇

1.1隐蔽性

在岩土施工当中包括各种技术方法,其中的桩基、地下连续墙等全部隐藏于地下,而且每个施工环节与施工步骤也是在隐蔽的条件下完成的。

1.2复杂性

施工人员在进行施工时通常会受到多种因素与环境的限制。这是因为在进行施工时有多种工种,相应的人员也较为密集,并且在进行具体的施工前要准备的任务量也相对较大。但是,在工程勘察的现场所进行的作业应用以及具体的仪器设备均较为轻便灵活。另外,在施工时所包含的工艺技术与桩型不能完全匹配,需要具体问题具体分析。

1.3严格性

岩土工程在进行施工中具有一定的严格性,例如:施工中所应用的灌注柱。除了柱身结构、柱身材料强度有着严格的要求以外,偏差要求上也相当细致。

2现代岩土工程技术创新方法与实践

2.1物探方法

岩土工程中引用的物探技术主要是根据电磁理论与电学理论进行研发的,通过针对物探技术进行准确的测量,不仅如此,相应的测井技术以及多通道瞬态技术均可以在具体的岩土施工中得到十分广泛的利用。而有关物探方法的具体应用来说其主要是为了进一步提升比较传统技术的效率,并且也要积极保证相关数据的准确性。在通常情况下,物探方法可以依据相对复杂的岩土进行研究探讨并相应的提供比较真实具体的信息数据,同时并在一定程度上逐渐加强了具体要求和实际工程效果。除此之外,具体的物探方法是一项不能单独进行工作的项目,其必须要和多种技术进行融合,只有这样才能让该技术得到验证和补充,这样不仅在一定程度上提高了探测对象,也在一定程度上加快了具体岩土工程的实际完整性和可靠性。作为弹性波技术来说其主要是物探技术中实际应用十分广泛,其主要是通过采用多种不同的介质对弹性波的传递来揭示地下物质实质,其为岩土工程提供了十分充分的土层切波速值,依据相应的速值判定场地土质类型,并且多种类型划分多种类别,当工作人员确定场地覆盖层厚度时如果在地下发生细微变化时,弹性波也能准确的根据力学与运动学对其进行判断。工程物探可以通过收集野外地质样品使用相关仪器设备进行分析,为岩土工程施工提供探测数据与资料,数据与资料的出现将会为整个工程施工在具备更准确的数据下进行,在进行岩土工程施工中准确可靠的资料至关重要。

2.2钻探与坑探技术

钻探和坑探与较物探进行对比来说其是一种较为直接的勘探手段,钻探与坑探能够直接有效的了解地区地质情况。而在很多比较大型的工程施工中一般情况下均使用的是钻探与坑探。其中,相应的钻探主要是依据地层类别和勘探等要求通过不同深度的地层质量进行直接采样所给予的研究,并积极确定其内部岩土的类型和物理学性质。相应的坑探主要采用的是机械以及动力设备直接进行的积极性勘探,直接通过这种勘探对策不仅耗费较多的人力和物力以及财力,同时也相应的具备一定风险。所以,在选择勘探时更应当选择经济适用型方法。

2.3静力触探方法

静力的触探是一种十分轻便而高效并快捷测试技术.例如:在越南福尔摩莎集疏运港区工程施工中,岩石工程勘察主要是利用了静力触探和钻探方法对土层和土类进行划分并获得相关数据,并通过触探得出的相关数据计算不排水抗剪强度。尽管静力触媒在施工中具有较多优点,但是这种方法在使用时仍然存在着一定的缺点,例如分辨率较低,无法与国际通用设备接轨。这就导致在大型岩土工程建设中使用这种方法的数量较少。

2.4动力触媒方法

动力触媒也属于原位测试中的一种,这种方法主要是将探头贯穿置于土中10~30cm的位置,在需要获取数据是进行锤击,以此来确定风化基岩的物理性标志,这种方法具备勘测与测试两种性能。

2.5GPS定位技术进行测量

GPS定位技术进行测量主要是借助空间卫星群与地面接收站进行信息传达,其主要采用的这种方法能够有效提高施工效率。施工前根据山地特征来进行准备,并制定合理的施工计划,根据计划准备施工仪器与设备。同时应当保证施工中所有设备、通信工具、交通设备能够正常使用,保证勘探结果准确无误。当监控点布置完善时及时对相关数据进行记录采集,以备日后不时之需。

2.6计算机技术

AuotCAD技术在岩土工程施工中广泛应用,这种设计软件能够根据工程数据与资料在计算机上对地形、地质进行描绘,同时还具备较强的野外数据采集功能,能够及时有效的对测得数据进行统计整理分析。

3结语

岩土论文范文第5篇

土以碎散的颗粒为骨架,由固、液、气三相物质组成;在其由岩石风化的生成、搬运和沉积过程中几经沧桑,形成了不同于其他材料的复杂的力学性质,而不同时空条件下土的性状也各不相同。所以尽管已提出的土的本构关系理论数学模型不下百种,动用了传统力学和现代力学的各种理论和手段,但是到目前为止,还没有一种为人们所公认的,能够准确、全面反映各种土的应力应变关系的数学模型。是否存在这样的模型也是值得怀疑的。

在计算机和计算技术基础上发展起来的,以有限元为代表的数值计算是解决边值问题的强有力的手段。当用来计算弹性体时其精确程度令人叹为观止。其计算结果与光弹试验结果毫厘不差,结果光弹试验很快被废止。土是碎散材料,而在一般数值计算中首先被假设为连续体,然后被离散化,假设各单元间的结点位移协调,计算土体的应力变形关系。这常常不能反映土的变形的微观机理。以DDA(DiscontinuousDeformationAnalysis)为代表的离散单元计算方法在计算某些农产品(如谷类)和工业零件(如滚珠)时是相当成功的。以至被称为“数值试验”可以精确地代替模型试验。在定性地探索土的变形的微观机理时,也是很有价值的。但是用以描述由不同尺寸、不同形状、不同矿物成分的颗粒组成的土,反映不同三相成分及其物理、化学和力学的相互作用,即使是可能,恐怕也是相当遥远的事。

数学模型和数值计算预测的另一个难点是土的参数的选取,它受到取样(制样)和试验手段的限制。原状土在取样过程中不可避免地受到扰动和发生应力释放,会破坏其结构性。即使是重塑土试样,制样的方式、器具和操作程序的差别也严重影响试验的结果。另一方面,目前使用的土工试验仪器也存在局限性。以真三轴仪为例,由于边界之间的干扰,试样的应力和应变的均匀是很难保证的。

在对地基和土工建筑物的探测方面,土层的时空变异及人类活动给勘探测试及其结果的判释造成困难。除此以外,岩土工程中的复杂边界条件和施工过程中的诸多因素也严重影响工程的实际结果。

在我国每年发表和撰写了大量的论文和报告,提出了各种理论、模型、计算方法、计算程序和技术手段,常常伴以试验或者实测数据的验证,其结果也常常是“符合得很好”。自己的试验或观测证实了理论或者方法的完美,正是:“各夸自家颜色好,百花园中各称王。”这种结果的可信性很值得怀疑。笔者在评阅一些论文和成果时,对于那些二者符合得完美到天衣无缝的图与曲线,常常怀有很大的不信任感;而对于存在相当差别,甚至坦率地承认预测的不成功的情况,则是完全理解的。可惜后者较少。

近年来,主要在国外进行了多次的“考试”或者“竞赛”活动:首先委托一个(或几个)单位进行所谓的“目标试验”,亦即需要预测或者预算的试验或实例。其结果是保密的,或者预测前不做试验,预测以后在试验。事先公布有关的土的一般资料、基本试验的数据(为确定有关参数)和目标试验的应力(应变)路径。在全世界或者一定范围征求参赛者(参加目标试验的人不参赛)。全部预测结果上交以后,公布试验结果。一般是召开研讨会,评估或者评分。参赛者也常常进行申辩和总结。这是一种客观、公正和有权威性的检查比较方式。也是推动岩土工程发展的十分有益的活动和手段。它使我们认识到在岩土工程领域,我们的认识能力和预测能力到底有多高。

试验方法和设备的检验比较

1.不同仪器的相同试验的检验

1982年在法国Grenoble召开的“土的本构关系国际研讨会”上①,用剑桥式的立方体真三轴仪分别由德国的Karlsrube大学和法国的Grenoble大学对同样的砂土和粘性土进行复杂应力路径和应变路径的真三轴试验,两份试验结果是存在着差别的。由于使用的仪器与土料都是相同的,差别主要源于操作方法和技巧。

1987年在美国克里夫兰召开的“非粘性土的本构关系国际研讨会”上②,利用美国Case大学的空心圆柱扭剪仪和法国Grenoble大学的剑桥式立方体真三轴仪进行砂土的相同应力路径的试验。试验内容包括:

(1)b=不同常数的不同密度两种砂土的真三朝试验;其中,b=(σ1-σ2)/(σ1-σ3)

(2)在π平面上应力路径为圆周(两周)的的真三轴试验。

(b=常数的真三轴试验与空心圆柱试验的比较)表示了对于Hostun密砂(干密度ρd=1.65g/cm3)在b=不同常数,中主应力ρ2=500kPa保持不变,用两种仪器试验得到的轴向应力与轴向应变关系曲线,轴向应变和体应变的关系曲线。可见在b=0和0.28时,不同仪器试验结果的差别是很大的。但是在评价它们时,主持者说:对于轴应变,除了0.286的结果很差(verypoor)以外,其他的曲线符合的很好(verywell);(b.体应变εv与轴向应变εz间试验曲线)的曲线认为符合得很优良(excellent)。对比我们的一些论文中理论与实际曲线二者丝丝入扣的符合,就显得很不真实。在这两个试验中试样的破坏形态也有很大不同:空心圆柱试样发生颈缩;立方体试样产生V形的剪切带。这些差别可能是由于试样的制样方法不同,试样中的实际应力分布不同和试验中的边界条件不同引起的。

2.土工离心机模型试验

1986年由欧洲共同体资助,发起“土工离心机的合作试验”③。参赛者有三家:英国的剑桥大学、法国的道桥中心研究室和丹麦的工程院。试验的内容是模拟饱和砂土地基上的圆形浅基础的承载力和荷载—沉降关系。试验土料统一为巴黎盆地天然沉积的一种均匀石英细砂。模型地基的孔隙比规定为e=0.66(相对密度Dr=86%),规定圆形基础的模型尺寸为直径D=56.6mm,离心加速度=28.2g,基底完全粗糙。此前,由丹麦岩土研究所对于这种土进行了物性试验和三轴试验,其结果公布于众。要求荷载—沉降关系表示成无量纲的变量q/γˊnb-s/b公关系曲线。

