岩土工程条件的概念精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的岩土工程条件的概念主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：岩土工程条件的概念范文

关键词：岩土工程；勘察的意义；新技术运用

Abstract: the geotechnical engineering technology as a comprehensive very strong technology course, is to solve and deal with issues related to construction engineering and in geotechnical media. Is a very important part in construction project. Its the meaning of the investigation and position the government very seriously, and give high expectations, but now is still has certain gap. Geotechnical engineering investigation in this paper, the author probes into the significance and the application of new technology in geotechnical investigation.

Key words: geotechnical engineering; Survey of the meaning; The new technology.

中图分类号：C35文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）

一、岩土工程的定义

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。”专家定义为：“土木工程的一个分支，研究岩土体（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。表现在：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。

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。从而辅助建筑工程的顺利实施。

二、岩土工程勘察的意义

随着我国国民经济不断高速发展，众多基础建设项日和现代化工程建筑不断兴建，基础和基坑开挖深度越来越深。岩土工程勘察作业是工程建设的一项基础性工作，是工程设计、施工的依据，其质量的优劣，对工程建设的质量、安全、工期和合理投资起着重要作用。采用传统的勘察方法和传统的勘察手段已经很难满足设汁的需要，存在着许多急需解决的岩土工程勘察技术问题。由于工程项目行业类型，建筑工程重要性以及地基的复杂程度、工程地质条件差异较大等因素，对具体工程项目的勘察要求也各不相同。对于岩土工程勘察而言，因勘察工作的特殊性，如野外作业时勘探测试工作大部分位于地下，具有较强的隐蔽性、专业性和特殊性。随着人们对环保意识的重视，地质和水文地质环境的评价、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。工程建设前，进行岩土工程勘察，查明建设场地的地质条件，对存在或可能存在的岩土工程问题提出解决方案，对存在的不良地质作用提前采取防治措施。可以有效防止地质灾害的发生。因此，工程建设过程中，岩土工程勘察工作就显得相当重要的。

三、岩土工程勘察新技术的运用

岩土工程勘察是工程建筑中的一个重要步骤，是工程设计的先决条件。经过近几十年的快速发展，我国岩土工程勘察技术在探索中不断进步，无论从勘查手段、勘探设备、勘察技术的数字化还是技术人员知识的广度和深度等方面都取得了长足发展，岩土工程勘察是在地壳表层某一深度范围内进行的，因此须查明这一深度范围内岩土体的空间分布情况及其工程性质以及地下水等条件。

多道瞬态面波勘探技术

多道瞬态面波勘探是近几年快速发展起来的新技术,在工程勘察中得到广泛应用. 多道瞬态面波法(以下简称面波法)勘探是工程与环境地球物理勘察中一种新的浅层地震勘探方法,利用其频散特性和传播速度与岩土物理力学性质的相关性可以解决诸多工程地质问题。常规的面波勘探只是一次采集一点的资料,而多道面波勘探技术则是通过连续的排列移动,同时收集面波资料和反射资料。处理的结果是一个剖面的信息。近几年,随着面波勘探中软件和硬件的发展及面波勘探软件技术理论的进一步完善,多道瞬态面波法越来越引起人们的重视。

面波的主要特性

由于瞬态面波是在弹性分界面处基于波的干涉而产生,并且沿界面传播,波动现象集中在界面附近的一种弹性波,其具有以下几种主要特性:①面波在自由表面附近传播时,质点在波传播方向的垂直平面内振动,振幅随深度呈指数函数急剧衰减,质点的振动轨迹与波传播的方向或反方向的椭圆轨道运动;②面波的水平和垂直振幅从弹性介质的表面向内部呈指数减小,大部分能量损失在二分之一波长的深度范围内,这说明面波某一波长的波速主要与深度小于二分之一波长的地层物性有关;③在多层介质中,面波具有明显的频散特性。面波沿地面表层传播,影响表层的深度约为一个波长,因此同一波长的面波的传播特性反映了地质条件在水平方向的变化情况,不同波长的面波的传播特性反映着不同深度的地质情况;④瑞雷波速度(VR)与横波速度(VS)具有相关性,即瑞雷波速度主要与介质的密度或介质的松散度、紧密度有关。因此对密度差异较大的地区进行地层划分方面有较好的分辩率。