其中:

q=基础上施加的荷载(kPa)

γˊ=乙土的浮容重(kN-m3)

n=重力加速度水平,即模型比尺

b=模型基础的尺寸(m)

s=基础的中心垂直沉降(m)

同时也进行了相同条件下的现场载荷试验,以便与模型试验结果对比。

这三家使出了浑身解数,精心制样、安装、运转和量测,反复摸索,反复校验,校正各种参数和影响因素。剑桥大学还在离心机上作了静力触探试验。最后,剑桥大学提交了一组试验结果,另外两家按要求给出了一条曲线。图2(圆形天然浅基础的试验荷载-沉降关系曲线)表示了其试验结果,其中剑桥大学是笔者选取的最接近于要求的条件的试验结果(e=0.664)。

可见,这种世界先进水平的土工离心模型试验的误差在±30%以上。值得提出的是,这是一种条件非常简单明确的模型试验。而现场的工程实际情况的条件和影响因素远比这复杂。在这个试验中,加载速率、模型地基砂的密度、制样方法和运行程序对试验结果都有影响。例如剑桥大学的试验表明,砂土的孔隙比变化0.01(相当于相对密度变化3%),则其承载力变化18%,如图3(地基承载力与模型地基孔隙比间关系—剑桥大学试验结果)所示。而由于模型地基是先制样,后运转,保证地基内砂土处处均匀,孔隙比误差在0.01范围内是有较大难度的。

3.单桩的动测法的考试

1992年在荷兰海牙进行了一次动测桩的“考试”④。在第一轮,10根预制桩预先被沉入地基,桩径250mm,桩长18m(7#桩17m)。要求测出其预制的“缺陷”。其中一根桩完整无缺;其余的9根桩各有缺陷:颈缩、扩径和在不同部位的10mm宽,130mm深的刻槽。事先由特尔夫公司进行了地基勘察,将土层资料公布于众。有12家具有国际声誉的公司参赛,用小应变动测法检测。结果是:平均测对4根;最多对7根,最少对两根。没有一家测出那根完整无损的桩。他们认为对于只有10mm宽的缺痕很难分辨。

第二轮是沉入11.5m-19m长的5根桩,然后用静载荷试验测出极限承载力。10家公司用大应变动测法测试其极限承载力。其结果也不乐观。比如,由静载试验为340kN的一根桩,各家给出的结果分布在90kN-510kN的范围。

4.堤防隐患检测的“大比武”

我国目前有各类堤防25万公里,很多已具有几百年的历史。是民堤逐年加高培厚或者在汛期抢修形成的。地质条件及堤身土料和质量千差万别,隐患很多。1998年洪水期间发生的许多险情和决口都是由于渗透通道形成的管涌和蚁穴鼠洞、裂隙异物和局部疏松土体等造成的。为此水利部和防汛办于1999年3月在湖南宜阳召开了“堤防隐患综合检测技术检验会”也北被称为“大比武”。

有我国的十几家科研院所、大专院校和少数厂家(包括美国的劳雷公司)参加。检测堤段位于宜阳的一段废堤上。每个参赛的检测方法负责200米堤段,时间是两小时。几处“隐患”是事先人工布置的,埋设了稻草、钢管,模拟蚁穴和鼠洞。一般在两米深范围内。人们使用的测试手段包括:高密度电阻率法、瞬变电磁法、地震波法、弹性波法和探地雷达等。这些方法都有一定的分辨率限制,即分辨尺寸与深度之比一般是相对固定的。因而两米深的隐患的检测不应算是难题。检测结果聘请有关专家评审,打分。图4(堤防隐患的检测结果评分)所给的分数只是相对的。组织者对于测试结果是不满意的。参赛者各自对其结果的误差的原因进行了解释。针对这种结果,水利部斥资几百万,开展专题研究,目标是“傻瓜”式的快速检测仪器和方法。关键问题可能是要结合各地具体情况和长期的抗洪防汛经验,因地制宜,积累资料和经验,合理判释,仪器才会发挥作用。很难想象,可以身背“傻瓜机”,走遍天下都会灵验。

土的本构关系的检验

80年代以来,关于土的本构关系的“考试”至少进行了3次。1980年美国和加拿大召开了“岩土工程中极限平衡、塑性理论和一般的应力应变关系北美研讨会”⑤。会前用两种天然粘土、一种重塑的高岭粘土和渥太华砂进行了一系列试验。试验包括:

平均主应力p=常数的三轴试验,

b=常数的真三轴试验

砂土在π平面上应力路径为圆周的真三轴试验

天然粘土大主应力方向与其沉积方向成不同角度的三轴试验。

事先将土的物性参数和基本试验的结果公开提供。然后在全世界范围征求参赛者。参加预测的有个不同国家的17个本构模型。从给出的结果看,轴向应力应变关系(σ1-σ3)~ε1预测的精度一般尚可;体应变预测的精度差别很大。对于应力路径在π平面上为圆周的情况,许多模型无能为力。由于原状土的各向异性,对于其循环加载和超固结性状很难预测,只有少数模型参加了预测。结果表明,没有一个模型能够合理地预测所有的试验情况。正如会议主席Finn所说:“没有给任何一个本构模型戴上王冠”。这也是符合当前的土力学理论发展的现状的。

1982年在法国召开了“土的本构关系国际研讨会”人们用不同的理论模型对砂土和粘土的复杂应力路径和应变路径的试验结果进行了类似的预测。如上所述,也对试验本身进行了检验⑥。

1987年在美国克里夫兰召开了“非粘性土的本构关系国际研讨会”⑦。会议征求对真三轴试验和空心扭剪试验结果用理论模型进行预测。共有世界各国的32个土的本构模型参赛。其中包括:

3个次弹性模型(H)

3个增量非线性弹性模型(I)

1个内时模型(E)

9个具有一个屈服面的弹塑性模型(EP1)

10个具有两个屈服面的弹塑性模型(EP2)

6个其他形式的弹塑性模型(EP)

会议将预测结果与试验结果比较,按四个单项评分。评分的标准见图5(本结构模型预测的评分标准)。规定了上下限,按统计方法打分。图6(轴向应力应变关系得分的直方图—满分100)与图7(体应变与轴向应变关系得分的直方图—满分100)表示出b=常数的真三轴试验的预测得分情况。可见其轴向应力应变关系预测经过还差强人意;而体应变的预测则基本是全不及格。

这些“考试”基本上反映了人们当前认识和描述土的应力应变关系的能力和水平。它表明,即使对于实验室制作的重塑土试样,其应力应变关系也是相当复杂的。现有的关于土的本构关系的数学模型的描述能力在精度和条件方面都是有限的。有的模型使用了20多个,甚至40多个常数,结果仍然不另人满意。

1.土工加筋挡土墙的计算

60年代以来,随着计算机和计算技术的发展,土工数值计算大大加强了我们解决复杂的岩土工程边值问题的能力。有人提出可将土力学分成理论土力学、实验土力学和计算土力学三部分。由于它几乎可以精神任何边值问题,似乎一台打计算机,几页打印纸,就可以驰骋在岩土工程的所有领域。这种表现上的简单、快捷和“精确”,常使青年岩土工作者产生误解,忽视了其与实际工程问题间的距离,轻视在岩土工程实践中积累经验的重要意义。

加筋土的计算是岩土数值计算中很有代表性的课题。它涉及到土的本构模型,筋材的应力应变关系模型和筋土间的界面模型及这些模型涉及的参数。目前已经有较多的计算程序和经验。1991年在美国的科罗拉多大学,由美国联邦公路局资助,在足尺试验的基础上进行了加筋土计算的竞赛⑧。

目标试验是在一个高3.05米,宽1.22米,长2.084米的大型的试验槽中进行的。铺设了12层长为1.68米的无纺土工织物,作成土工织布加筋挡土墙。墙顶采用气囊加压。气囊下铺设5厘米的砂垫层。试验用的土料有两种:一种是均匀的砂土,D50=0.42m;另一种为粉质粘土,塑限Wp=19%,液限Wl=37%。事先公布了砂土的三轴试验,粘土的不同排水条件下的三轴试验,土工布的拉伸试验和筋土问的界面直剪试验等试验的结果。征求世界各国同行们进行数值计算,预算试验观测结果。预测项日有:

(1)两种加筋挡土墙在顶部加载103.5kPa以后的墙顶最大位移、不同位置的墙面位移及筋的应变

(2)在加载100小时后的以上各项位移和应变

共有15个不同国家的大学和研究单位参赛。包括美国的科罗拉多大学等8家,英国的哥拉斯格大学等两家,日本的东京大学等3家。中国和加拿大各一家。其中14家参加了荷载—变形和应变关系的预测。计算的结果见图8(砂土加筋挡土墙的墙顶最大位移计算的误差)和图9(粘土加筋挡土墙的墙顶最大位移计算的误差)。它们分别表示了砂土和粘土在上述荷载下的墙顶最大位移的预测误差。有几家没有预测粘土加筋挡土墙,有几家计算得到的结果表明,在此荷载下挡土墙早就破坏。只有少数计算的误差在30%以内。

对于砂土加筋挡土墙试验的破坏荷载是207kPa,预测值从10kPa到517kPa不等。粘土加筋挡土墙在荷载加到230kPa时由于气囊爆破而未能继续试验,但挡土墙并没有破坏。计算的破坏荷载在21kPa到207kPa之间。其误差之大令人沮丧。

2.土的液化分析方法的检验

在1989-1994年间由美国NSF拨款350万美元,资助用离心机模型试验来检验地震反应分析方法。这是NSF历年来投入单项经费最多的项目。项目简称VELACS。参加的单位和个人包括:美国加州大学戴维斯分校,加州理工大学,英国剑桥大学等7座大学;其中有10名美国国家科学院院士和英国皇家学会会员。参加考试的考生有美、加、日和欧洲的23个数值计算专家和研究组。

项目动用了9台带有振动台的土工离心机,并且进行了平行试验。模拟地震的振动模型试验内容包括:

(1)水平自由地基

(2)倾斜地基

3)组合地基(一半是密砂,另一半是松砂)

(4)成层水平地基(刚性箱和柔性箱各一种)

(5)护岸的重力式挡土墙

(6)堤坝

(7)心墙坝

(8)砂基础上的刚性建筑物

涉及以上9种边值问题的模型试验,都是相当简单的工程问题。在土工离心机试验的基础上,提出了三类考题:

A在离心机试验前,提供试验的初始条件和边界条件,在尚无任何试验资料的情况下,进行数值计算。是一种“盲测”。

B离心试验完成以后,但不公布试验结果。但向计算者提供试验的较为详细的条件和细节。

C公布试验结果,让“考生”用自己的数值计算进行计算,比较。

考试的成绩按照ABC的次序有所提高,对于A类考题,有30多个数值计算模型参加考试。预测的地震反应加速度比较接近;计算的静孔压和沉降量与试验量测的结果比较,趋势还是相同的。但二者差别很大,多达几十倍。但是在试验后,考虑了试验中的具体条件量测方法,修正计算条件和参数,计算结果明显改善。

结论与讨论

土的力学性质是非常复杂多变的,岩土工程问题具有很强的不确定性。目前我们的理论分析、数值计算和勘探试验还远不能精确定量地描述,反映和预测它们。对此应当有清醒的认识。但是正确的理论和有效的方法应当能够揭示土受力变形的基本规律,反映岩土工程中的影响因素及影响的范围。

对于岩土工程问题,正面的纯理论和数值预测和计算,往往是很难奏效的。必须详细地了解实际的条件和过程,熟悉当地的情况,积累经验,对理论和参数进行合理修正;在工程中不断观测和积累数据,在其基础上合理选取参数,再计算和预测以后的变化,往往达到很高的精度。因而,有人提出在复杂的岩土工程中需要“理论导向,经验判断,精心观测,合理反算”。这是非常中肯和宝贵的认识。

在土力学和岩土工程中逐步引进不确定性的理论方法是一个重要的发展方向。

参考文献

①ConstitutiveRelationforSoil,Ed.Gudehus,G.,1984

②Bianchini,G.et.al,,ComplexStressPathsandValidationofConstitutiveModel,GeotechnicalTesting,Journal,1991,14(1):13-25

③Corte,J.F.Etal.,.ModelingofTheBehaviorofShallowFoundation_ACooperativeTestProgramme,Centrifuge88,Corte(Ed)1988Balkema,Rotterdam,ISBN9061118138

④盛崇文,从桩的测法谈起。地基处理,1996,7(3)

岩土论文范文第6篇

岩土水理性质也是岩土工程勘察工作中的需要勘察测量的重要内容。岩土水理性质指的是地下水和岩土相互作用表现出来的性质。在自然界当中地下水的赋存形式主要有结合水、毛细管水和重力水三种。岩土的主要的水理性质判定岩土水理性质的办法有五种,包括软化、透水、崩解、给水、胀缩。在实际测量岩土水理性质的时候根据不同的情况采用不同的方法。在这五种方法里面软化性是使用的比较多的一种。软化就是指岩土主体在浸水之后,力学强度会出现下降的特性,在工程当中我们用软化系数来表示这个特性的强弱,这种特性可以判断岩石是不是耐风化、抗水侵。胀缩性是指岩土主体在吸水之后体积会变大,失水后体积会相应的减小的特性,岩土的胀缩性的起因是在岩土的颗粒表面有一层结合水膜,这层水膜吸水会变厚,失水会变薄。岩土的这种特性决定了岩土工程是比较容易出现裂缝还是不容易出现裂缝。

二、地下水可能引起的岩土工程的主要危害

地下水之所以能够引起岩土工程出现问题主要是因为地下水会出现不稳定的水位变化以及地下水的水动压力以及地下水对于建筑物的腐蚀这三个方面,其中前两个方面是最为主要的两个方面。地下水的水位变化主要有三种形式,一种是地下水的水位上升,一种是地下水的水位下降,另外一种是地下水的水位频繁变化,不断地上升和下降。如果地下水的水位只是在小范围内出现波动一般不会对岩土工程造成很大的影响,但是一旦浮动范围过大,则非常容易影响岩土工程的施工和使用。地下水位频繁的升降波动对岩程可能造成的危害主要有:能引起建筑物的破坏和膨胀性岩土胀缩变形。地下水动压力作用对岩土工程造成的危害上要原因是自然原因或者人为工程活动改变了地下水的天然动力平衡条件,在移动水压动力力作用下。引起岩土的渗透变形,造成流砂,管涌。基坑突涌等一些非常严重的、带有毁灭性的工程危害,造成安全隐患影响工程的质量。

1.地下水的水位下降可能引起的岩土工程的危害现如今,地下水的水位降低大多是由于人为因素,比如说人类为了某些商业原因会集中大量的抽取地下水、在采矿的时候可能出现矿床疏干、还有就是在河流的上游筑坝、修建水库等水利工程会截夺下游的地下水补给等等。地下水的水位过分下降,可能会导致地裂、地面沉降、地面塌陷等许多严重的地质灾害以及地下水源桔竭、水质恶化等恶劣的、不可修复的环境问题,这些后果无论是对岩土体、建筑物的稳定还是人类自身的居住环境都会造成很大威胁。

2.地下水的水位上升可能引起的岩土工程危害能够引起地下水的水位上升的原因有很多种,最主要的是地质因素就是地下含水层的结构变化。另外像气象因素比如说降水变化,气温变化都有可能导致地下水位的上升。还有一些人为因素比如说灌溉、施工也有可能造成地下水位的上升。地下水位上升会造成土地的沼泽化、盐碱化,导致地下水对建筑物的腐蚀性增强。地下水位上升还可能导致岩石层出现滑移和崩塌等地质灾害。

3.地下水水位的频繁升降可能对岩土工程造成的危害地下水水位的升降变化能够造成膨胀性的岩土因为膨胀系数不同,吸水多少不同产生不均匀的胀缩变形,当地下水的水位升降比较频繁的时候,不仅会导致岩士的膨胀收缩变形不断的往复出现,而且会导敛岩土的膨胀收缩幅度不断地加大,久而久之会导致地裂引起建筑物特别是质量不大的轻型建筑物的破坏。地下水水位的升降变动带内可能出现的情况就是由于地下水的水位变动过快,土层中的胶结物比如铁、铝等主要的成分会被水带走,土层一旦失去了胶结物就会出现土质变松、含水量增大、孔隙增大等问题,给岩土工程的基础选择、处理带来很多不必要的麻烦。

4.水文地质勘察在岩土工程勘察中的评价岩土工程的勘察中涉及的基本理论主要包括土力学的一些基本知识以及一些主要的工程地质理论等。岩土工程问题的解决实际上就是在理论知识的指导之下,岩土工程的操作人员利用自己的工作经验结合实际的工作情况来建立合适的模型,进行试验得到相关参数,进而判断的一个解决问题的过程。

三、结语

岩土论文范文第7篇

在建筑工程中,岩土工程勘测的任务,主要包括以下几个方面:一是查明工程范围内的地貌、原始地形,工程条件、岩石成因、类型及深度和分布情况,并综合评价工程地基的均匀性和稳定性。二是对影响建筑场地稳定性的各种地质,比如泥石流、采空区、活动断裂、岩溶,以及地面沉降、地基的地震效应等进行勘测,同时对污染土、膨胀土、多年冻土及填土等成因、分布范围及类型等进行勘测,并制定针对性的防治对策。三是查明对工程不利的埋藏物及其分布情况,比如旧基础、防空洞、河道及墓穴等。四是查明勘测范围内地下水的埋藏情况、补给类型及排泄条件,并掌握地下水位的变化情况和规律,是否对建筑材料具有腐蚀性。同时,查明基坑工程各个土层的渗透性,并对地下水的压力、浮托力和静水压力进行评价,明确各种影响建筑工程的不良地质,制定行之有效的防治措施。计算地下水浮力设计水位,提供基坑施工降水技术参与、方法等。五是查明基坑工程的周边环境,提供岩土参数,为基坑设计提供准确的参数,并对基坑边坡的稳定性、放坡开挖的可能性进行综合评价,提出选择基坑支护结构类型建议,并对地基变形、地下设施对工程影响做出评估。岩土工程在勘测前,应注重与建筑设计的沟通,收集附近坐标、地形建筑总平面图,建筑物性质、结构、规模及荷载,还有地基变形限度、基础形式和荷载等。与建筑设计进行沟通的目的,主要是为了在岩土工程勘测前,使勘测人员了解建筑设计的意图,以便明确工程勘测范围,做到有的放矢,提高勘测的效率,做到经济合理、准确无误,避免由于不了解设计意图而出现重复勘测的状况。

2建筑工程中岩土工程勘测的应用

2.1在房屋建筑及构筑物中的应用

房屋建筑级构筑物是指大型共用、一般房屋和高层建筑物,同时也包括工业厂房,特征为均是耸入云端的建筑物。在房屋建筑与构筑物中,对岩土工程勘测的要求,主要体现在以下几个方面:一是在可行性论证阶段,综合评价拟建场地的适宜性与稳定性。岩土工程勘测首先要收集与工程相关的资料,确保全面性;其次是对收集起来的资料进行详细的分析,了解并掌握场地的工程地质条件;第三,对于未掌握资料的场地,比如较为复杂的场地,应重新行工程勘测。二是在初步勘测阶段,需综合评价场地内拟建建筑地段的稳定性,在这一阶段,岩土工程勘测应初步确定勘测工作量,并确定地质地基勘探线、探孔深度等,最终进行取样及原位测试。三是详细勘测阶段,应提供建筑物的详细岩土工程资料,以及工程设计和施工的所需的岩土参数,并评价地基,需要认真勘测。

2.2在地下洞室中的应用

在地下洞室勘测中,岩土工程勘测的任务是,选择地质条件优越的洞址,并评价地下洞室围岩分类、稳定性,提出施工方案。在可行性论证阶段,收集区域地质资料,并进行现场勘测,掌握地质构造、环境和水文条件,并做出可行性评价;在初步勘测阶段,应对确定方案的地质、环境进行勘测,并评价洞口的稳定性,提供初步设计的一句,所采用的方法包括勘探、调查及测试等。而在详细勘测阶段,应对洞口、洞室等的地质和水文条件进行勘测,划分岩体等级,评价围岩、洞体的稳定性,可采用的勘测方法包括钻探、测试和钻孔物探等。