面波的勘探原理

面波探测技术的基本原理是:利用面波沿介质表面传播,在多层介质中相速度发生变化等特征。数据采集时,通过瞬态冲击力作为震源激发面波,地表在脉冲荷载作用下产生波动。在离开震源稍远处,用传感器记录面波的垂直分量,对记录下来的面波信号做频谱分析和处理,计算并绘制VR-Κ曲线,并将这种速度随频率变化的曲线称为频散曲线。频散曲线的变化规律与地质条件和岩土介质的结构性状(如地层厚度,波传播速度等)存在着内在联系,分析、研究和利用这种内在联系,就可以达到探测地质体的目的。根据面波勘探的上述特点,同时也考虑到面波勘探场地地层纵横向变化因素较多,为了减少斜坡反射干扰,使面波资料能真实反映地面上某一点下面地层垂直变化情况。

数字化勘察技术

（1）岩土工程勘察数字化系统

岩土工程勘察数字化系统是一个信息处理系统，主要任务是信息或数据分析及其作用在信息或数据之上的处理系统需求分析，为了明确地表达出用户的数据要求，首先要使用面向问题的概念性数据模型对数据和信息建模。岩土工程勘察数据库管理的实体主要包括文档资料、图形资料、地层、钻孔等，岩土工程勘察数据库管理是岩土工程勘察数字化系统的一项基础性工作，岩土工程勘察数据库信息系统，是一个处理复杂、数据密集的应用系统，应从现实世界中实体的数据侧面对数据对象与属性及其关系进行模型的建立，才能获得反映信息世界的概念性数据模型。

（2）数字化岩土勘察工程数据库系统。

基于 GIS 的岩土工程勘察涉及到的原始数据主要为地理信息方面的空间数据和非空间数据，数据来源包括：

第一，基础地理数据。主要包括地形地貌图和自然区划图。

第二 ，岩土工程勘察数据。主要有所研究区域的工程地质勘探资料。各勘探点的所有信息（如地理、环境、土的物理力学指标等） 。各类建筑场地的地层信息，比如年代、沉积相、液化等级等。数字化岩土勘察工程数据库系统的主要步骤有：① 岩土工程勘察数据库的概念模型设计。岩土工程勘察数据库管理作为岩土工程勘察数字化系统的一项基础工作，是一个数据密集、处理复杂的数据库应用问题 。 为了能获得反映信息世界的概念性数据模型，将与实体和联系相关的功能与行为剥离出来，仅从现实世界中实体的数据侧面来建立模型即研究数据对象与属性及其关系，并在此基础上建立相对应的数据库表结构。② 数据库的建立与实现。岩土工程一体化系统的数据有三类： 用户原始数据，系统中间数据，最终数据。原始数据由测点数据组成，而测点数据又由测点几何属性数据（位置）和测点信息属性数据；中间数据包括根据原始数据系统自动生成的地层层面等值线模型、三维表面模型、剖面模型等，根据这些模型可以生成用户需要的各种图件，还可以进行各种信息查询操作；最终数据种类繁多，主要是根据用户需要由中间数据生成，包括图形资料和文档资料。

多波列浅层地震勘察技术

多波列浅层地震勘探技术是一种新兴的岩土原位测试勘察方法。充分利用了地震波传播中产生的折射波、反射波、直达波、面波及转换波特性，根据不同的勘察对象，可选择采用其中一种波或综合采用多种波进行解释、推断，使得浅层工程物探勘察手段能够真正达到高精度、高分辨、定量化。近几年来，由于引进了一些国外优秀浅层地震仪及我国自行开发的大量智能化地震仪，使传统的折射法、反射法地震勘探在岩土工程勘察中得到应用和推广尤其是我国自行研制的高分辨、高精度、智能型仪器--SWS-1&2型多波列数字图象工程勘察与测试仪及其配套的先进数据处理软件的开发成功，使多波列浅层地震勘探技术在岩土工程勘察中崭露头角。