3结语

岩土论文范文第8篇

由于现代化信息技术的进步发展,岩土工程勘察和工程设计也得到了进一步的提升,然而限于一些客观因素和综合条件,岩土工程勘察设计还是存在不少有待改进的地方,如勘察资料太过地质专业化,不同领域专业设计内系统联系不足,封闭独立性强,尤其是数字化地图和设计系统之间缺乏贯通。另外部分行业工程还存在设计系统软件功能不完善、勘察信息技术化程度较低,使得其综合系统空间特征分析能力和数据研究结果与市场行情不符,也落后于实际功能使用。为确保有效克服并改善这一现状,就必须要构建岩土工程勘察数字一体化系统,确保该多专业学科综合系统能够在统一框架结构和和谐工作环境中进行勘察、设计,确保其系统工程设计和具体实施的准确性和有效性能够大大提高,这也有利于提高岩土工程勘察设计工作效率和质量。一般岩土工程勘察一体化主要包括纵横向一体化和松散密切一体化,所谓的岩土工程勘察一体化,则是借助岩土工程勘察测绘技术,依据其相应工程数据库系统,利用网络通信和CAD手段通过相应计算机软件来有机集成并整合工程项目所有相关信息,并构建相应的计算机辅助信息处理程序,使得岩土工程勘察能够由原来的手工完成转变为现代化CAD技术完成,这种岩土工程勘察一体化系统能够有效进行信息化数据采集、数字化综合处理勘察资料、自动化处理图文信息,高效智能化实现工程设计,由于该信息系统能够产生极大的社会价值和应用价值,在加上其创立构建的全新数据分析流程也需要结合工程项目实际工作进行,因此岩土工程勘察系统中的地理信息系统、地质统计信息、岩土工程建模、数据库系统等等也必须要充分引进市场先进计算机体系和行业经验信息,这样才能够使得该系统在实际工作中发挥其应有的价值和功能,才能够使得其岩土工程勘察设计工作做到最佳,从而给我国社会带去更多的经济效益。

2岩土工程场地方域数字化—地理信息系统

岩土工程场地方域数字化也就是岩土工程项目地理信息系统,简称GIS,基于互联网技术的WebGIS具备分布式应用结构、广泛的访问范围、独立的平台和成本低的系统,这门系统涵盖了计算机信息科学技术、地理学等多门学科知识,主要是在计算机硬、软件和系统信息科学理论支持下,科学综合分析和规范管理空间物理力学信息的地理数据,从而为该工程项目决策规划和管理研究提供所需信息,这对各种野外场地工程勘察测量工作极为有利。虽然地理信息系统与岩土工程勘察设计一体化是不同领域,然而岩土工程力学信息里面包含了诸多地理信息,这些信息都与空间坐标相关,而后者工作必须在空间信息基础上进行设计分析、评估决策,也就是说岩土工程勘察设计需要全面地理信息的支持,而地理信息系统则就是有效采集、管理和分析各种空间信息的系统,因此将地理信息系统综合运用到岩土工程勘察设计工作中就能够充分借助GIS强大的数据采集、空间分析查询和管理效能来对岩土工程勘察设计、具体实施所需多种信息进行准确分析和高效管理,与传统勘察设计相比,地理信息技术应用优势十分明显:首先,地理信息系统采集处理数据快速且高效,其数据采集质量更高,数据来源更广;其次,岩土工程勘察设计数据内容复杂,形式多样,而地理信息数据库就能够准确描述表达空间实体,且其图形、图像和属性数据高度集成准确,从而为勘察设计信息、科学构建规范专业设计、分析评价和辅助决策模型提供了全面信息支持功能;然后,GIS中拓扑叠加、缓冲区、数字地形等空间分析功能也能够发挥其良好的分析效能;最后,GIS还具备高效的可视化操作效能,从而使得岩土工程勘察设计可视化操作平台成为可能。

3岩土工程场地物性数字化——地质统计学

所谓的地质统计学主要是基于区域化变量理论基础上发展起来的,通过变异函数来研究分析不同空间随机分布的结构性数据以及它们之间的空间格局变异状况,然后对这些数据进行专业评估分析或者模拟相关数据离散波动性,该学科包含了典统计学和空间统计学知识,主要就是针对地理地质的特征进行分析。在岩土工程勘察设计中,其勘察岩土性质与地质历史和应力等密切相关,尤其是岩土物性指标与其所处空间位置有很大联系,具备一定的空间相关性,而且这种相关性能够在土层随意两点中体现出来,且两点距离越大,其相关性会随之减少,反之则增加。一般描述岩土空间自然相关性主要借助随机场模型,利用方差折减系数来联系岩土物性中“点”与其所处空间的变异性来综合反映计算岩土物性相关距离,在分析岩土工程可靠性时就要依据该数据,这也是岩土工程可靠度研究的重要基础计算分析工作。岩土物性参数统计中,相关距离是其中重要的参数之一,一般土层剖面岩土物性完全相关距离以内,两点岩土物性完全相关,在限定相关距离意外,两点岩土物性相互独立,因此只要计算某工程特定土层岩土物性参数相关距离就能够直观了解该岩土地质物性状况,其相关距离计算方法主要有平均零跨法、相关函数法、递推平均法、回归模拟法等等,不同方法都有其相应的理论依据,其应用难易度和可靠度也都各有差异,各有其优势。

4岩土工程场地地层数字化——岩土工程建模

不同领域行业内都有其相应模型,如城市规划模型、机制模型、计算模型、演化模型等等,可以说所谓的模型就是依据数据实物、工程设计图纸与构思来按照其主要属性特性、比例和生态状况来构建相似物体图件,从而有效显示或揭示该类事物问题,而在岩土工程勘测工作中,其岩土工程地质模型就是利用工程性质将其工程岩土条件要上按照实际存在状况清晰简明表示在地图图形中,也就是能充分反映工程与地质条件相互联系依存的图示。借助该模型能够和那后拉近地质与岩土工程之间距离,有利于工程勘察设计人员深入掌握认识和准确应用岩土工程数据结果,能够使得岩土工程信息研究利用工作得到深化,使得工程岩土变形破坏等关键条件工作信息更准确,有效推动了地质工程结合后其岩土变形规律、物理效应等理论实用工作的快速进行,从而使得岩土工程信息研究工作方面得到更大的实质性进展。不同的岩土工程其构造规模、起因、形态结构都有一定差别,而这些地质构造基本都可以抽象认为是点线面体等元素的集合,所谓的点元素集合就是指测点、线元素集合就是指地质剖面线、面元素集合则是指人工填土厚面等、体元素集合就是地下岩体形状特征。不同地质对象都有一定空间位置范围,具备一定形态地质特征,且与其他地质对象有一定空间关系,因此地质对象主要特征就是空间、属性以及空间关系等特征。一般地质对象能够依据地质体形状产状来分析其表征,然后根据地质对象的年代、岩性、空隙渗透率、含水和力学等不同属性参数来分析其空间分布状况,一般岩体地质对象空间上主要表现邻接、包含相离等拓扑关系。因此构建岩土工程模型就要基于岩土工程空间特征、岩土工程属性等之间对照关系来进行,其构建模型依据就是利用人们对外界客观信息认知的精炼和图示,主要根据工程信息数据来源、质量来筛选已有资料,目前是预测某个或者多个工程地质变量的空间变化规律。岩土工程地质建模工作主要通过精确表示工程地质体外表来描述该地质对象的建模方法,也就是表面模型法。岩土工程地质建模有可视性和可修改性等特征。所谓可视性就是指对岩土工程地质模型进行可视化表述,能够利用三维景观模式、掀盖层三维景观模式、投影值线模式以及切面模式等来表达,可修改性就是指工程地质模型如果在勘探工作中获得了新的数据信息,必须要对原有地质模型进行细化,或者岩土工程项目研究人员在不断研究下对地质模型有了新的体会和领悟也需要修改模型。在应用岩土工程地质模型中,核心关键部分就是根据某组已知离散、分区数据按照相应数学逻辑关系推算其他位置点、区域数据的计算过程,也就是空间数据插值过程,其中样点范围包括局部拟合、整体拟合,空间数据插值则又趋势面法、按距离平方反比加权插值法。另外应用关键技术就是项目工程勘察参数结构设计和地层处理模拟,前者体现场地岩土物理空间拓扑关系,后者体现不同生成地层空间叠加分布。只要根据具体需求模拟研究区域某点虚拟钻孔土层状况和虚拟岩土工程剖面图和相关属性等值线,并完成所有等值线搜索即完成其相关应用。

5岩土工程数据库系统

构建全方位、多层次和多角度的岩土工程数据库系统,其勘察所获数据必须要包括以下几点信息:第一,所有建筑工程在其施工场地的地层信息,也就是地层年代、液化等级、沉积现象、特征周期以及液化指数;第二,岩土工程勘察地理范围内的所有地址勘察资料;第三,通过科学筛选、分析处理后的不同勘察点,也就是土层物理力学、地理物理力学以及环境物理力学等相关指标信息。只有基于这些信息才能构建科学、完整有效的数据库系统,其步骤如下:首先,设计数据库相关概念模型。在岩土工程勘察一体化中,数据库信息管理是其基础功能,鞥能够良好解决繁杂、多元数据库应用过程中的系列问题,因此就可以立足于数据库的良好应用上科学构建合理应用型数据库表结构,这样才能够有效获取能完整表达地层信息数据的概念数据模型。其次,构建相应数据库。岩土工程勘察数据库系统主要包括用户输入初始化数据、系统转化的中间数据以及转化后最终形成的数据。用户输入的初始化数据主要是通过观察勘察探测点所得的数据组合;中间数据则是经过系统处理转化的、与底层层面密切相关的剖面模型、等值线模型以及三维表面模型数据;而最终数据种类较多,基本都是结合用户需求转化的文档、图形等资料。

6结语

岩土论文范文第9篇

关键词:岩土工程勘察报告编写质量控制

一、有关岩土工程勘察

1.岩土工程勘察定义。岩土工程勘察,英语为geotechnicalinvesigation,就是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。

2.岩土工程勘察阶段。按其进行阶段可分为:预可行性阶段、工程可行性研究阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段、补充勘察、施工勘察等。

3.岩土工程勘察对象。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。

4.岩土工程勘察内容。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。

5.岩土工程勘察的方法与技术。岩土工程勘察的方法或技术手段,有以下几种:(1)工程地质测绘。工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,一般在勘察的初期阶段进行。工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法,高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方法的作用。(2)勘探与取样。勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的;并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。(3)原位测试与室内试验。原位测试与室内试验的主要目的,是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数,包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般都藉助于勘探工程进行,是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。(4)现场检验与监测。现场检验的涵义,包括施工阶段对先前岩土工程勘察成果的验证核查以及岩土工程施工监理和质量控制。现场监测则主要包含施工作用和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测和对环境影响的监测等方面。检验与监测所获取的资料,可以反求出某些工程技术参数,并以此为依据及时修正设计,使之在技术和经济方面优化。此项工作主要是在施工期间内进行,但对有特殊要求的工程以及一些对工程有重要影响的不良地质现象,应在建筑物竣工运营期间继续进行。超级秘书网

二、努力提高报告的编写能力

1.要具备牢固的地质地貌和工程理论地质基础理论方面,主要是岩石学、构造地质学、第四纪地质学和地貌学;工程地质方面,主要是土质学、土力学、工程地质分析、工程动力地质学、工程地质勘察。

2.要熟悉和把握有关的规范规程规范规程既是经验的总结,又是技术的指南,具有很强的勘察工作指导性。对于国家的、行业的、省和地方的有关规范规程,必须熟悉把握,并在具体勘察工作中认真执行。

3.要了解工作区的地质情况对于勘察地段的区域地质、水文地质、工程地质资料,应尽可能地搜集并熟悉。对于邻近地段已有的工程地质勘察资料,也要尽可能了解,以便在勘察工作中发挥其参考作用。

4.要把握工程设计的基本要求和基础施工的技术要点只要明确了工程设计的基本要求和基础施工方法,作出的工程地质评价才能有的放矢、正确客观,提出的建议才能合理适用。

5.要切实保证第一手资料的质量岩土工程勘察报告是工程地勘察的最终成果。一份高质量的勘察报告,必须来自于高质量的第一手原始资料。

6.提高综合知识方面的技能。如基本的数理统计知识、文字表达能力、编图技巧、综合分析能力。

三、确保岩土工程勘察质量

1.严格按基本建设程序办事,先进行地质勘察后设计。对无地质勘寒资料工程的设计应不予报建,对(未能按照相应的等级)降级进行地质勘察的工程不予报建。

2.提高地质勘察单位员工的质量意识,加强职业道德教育,健全岗位责任制度,培养良好的认真负责的工作作风,避免出现地质勘察资料的失误。

3.建立审查、复核制度,对室内室外技术资料要有资深的专业人员进行审查和复核,敢于对钻探、土工试验结果提出质疑,并通过对相近建筑物的钻探资料对照分析,确保资料的准确性。必要时可重探可疑探点、可重做相关试验。

4.要根据建筑物的安全等级与场地类别,并结合地质历史(注意收集相关资料)与地形特色进行探点的布设,并按规范进行相应比例和数量的取土探孔和原位测试探孔的布置,避免漏探特殊地质现象。

5.勘察布孔。勘察与设计的接口:收到设计人的勘察任务书后,应认真阅读,仔细分析,充分了解设计意图,不明白的地方及时与设计人沟通,存在疑虑的地方需向设计人提出。设计人往往有偏于保守的倾向,如对地基承载力要求过高、要求一桩一钻、对桩基承载力提出过高要求等。由于岩土体始终是一个灰箱,无法彻底查清岩土体的分布及其物理力学参数,在做与岩土相关的工程设计时固然要留有一定的安全富余度,但是必须在了解场地岩土条件的情况下才能准确把握安全的尺度,采用过于保守的岩土参数,过高的安全系数将不可避免的造成工程建设的极大浪费。做岩土工程勘察的人一般比做结构设计的人更清楚或者更容易把握场地的岩土条件情况,因此岩土工程师应当,也有必要提出意见供设计人参考。在勘察任务书与工程平面布置图确认无误后,勘察人员应到现场踏勘,了解场地情况,并提出勘察纲要供钻探等供外业使用。

参考文献:

岩土论文范文第10篇

1.1有利于技术创新与应用

勘察、设计与施工一体化模式促使勘察设计施工人员在工作时不得不考虑到其他两个环节,从而主动应用新技术,以提高工程的建设效率。例如,设计人员考虑到施工就会主动对设计技术进行创新,提高设计方案的可行性,减少设计变更。

1.2便于工程造价管理,提高工程经济效益

由于工程勘察、设计、施工由同一工程建设承包商负责,因此,工程投资方在投资时只需要与工程承包商共同协调,从而减少了沟通错误,确保了资金的正确使用。一家承包商同时负责工程的勘察设计与施工,可以将各种资源有效地结合起来,提高资源利用效率,而且承包商在建设过程中还可以及时的对工程设计施工进行优化,从而减少工程设计变更,节约了工程成本,提高工程经济效益。

1.3承包商、业主双方责任容易确定,减少纠纷

一体化的岩土工程建设模式能够简化招标过程,由于整个过程建设过程中只有承包商与业主两方责任人,因此一体化的建设模式中合同双方的责任容易确定,合同纠纷较少。

2实现一体化建设模式的必要性以及重难点

2.1一体化建设模式的必要性

1)岩土工程勘察行业的发展推动岩土工程建设向着一体化方向发展。

岩土工程勘察是岩土工程施工的重要环节,为工程设计施工提供了丰富的参考资料。目前,一些岩土工程勘察部门在提供勘察资料的同时还对岩土工程设计施工给出参考意见,这无疑会促进岩土工程建设一体化的发展。

2)一体化模式是由岩土工程现状所决定的。

虽然我国岩土工程经过长时间的发展已经形成了较为完善的流程模式与技术工艺,但是,岩土工程仍然处在发展阶段,许多勘察设计施工方法仍是半理论半实践的形式。此时如果勘察设计施工分别由不同的企业负责,那么就可能造成各环节的脱节,不利于岩土工程的健康发展。

3)一体化模式是由其优点所决定的。

与传统的岩土工程模式相比,一体化建设模式可以有效的缩短工程工期,提高建设资源的利用效率,降低建设成本,确保工程建设经济效益,实现勘察、设计、施工的完整统一,因此,岩土工程实行一体化建设模式便成为必然。

2.2岩土工程一体化建设模式实行的重难点

岩土工程实行一体化建设模式可以说是一种必然的趋势,但是现阶段推行一体化的建设模式仍然存在一些难点。

1)相关制度以及法规体系不完善。

目前,岩土工程市场实行的法律法规主要是针对传统岩土工程施工而制定的,并没有一种专门针对一体化建设模式的法律法规。法律法规的缺乏导致对岩土工程一体化建设管理体制的不健全,用传统建设模式的管理方法去管理一体化建设模式会导致很多问题的出现,从而影响了岩土工程的正常施工,进而阻碍了岩土工程建设市场的发展。

2)思想观念还没有完全转变。

传统的岩土工程建设模式在我国实行了30多年,从业人员头脑中形成了思维定式。由于从业人员很难摆脱固有思维模式的束缚,因而影响了岩土工程一体化模式的推广实行。另外,实行岩土工程一体化建设模式势必会造成具备勘察、设计、施工能力的承包企业的崛起,从而淘汰只能单独进行勘察、设计或者施工的企业。因此,这种一体化建设模式将会极大地触动不具备综合能力的企业的利益,这些企业会阻碍岩土工程一体化建设模式的推广实行。

3)目前具备实行一体化建设模式能力的企业不多。

岩土工程的一体化建设要求工程承包商可以独立完成勘察、设计、施工等多种工作,对承包商的技术、管理水平等要求较高。由于一体化模式的提出还没有多长时间,因此建设行业中能够同时进行勘察、设计以及施工作业的企业不多,这进一步阻碍了一体化建设模式的推广应用。

4)一体化建设施工模式的质量保障较差。

与传统的岩土工程建设模式相比,一体化建设模式的质量保障较差,这是因为:传统建设模式中不同承包企业分别负责勘察、设计以及施工等环节,因此不同企业为避免因本企业负责环节失误而导致的质量问题会高度重视对工作质量的控制,并且不同的承包企业负责人之间还会起到相互监督制衡的作用,这进一步保证了工程质量。然而,将勘察、设计、施工等工作承包给同一企业,会导致企业负责工作变多,企业有时出于经济效益的考虑不得不在成本与质量之间进行权衡,只能保证满足工程最低标准。因此导致一体化建设模式的质量保障较差。

3岩土工程一体化建设模式的实行

岩土工程一体化建设模式是指承包企业利用自身强大的工程勘察、设计以及施工技术实力,对所要建设的岩土工程项目进行勘察、设计、施工等一系列工作,从而满足工程项目的质量、进度以及经济效益要求的综合建设模式。该模式涉及的技术繁复,环节众多,且组织机构体系十分复杂,因此,需要采取一定的措施来推广实行岩土工程一体化建设模式。

1)加快法律法规制定,建立完善的一体化建设模式管理体制。

相关部门要努力完善岩土工程招标、施工、设计等方面的法律法规,通过立法对勘察、设计、施工一体化承包进行有效管理,同时制定一体化承包的具体实施细则以及标准体系,规范我国岩土工程建设市场,推动一体化建设模式的普及应用。另外,岩土工程市场要建立完善的一体化模式管理机制,用制度对一体化建设中的承包商以及业主的行为进行规范,明确两者之间的责任义务,从而实现一体化建设高效管理。

2)转变传统观念,明确一体化模式的市场定位。

相关部门要加强岩土工程行业内部的一体化模式宣传,努力转变从业人员头脑中的落后观念,从而促使行业内各企业主动采用一体化建设模式。另外,还要明确一体化建设模式在其市场中的定位,要将一体化建设模式当作一项服务业务,从勘察设计企业开始,在建设工程的每一个环节,都要像客户提供优质的附加服务,从而逐渐形成一个完整的勘察、设计、施工一体化承包企业。