浅层高分辨反射波技术是利用横波的波速低、波长短、分辨率高不受潜水面影响在不同介质的分界面上不产生转换波等诸多优点采用小道距，小偏移距共反射点多次迭加方法追踪层位，并在数据处理中，进行岩土介质速度扫描。

高密度地震图像技术

高密度地震图象技术是近两年来随着我国高新技术成果SWS--2型智能化多波列数字图象工程勘察仪的开发应用发展起来的一种新兴的勘察测试技术。它采用纵波反射法单点激震多点接收和数据连续快速采集与存储以及相应软件支持的施测方法，使地下剖面经彩色图象表示出来。这种方法效率高，反映的地下地质体形态逼真。该方法还弥补了地质雷达不适应低阻环境勘察的不足，获得的弹性物理资料方便工程判释。通过配备水上检波装置和水上冲击震源，实现无气泡效应干扰、宽频、快速和高密度采集，解决了多年来水上弹性波勘察中气泡效应严重干扰的困惑，为水上勘探增添了一种新技术，该勘察技术已在兰州(中川)机场扩建工程不良地质体勘察和跨海特大桥海上地质勘察等工程得到了应用。对缩短勘察周期、降低工程造价，提高勘察成果质量做出了重大贡献。

四、结束语

岩土工程勘察是各项工程设计与施工的基础性工作，具有十分重要的意义。由于岩土工程的特殊性，许多时候无法采用直接、直观的手段实现对地基岩土状的调查和获取其工程特性指标。这就要求有新技术的研发跟运用，降低工程中的成本，提高安全系数。最终确保工程建有效的运行。

参考文献

[1]简德超.岩土工程勘察准确性技术与探讨[J].中国新技术新产品 , 2010,(01) .

[2]莫廷满.基础地质在岩土工程勘察中的应用[J].技术与市场, 2010,(09) .

[3]袁铁铮.当前岩土工程勘察中诸多问题[J].吉林勘察设计, 2006,(02).

第2篇：岩土工程条件的概念范文

关键词:岩土工程；可靠性；设计

中图分类号：S611文献标识码： A

一、引言

岩土工程的可靠性设计基于大量的参数的基础，还具有一定的应变性，是基础工程设计理念最核心的一块，也是研究里最受关注的一块。

二、岩土工程的可靠性概述

岩土工程和结构工程相似, 它的状态是由有限个相互独立的参数确定的。这些参数大多是随机变量, 这是因为设计参数从本质上说是用来描述性状不均匀性的, 它们依赖于人类无法控制的许多因素, 而且这些设计参数的数值一般是根据试验或调查数据统计得到的。既然岩土工程问题是非确定性的, 那就要用具有非确定性模型的数学概率论和数理统计来解决。但长期以来处理岩土工程的安全度问题主要采取定值论的方法, 用安全系数来表示安全度。认为只要采取了适当的安全系数, 就能保证工程的绝对安全。这虽然也是一种处理工程问题的方法, 并且已经积累了相当丰富的经验, 但是传统方法毕竟还是不完备的, 它无法提供说明工程可靠性的评价指标。本来, 可靠与否往往是指人是否恪守信义, 或就某事真伪而言的一种主观推测, 而且是一个“模糊的”、无法测度的概念。在第二次世界大战后期, 为了解决军事器材的失效问题, 才开始用概率论和统计学来研究复杂系统的元件可靠性及其组合。后来逐渐发展成为一门新的学科――可靠性工程学。从20 世纪50 年代开始应用于土木工程。