3)承包企业要完善企业内部的组织结构体系,确保岩土工程一体化建设施工的顺利开展。

承包企业要建立一套高效的组织管理模式,将企业内部资源集中到岩土工程一体化施工中,在企业内部设立专门的项目部以负责整个工程的勘察、设计、施工等工作。项目部要由公司决策层直接领导,以保证工程项目建设管理的效率,同时公司人力、财力等资源要向项目部倾斜,做到对项目部的资源优化配置。另外,企业还要招聘专业技术人才负责勘察、设计、施工等各个建设环节。同时招募培养复合型的管理人才,要求管理人员对工程勘察、设计、施工有所了解,以保证管理工作的顺利进行,从而促进企业的健康发展。

4结语

岩土论文范文第11篇

岩石勘查技术是指对工程的地质条件进行整体的勘察,在勘查的过程中运用比较先进的技术,对准备使用的土地进行勘察,主要包括施工现场具备的施工条件,地质如何,土地性能怎样以及今后形成项目之后会对周围的环境和居民的生活具有什么样的影响等,保障在施工过程中不会发生重大的沉降变形事故。

2勘察工程施工前的准备工作

2.1确定勘察的目标

首先,要对现场的自然环境、地理环境以及当地具备的地质条件进行考察,对施工现场环境湿度,年平均的降水量进行取样考察。再者,对附近的岩层分布,不同岩层厚度进行分析研究。以及对现场植被分布的情况和地质条件进行综合的考察,根据以上的查询情况来判断这块区域能否满足施工所必需的地理条件。

2.2对施工场地勘探

当勘察的对象据定了之后,就要采取相关措施对确定了的现场地质进行勘察。通过采取土方、愿为测量、现场测验等步骤,依据采集信息对施工现场的环境进行分析。将数据归纳整理,为后期工作提供参考。

3岩土工程勘察中存在的问题

3.1勘察过程没有按照科学的方法勘察

勘察人员在进行勘察工作时,地质条件出现复杂情况的时候,他们不能对勘察对象进行准确的分析和试验,最终造成勘探数据不是精确无误,不能避免的存在误差,对勘察的区域不能完全的掌握相关信息,因此没有足够的地质信息保证施工安全。

3.2勘察技术人员整体素质较低

在进行岩石勘探的具体过程中不仅需要靠科技的仪器,还需要综合素质过硬的技术人员。技术工作者的专业技能对勘探数据的准确性产生较大的影响,这也决定了勘察的结果的准确性。现在我国进行勘探的技术人员明显存在专业知识掌握欠缺现象,给后期的资料分析以及整理带来不便。

4勘察技术在岩土工程施工中的运用

4.1工程地质进行测绘

对工程地质进行的测绘在勘察过程中属于最基础的一步,作用是确定场地的地形地貌以及地层中不良地质之间存在的相互作用关系。原理是采用相关的理论知识,对施工现场的施工场地进行勘测,对地质的分布规律进行分析,然后推测现场的地质。然后将勘测出来的东西展现在地形设计图纸上,编制工程地质图。作为建设项目规划、设计施工的重要参考数据。

4.2勘探与取样

看看过程中常用的方法主要有以下三种:物探、钻探、坑探等。主要被用来调查地下地质。因此,在进行勘测的过程中,要根据现场具备的条件以及地质的条件选择适合的勘测方法。物探并不是直接的进行探测,采用的间接的方法,这样比较省钱,方便,对解决勘测过程中遇到的问题是十分有利的但需及时了解地下地质情况的问题,也可以给钻探和坑探提供一定的指导。但是,它存在数据不准确,使用受地形限制的缺点。钻探和坑探都是一种直接的方法,能够直接了解地况,在勘测的时候使用频率较高。而钻探实在勘测的时候最常使用的技术选择钻探需要根据底层类型进行。

4.3原位测试技术

原位测试是指在在保证岩石具有自然条件的前提下,对岩石的力学性能进行测试的方法。此种方法与室内试验相结合,能够为岩石今后的施工过程中提供理论以及科学的信息。在使用原位测试的时候,要严格按照施工的要求进行,不能为了一时方面走捷径,严格把握工程质量。

4.4现场检验与监测

现场检验与监测是勘探工程的重要组成部分,主要在施工过程和运营期间进行。一般在高级开勘察工作阶段开始进行。其目的在于保障施工的质量以及施工的安全,提高工程所具有的经济方面的性能。进行施工主要包括两个方面的工作内容:一是对勘察结果进行审查,二是对工程的质量进行检测。通过这些数据,施工人员可以推算出工程技术的相关参数,以此作为施工设计方案及依据,优化设计方案的目的在于使其能够在技术上具有一定的操作性。这个工作一般是安排在施工的过程中进行的,但是有些工程要求比较特殊就安排此项工作在项目竣工的时候进行。

4.5促进勘查技术数字化

科学技术以及计算机技术的进行也在不断的促进着岩土工程勘察技术的发展,引进高科技仪器,应用数据库管理技术,互联网技术,利用计算机内的相关软件将于工程相关的数据信息进行统计分析、整理归纳,总结出有效信息。还可以依据数学建模,精确表现出勘察场地的工程地质表面情况。数据采集仔信息化,可以使得勘察资料进行数字化处理,将整理的设计图纸、文字等相关资料妥善的进行保存,为今后的检测提供依据,保证资料都能够追查到。

5结束语

岩土论文范文第12篇

1.1基坑支护问题

目前在呼市地区深基坑的开挖深度大致为9~14米(两层地下室),在这个深度范围内的地层主要由三层土组成,一是填土层,此类土层松散、稳定性差,在基坑开挖中最易发生坍塌现象,如位于呼市呼伦北路的某单位商住楼在基坑开挖中由于没有对填土层及时采取支护措施而造成了塌方事故,使得基坑边的自行车棚完全倒塌在基坑内;二是粉土(或粉质粘土)层,该层土一般出现在基坑的中上部,其自稳定能力较好,但遇到跑漏水、雨水冲刷、振动或坡项堆载等情况时需引起高度重视:三是粗砾砂层,是主要的浅层含水层,该类土低或无粘结性,其自稳定能力较差,当采取基坑降水措施后,土层失水后孔隙水压力消散,基坑开挖造成土层应力释放,加之土层风干失水、振动等因素的影响,极易出现塌落、流失现象,从而容易导致边坡失稳。常见的基坑支护型式重要有:排桩支护,桩撑、桩锚、排桩悬臂;地下连续墙支护,地连墙+支撑;水泥土挡墙;钢板桩:型钢桩横挡板支护,钢板桩支护;土钉墙(喷锚支护)等。其中钢筋混凝土桩类支护模式由于其存在工程造价高、施工周期长等不利因素而逐渐被人们遗忘,特别是在一些工程实践中,由于没有进行严格的岩土计算而照搬式地选用了悬臂式灌注桩支护结构,导致了一些边坡事故的发生,如内蒙古国航大厦和未建泛海大酒店等基坑工程就是由于部分支护桩断裂而造成了大面积基坑边坡倒塌。目前呼市地区应用比较广泛、施工工艺比较成熟的支护形式为土钉墙支护,该支护方式具育造价低、施工周期短、稳定性高及施工界面美观等优点。但值得注意的是在设计计算这一重要环节上,一定要考虑到足够的对边坡支护不利的各种因素,如坡顶大面积堆载、坡顶有大载重量汽车通过、从边坡上出水、地下防空洞及基坑隔年冻融等,应逐段进行设计计算,优化方案后才能慎重使用,决不可生搬硬套。

1.2基坑降水问题

据呼市近20年的水文观测资料来看,影响我们深基坑开挖的地下水水位并未发生太大变化,含水层水量非常丰富,这使得我们在深基坑开挖前必须进行基坑降排水工作。由于含水层渗透系数较大、水量较丰富,目前呼市市区比较适用的基坑降水方法为管井(深井)井点降水,而实践也证明了其适宜性与有效性。如我市超高层建筑“内蒙古大厦”和高层建筑群“东达城市广场”的基坑降水工程采用的就是管井井点降水,降水后确保基坑开挖至地面下14米(内蒙古大厦)和12米(东达城市广场)而未受到地下水的影响。但采用管井井点降水方法的同时也会引发一些问题,值得我们去研究解决,一是降水影响半径大,对周边既有建筑物容易造成沉降甚至是不均匀沉降、建筑物墙体开裂等严重后果;二是井点数量有限,无法对含水层内的粘性土夹层上的滞水进行彻底有效地抽排,从而造成边坡上的出水,容易诱发边坡塌方,而解决此类问题又是一项难度较大的工作,目前的解决方法大体是基坑支护时在边坡上预埋泻水管进行泻水或在基坑内进行明排,这样实际上对边坡稳定、坑内安全施工留下了隐患。

2高荷载问题

高层建筑相对而言荷载较大,地基压缩变形也大,对地基条件要求较高,如何处理好高荷载与地基承载力和变形之间的关系,则成为摆在我们岩土工作者面前的又一难题。选择合适的勘察方法和手段,科学合理地布置勘察工作量,根据工程具体情况来布置相应的室内外试验便成了解决问题的关键。高层建筑的勘察工作决不是简单地将钻孔深度加深了而已,而是应当更加全面系统地从岩土工程思想出发去布置完成相应的工作量,科学准确地提供设计计算所需的岩土技术参数和指标,进一步挖掘地基的潜力,从而更好地为工程建设服务。建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)规定:根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度,地基基础设计应符合下列规定:(1)所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定;(2)设计等级为甲级、乙级的建筑物,均应按地基变形设计;(3)设计等级为丙级的建筑物有下列情况之一时应作变形验算:①地基承载力特征值小于130kPa,且体型复杂的建筑;②在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大,可能引起地基产生过大的不均匀沉降时;③软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时;④相邻建筑距离近,可能发生倾斜时;⑤地基内有厚度较大或厚薄不均的填土,其自重固结未完成时。(4)对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等,以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物,尚应验算其稳定性;(5)基坑工程应进行稳定性验算。高层建筑的高荷载特点对地基承载力提出了更高的要求,作为勘察单位在高层建筑岩土工程勘察中,提供承载力指标时一定要将工作做的更多、更细、更全面一些,不能简单地依靠几个标贯数或室内土工试验数据,参考老规范中承载力表来确定承载力,而应对地基持力层和地基主要受力层提供载荷试验指标,据载荷试验来确定的承载力指标会更可靠、更切合实际些。高层建筑的高荷载必然会对地基产生较大的压缩变形,相应地建筑物会产生较大的沉降量。高层建筑岩土工程勘察项目负责人一定要具备主持大型勘察项目的技术水平和业务能力,对工程项目要有充分的了解和认识,这样才能在布置勘察工作量时有针对性,不至于无所适从。同时项目负责人一定要向外业技术人员和室内土工试验人员进行技术交底,做好相关室内外试验工作,科学准确地提供变形指标,并应对建筑物的最终沉降量作出估算。

3结束语

岩土论文范文第13篇

关键词:岩土工程;工程勘察;水文地质;工程施工

在岩土工程勘察活动中,最为重要且最易被人忽视的问题,就是水文地质问题。究其原因,是因为工程地质与水文地质之间的关系十分密切,两者之间是相互作用相互影响的关系。但是,地下水是岩土的重要组成部分,因此其对岩土的性质具有重大影响。同时,其对建筑物的稳定性与持久性具有决定性作用。在我国一些地质、水文情况十分复杂的地区,由于缺乏对水文地址的准确、深刻研究,致使设计人员在设计过程中忽视了对水文情况的考虑,时常发生因地下水原因引起的岩土工程事故。在这种情况下,要想切实提高建筑物的施工质量,是难以实现的。由此可见,在建设岩土工程时,进行严格、精准、全面的水文地质勘察是十分有必要的。

1地下水文对岩土工程产生的影响

地下水文与岩土工程有重要的关系,从以上的地下水文与岩土工程的作用中可以看出,地下水文会对岩土工程产生一些影响,这些影响主要有:

1.1对基础埋深产生的影响。在岩土工程施工中,在基础埋深时,需要的地下水文的条件、动态等情况进行详细的掌握,如果地下水存在时,基础埋深要在地下水以上,如果必须埋深到地下水以下,需要采取降水位措施。在基础埋深时还需要考虑到承压水的作用,以免在基坑开挖时基坑底土被承压水冲破。从基础工程施工现状进行分析,天然地的造价较低,而且施工方便,在工程施工中都会优先考虑,但是在基础沉降过大或者是地基稳定性无法满足设计要求时,就需要对地基进行处理,提高地基的承载力,提高基桩成桩号质量。除此之外,地下水文还会对基础开挖产生一定的影响,如果出现土体软化强度降低等,会影响基础开裂。

1.2对建筑工程产生的影响。地基是建筑工程安全的前提,也是建筑工程施工的基础,在地基受到地下水文影响后,必然会对地上的建筑物产生一定的影响。如果地下水位高,会对地下室等建筑物产生潮湿等影响,还会增加土壤的盐渍化,加强对建筑物自身的腐蚀,进而破坏建筑物。所以在建筑工程施工前,都会先对地下水文可能造成的灾害和产生的影响进行分析。

1.3对支护产生的影响。随着城市的发展,高层建筑成为城市的一个标志,越来越多的高层建筑建起,随着高层建筑不断增加,城市建筑施工,受到施工场地、施工工艺的影响,会采用垂直开挖的方式进行施工。在高层建筑施工的过程中,基坑的开挖,会采用抽水的方法将地下水位降低,减少土侧的压力影响。但是地下水位的突然下降,会对相邻建筑产生影响,引发变形或者是造成地面沉降等,所以在建筑工程施工前进行岩土勘察、水位地质勘测非常重要。

2水文地质勘察的主要内容

2.1详细、准确评价水文地质对建筑物及岩土的影响与作用,预测极易发生的岩土工程故障,并提早做好防范工作;

2.2在岩土工程勘察过程中,要紧密结合工程特点及建筑物实际需求,准确勘察工程地点的水文地质情况,积极提供建筑物建设所需要的水文地质详情;

2.3应准确勘察岩土工程周围的水文地质自然风貌,并评估其对工程的各种影响,应重点分析并预测在工程建设过程中地下水会发生怎样的变化,这些变化会对建筑物及岩土发生怎样的影响;

2.4从工程方面考虑,依照地下水对具体工程的影响与作用,详细提出各种情况下应重点评价的水文地质问题,例如:第一,水对深埋在地下水水位之下的建筑物地基中钢筋及混凝土的腐蚀程度。第二,对选择膨胀土、残积土、强风化岩、软质岩石等岩土当成基础里层的工程场地,应重点评价地下水文对各种岩石可能产生的胀缩、崩解、软化等作用。第三,当地基的压缩层中出现了饱和、松散的粪土、细砂时,应预防产生管涌、流砂、潜蚀等可能性。第四,当建筑物的地基下部包含有承压含水层的话,应注重对地基坑开挖之后地下水对地基底板产生强大冲击的可能性进行评价与估算。第五,当工程地基在地下水位以下时,应积极进行富水性和渗透性试验,特别是在山区,应精准勘察水文详情并积极评价因人工降水而引发的山体滑坡、泥石流等问题,尽量避免影响建筑物的持久性与安全性。

3岩土工程勘察的重点

3.1地下水位上升问题

因地下水水位上升引发的岩土工程问题,主要体现:1)具有一定坡度的岩土发生大规模滑坡、崩塌,或者出现泥石流等,这种情况主要出现在风化现象严重的山区、丘陵地带;2)崩解性强的岩土易被崩解或软化,进而破坏岩土结构,使其稳定性降低、压缩能力增强。这种情况主要发生在强风化及风化后存在积土的地区;3)造成粉土及粉细砂被水浸泡成松散、饱和状态,极易发生砂土液化、流砂等状况这种情况多出现在第四系湖积细砂、冲积细砂层中;4)可引起地下洞、地下室内严重充水甚至被淹没,导致建筑物地基上浮,最终造成建筑物失稳、倾斜等问题。这种情况在各个地区都可能发生。

3.2地下水位下降问题

地下水水位不均衡大幅下降的主要原因,通常是由人为因素引起的,比如,过量或过于集中地取用地下水,造成地下水的取用量远远大于补给量,造成地下水位不断大幅下降,形成漏斗区。另一方面,工程活动比如施工排水、降水工程、矿床疏干等,可可能引发地下水位局部大幅下降。这种情况下,引起的岩土工程危害主要表现在地裂、地面下沉、地面塌陷等,其严重破坏了岩土的稳定性,降低了建筑物的持久性。在有些地区,因为排水、供水引起的地下水位大幅度下降,引起地下水漏斗区过度扩大,可造成该地区水资源的枯竭,继而引发严重的地裂及地面坍塌事件。

4结论

水文地质问题在岩土工程的地质灾害防御、基础设计、持力层选择等方面都发挥着很大的积极作用,只有深刻认识水文地质队岩土工程的重要影响,才能从根本上重视其作用,并积极采取措施予以应对,最终减少危害的发生。

想要正确地评价岩土工程的水文地质情况,必须注意以下几点:1)精准评价地下水地工程产生的各种影响,预测可能会发生的危害情况,并积极最好应对措施;2)在具体勘察中,应依据具体的建筑地基情况,详细查找与该地基情况有关的水文地质问题,为未来的建筑施工准备详尽、准确的水文地质信息;3)详细测量工程所在地地下水的自然状态及变化特点,一边准确地分析并预测因人为原因对地下水位产生的影响,进而对岩土工程产生不利影响;4)针对高层建筑,假如水文地质情况对其抗震性、地基产生较大影响时,有必要邀请专业的水文地质企业对该工程所在地进行详细的、全面的勘察。

参考文献

[1] 杨峰.岩土工程勘察中关于水文地质问题的相关研究[J]. 城市地理. 2014(14)

[2] 曹豫湘.浅析岩土工程勘察中水文地质勘察与评价[J]. 中华民居(下旬刊). 2013(08)

岩土论文范文第14篇

1 风险管理理论与方法    

近年来,静态与动态相结合的风险管理方法得到促进和发展,李忠等}6]考虑多种风险分析方法,把静态风险管理和动态风险管理有效结合,提出更为全面、合理并贴近大断面城市隧道工程实际的风险界定、辨识、估计、评价和控制的静动态风险管理过程架构;周宗青等}7]针对隧道塌方风险,利用模糊层次评价方法开展基于孕险环境的静态风险评估,汲取大气降水、开挖支护措施及监控量测等施工信息,进行隧道施工过程中的动态风险评估,基于动态评估结果提出了风险动态规避方法;苏洁等针对地铁隧道穿越既有桥梁安全开展风险评估及控制研究,建立包含工前检测、工前评估、工中动态控制、工后评估及恢复等四个方面的既有桥梁安全风险评估及控制体系,即识别可能存在的风险,提出地铁施工过程中既有桥梁施工中的控制指标及控制标准,利用信息化手段实现既有桥梁在全过程中的安全性几通过对施工结束后施工数据的分析,对既有桥梁结构进行必要性评估及恢复。上述文献通过动态更新地质、环境等评价指标、增加施工监控量测等施工信息实现动态风险管理,但是对于施工行为的风险评价方法涉及不多,需要开展进一步的研究。    

定性评估方法中主观因素影响太大,由于相关统计数据有限,定量评估方法发展基础明显不足,定性定量相结合的方法成为目前采用的主要风险评估方法。杜修力等将网络分析法应用到地下工程风险评估中,利用专家调查法对地下工程中出现的风险因素进行识别,运用MATLAB对各风险因素的比较判断矩阵及加权超矩阵进行分析和运算;刘保国等通过建立集德尔菲法、模糊综合评判和网络分析法于一体的模糊网络分析法,将其应用于公路山岭隧道施工风险分析,在公路山岭隧道施工全过程分析基础上,建立公路山岭隧道施工风险评价指标体系。汪涛等}川采用贝叶斯网络方法建立风险事件、风险因素之间的关系模型,结合风险贝叶斯网络评估风险事件的发生概率。

2 深长隧道施工风险分析与评估    

近年大量的高风险深长隧道工程正在或即将在地形地质条件极端复杂的岩溶地区或西部山区修建,建设过程中极易遭遇突水突泥、岩爆等重大灾害,针对隧道突水、岩爆、大变形等单个风险事件开展的研究日益增多。李术才、李利平等通过案例统计分析,遴选出突涌水的影响因子,分析了各影响因素与突涌水发生概率和发生次数之间的隶属函数或表征关系,建立岩溶隧道突涌水风险模糊层次评价模型。郝以庆、卢浩等利用概率理论对突水评价指标值的不确定性进行了表征,引入了属性测度扰动区间,推导了单指标属性测度的计算公式以及多指标综合属性测度矩阵的计算方法。董鑫、卢浩等提出基于嫡的风险评估和决策模型,综合考虑了危险性和不确定性因素;并针对隧道突水,基于断裂力学理论,推导出了裂隙压剪破坏与裂隙拉剪破坏的临界水压力值,分析了各影响因素对临界水压力的影响。吴世勇等通过微震实时监测和数值分析等手段,开展TBM施工速度、导洞施工等TBM开挖方案对岩爆风险的影响研究。肖亚勋,冯夏庭等在锦屏II水电站3#引水隧洞极强岩爆段实施了”先半导洞+TBM联合掘进”实验,结合微震实时监测信息对TBM半导洞掘进的岩爆风险开展了研究。温森等针对洞室变形引起的双护盾TBM施工事故开展风险分析,根据后果等级结合发生的概率提出TBM施工变形风险评价矩阵。    

深长隧道中地质因素不确定性大,影响机理复杂,目前风险评估主要侧重于研究地质、施工等因素与风险事件的相关关系,建立初步的风险评价模型,对于多种因素综合影响风险的机理和综合评估模型,还需要进一步的研究。

3 城市地下空间施工风险分析与评估    

随着我国地铁、城市地下空间建设蓬勃发展,围绕深基坑、盾构隧道、过江隧道、地铁穿越建筑物等工程施工开展了风险分析。张驰针对基于模糊数学理论深基坑施工对周边环境影响开展风险分析与评估,提出了风险损失评价指标、风险等级划分以及风险损失计算公式。郑刚等开展盾构机掘进参数对地表沉降影响敏感度的风险分析,分析盾构掘进参数与掘进速度的关系,分析对周围地层沉降的影响规律,以盾构掘进过程中的关键掘进参数为底事件建立风险故障树并进行定量的风险评估。吴世明对泥水盾构穿越堤防的风险源进行系统分析,阐述风险产生的原因、造成的危害及规避和处理措施,并结合杭州庆春路过江隧道泥水盾构穿越钱塘江南岸大堤的工程实例,验证所述风险控制措施的合理性及可行性。王浩开展浅埋大跨隧道下穿建筑物群的施工期安全风险管理,采用数值模拟方法,对施工开挖、支护进行精细化模拟,得出关键施工步序的变形量几结合类似工程经验和规范,制定安全监测的控制标准,以指导监测和施工。石钮锋针对超浅覆大断面暗挖隧道下穿富水河道施工开展风险分析及控制研究,在对可能采用的预加固手段及开挖方案进行初步比选后,采用三维数值模拟手段进一步量化比选。张永刚等针对渤海湾海底隧道工程开展施工风险评估与控制分析,考虑超前地质预报风险、施工工序风险、支护施工风险、防排水风险、超欠挖风险、海域段隧道施工风险、施工对环境影响、洞内环境对人员健康及施工影响8种类型。    

相比深长隧道,城市地铁、地下空间地质环境信息更加完备,目前研究主要侧重于施工因素对于风险事件的影响,为施工动态风险评估和控制提供了依据。

4 盐岩地下储备库施工风险分析与评估    

随着我国对能源储存库的需求增大,盐岩地下储备库风险分析也逐渐展开。井文君,杨春和}29-31 ]基于国外盐岩地下油气储备库曾发生过的重大事故的统计资料,采用风险矩阵法、故障树、专家调查法对盐岩储备库在建设和运营过程中的存在的重大风险进行了评价,并利用可靠度分析法计算各参数为正态随机分布时腔体收缩各级风险的发生概率,分析地应力与腔体内压差值与各级风险发生概率之间的变化规律。张宁建立地表沉降、盐岩片帮风险功能函数表达式,最后采用基于随机变量的蒙特卡洛方法、可靠度理论计算获得盐腔体积收缩引起的地表沉降风险、储气库片帮风险失效概率。在力学机理分析和计算的基础上建立风险功能函数,进而利用可靠度理论可实现定量风险评价,然而风险评价指标概率分布的确定比较困难,需要相关的数据统计样本的支撑。

岩土论文范文第15篇

在这样的大环境下,量大面广的岩土工程建设需求与国内工程技术力量相对不足、管理滞后的矛盾也凸显出来,表现为岩土工程建设的事故频发,形势日益严峻,状况令人堪忧。近些年来,我国重特大事故形势一直比较严峻,造成的经济损失和人员伤亡居高不下,其中涉及岩土工程领域的比例高达10%以上,风险管理机制体系薄弱是主导原因。以桥梁和地铁为例,对收集的较为典型的20例桥梁事故、30例地铁事故进行了事故原因分析}1],发现人的不安全行为引起的工程事故约占55.6%,物的不安全状态引起的事故约占31.2%,其他因素引起的事故约占13.2%,见图1。以地下工程灾害为例,统计了较为典型的塌方案例61项、突涌水案例86例,发现在隧道、隧洞施工过程中,人的不安全行为引起的塌方事故约占36.1%,物的不安全状态引起的塌方事故约占48.7%,其他因素引起的塌方事故约占15.2%,具体见图2。钱七虎从事故发生的类型和原因等对工程建设事故进行分析,指出责任事故及主观原因是构成地下工程建设安全管理巨大挑战的主因,结合海恩安全金字塔、海因里希安全法则、约翰逊的工程变化一失误理论模型等工程事故管理理论,提出工程事故预防的可行性和工程建设安全管理实施的对策。通过对中国大型岩土工程建设安全的现状及典型安全事故的原因和机理的深入调查分析,总结得到岩土工程施工安全事故具有以下特点:    

(1)岩土工程安全事故的发生具有偶然性及必然性。    

岩土工程安全事故事故是一种意外现象,是由人为原因、物和环境的原因、技术原因、管理原因致使生产过程意外中断并造成危害的随机性事件,因此具有偶然性。但是,海恩法则}3]指出:每一起严重事故的背后,必然有29次轻微事故和300起未遂先兆以及1000起事故隐患。海恩法则告诉我们,事故案件的发生看似偶然,其实是各种因素积累到一定程度的必然结果。也正如墨菲定律描述的一样:如果事情有可能变坏,不管这种可能性多么小,它迟早都会发生。土木工程建设过程中,除了极少数不可预防的事故外(如深地下矿山隧道工程中,由于目前地质勘察的认知水平和技术手段的局限性导致),其他的事故发生都有着必然的条件,即多种不安全因素。   

 (2)安全事故的发生具有规律性。    

单一事故发生的时间、地点、事故原因和事故后果的严重性等都是不确定的,这说明事故的预防具有一定的难度。但是,事故这种随机性在一定范畴内也遵循统计规律。对21世纪以来发生的140起典型土木工程事故进行统计,结果表明,大型岩土工程建设的安全事故类型、事故发生部位、事故发生时间等都具有一定的规律性。    

①浅层土质地下工程的主要事故类型是:塌方、涌水涌砂、大变形、以及由此引起的周边建构物破坏;深部岩石地下工程的主要事故类型是:塌方/大变形、突涌水、岩爆、瓦斯。   

②明挖地下工程的事故发生部位以支撑和围护结构居多。矿山地下工程事故发生部位以掌子面、拱顶、进洞口居多。盾构//TBM法主要是盾构机机械事故。房屋建筑工程以脚手架、机械为事故主要发生部位。桥梁工程以支架为事故发生的主要部位。    

③不同类型的土木工程在7月份均有一个事故高发期,这与我国大部分城市降雨季节重合,表明天气是事故的一个重要诱发因素。对于地下工程、桥梁工程等施工周期较长的项目,11-12月份冬季施工也是事故高发的一个季节,表明春节前容易为完成年度任务赶工期,导致事故发生。对于房屋建筑工程,冬季施工的项目不多,因此,事故数量也相对较少。    

(3)事故发生具有预兆性。    

海恩安全法则告诉我们另外一个规律,任何事故发生前,有大量的未遂先兆和事故隐患。土木工程建设事故也是如此。如:杭州地铁湘湖站事故发生前,测得地面最大沉降已达316 mm,测斜管最大位移已达65 mm;上海轨道交通4号线事发前,测得旁通道处水压力为2.3kg/(mz,与该层承压水水压接近;广州市海珠广场基坑发生滑坡前,坡顶就已出现开裂;珠海市拱北祖国广场发生特大基坑坍塌前,就出现基坑边工地职工宿舍倾斜,钢支撑爆裂、扭曲等现象;宜万铁路马鹿管隧道特大突水事故前,工人听到掌子面有掉块、坍方响声,并伴随少量流水;广东省韶关市坪乳公路白桥坑大桥因施工支架失稳突然坍塌前,曾多次出现模板和钢筋翘起等事故预兆。1969年瑟利提出一个事故模型,把事故的发生过程分为危险出现和危险释放两个阶段。因此,可结合土木工程施工特点,通过仪器、经验和观察及时捕捉种种异常或不正常现象,采取应对措施进行预防,将事故或灾害消除在未发生前或将损失降减到最低限度。研究事故与灾害预兆的现象和应用,是防止和减少事故或灾害发生的有效途径之一,应该引起普遍重视。    

(4)技术原因对地下工程建设安全影响大。    

由于目前许多工程自身结构和周围环境、以及工程地质水文地质条件等都非常复杂,现有的一些建设规范和标准已不能完全满足工程建设的要求。尤其是在地下工程方面,常出现对工程地质情况认识不足、设计计算和施工参数选取不够合理等,如岩爆、突水等安全事故,实际上,大部分也是由于目前有关技术不成熟、尚不能较好地解决,从而导致事故发生。  

(5)需采用动态风险管理的手段实施安全管理。    

根据能量意外释放理论,岩土工程建设安全事故的风险源可分为两大类,即静态风险源和动态风险源。静态风险源是指在安全系统中存在的、可能产生能量、发生意外释放的能量源或拥有能量的能量载体。由于静态风险源是固有存在的,在一定的触发条件下,这类风险源可能导致实际的事故,因此,可从技术的角度,对静态风险源进行防护和安全处理以提高风险源的触发I=}7值(如提高工程设计的安全系数),降低风险源爆发的可能性和爆发后的危险程度,增加系统整体安全性。动态风险源是指造成约束、限制能量措施失效或破坏的各种不安全因素,在工程实施过程中,风险源只有在一定的触发条件下,才会爆发产生事故,因此,应实施工程安全风险的动态控制。