所谓可靠性是指一个系统在给定的条件下和预计的时间内完成规定的功能运行的概率。可靠性在系统工程中占有很重要的地位, 它不仅直接反映系统的质量指标, 而且关系到整个系统的成败。一个复杂的系统往往是由许多子系统或元件以一定的组合联系在一起的, 其中某一部分的失效都会影响整个系统。可靠性分析的目的在于既对各个子系统的可靠性作出估计, 也要评价它们在构成大系统的可靠性中起什么样的作用。从而控制薄弱环节, 以提高整个系统的可靠性。

对岩土工程来说, 可以把整个工程看作一个大系统, 并把它分解为若干个子系统或单元, 运用可靠性分析的一些基本原理,分析设计所冒的风险以及在经济上要承担的风险, 并把所冒的风险限制在人们可以接受的限度以内, 这亦称为风险分析。其目标是使可能达到极限状态的概率足够地小, 因此又称为概率极限状态设计。

研究岩土工程的可靠性, 以下问题需要着重解决:（1）观察或试验数据(包括土的性状、荷载和环境因素等)的统计处理, 例如设计参数的概率分布拟合度检验, 统计参数的计算和预测等；（2）现场勘探和取样对策、试验设计；（3）压实技术条件和质量控制；（4）计算安全系数和破坏概率之间的关系；（5）工程造价与安全度的关系；（6）总沉降和差异沉降的关系；（7）工程实例的风险分析与经济分析；（8）在不确定性条件下的优化与决策。

三、可靠性理论的发展

可靠性原来的含义是指一个人是否守信义，或者人们对某市某物是否真实的一种主观判断行为，可靠性概念无法测度，比较模糊。在第二次世界大战期间，为了提高军事器材的使用效率，军事专家需要对器材具有一个准确的认识，因此，出现了采用统计学方法和概率论方法来分析和研究器械元件可靠性的活动。在世界大战之后，人们逐渐认识到可靠性分析的重要性，于是抓紧对可靠性进行研究，从而形成了一门新的学科门类――可靠性工程学。在上世界中叶的时候，可靠性工程学开始运用于土木工程领域，从而开启了岩土工程分析设计的新纪元。

四、我国岩土工程可行性分析的发展

岩土工程可行性研究存在的不足：我国对于岩土工程的可行性理论的引进和研究是从上世纪70 年代后期开始的，距今已有三十多年的发展历史。在这个过程中，岩土工程的可行性研究呈现出自己的发展特点，主要表现为：岩土工程可行性研究起步较晚，发展速度较快，可行性研究面很广，规模庞大，在某些方面已经达到了世界先进水平。然而，我国对于岩土工程的可行性研究也存在不足，主要表现在：岩石方面的可行性研究比较少，岩土动力学的研究不够充分，岩土工程的特点没有得到研究者的关注，岩土力学物理机制与可靠性研究之间的结合不够紧密，有些方面的研究不够深入等。岩土工程可行性研究取得的成绩：在30 年的可靠性研究发展过程中，取得了不小的成绩，发表了一系列的学术论文和专著，其内容很广泛，包括可靠性理论的系统论述，关于建筑工程中的沉降概率情况分析，岩土参数的统计规律和渗透问题，以及岩土参数的数学统计模型等。这些成果的取得集中反映了我国在可靠性研究领域的进展情况。值得主要的是，对于桩基础的研究，国际上的研究不够充分，而我国的研究却比较活跃，取得了不错的成绩，对于带动其它方面的发展有重要的作用。

五、岩土工程可靠性设计需要解决的问题

岩土工程可靠性设计需要解决许多问题，这些问题包括：对收集、观察或者试验获得的数据进行分析处理，其中获得的数据包括岩土的属性、周围环境以及荷载等，处理的内容很多，包括统计参数的预测和计算，岩土工程设计参数的概率分布拟合度的验证等；对岩土工程现场进行勘察和取样，并进行初步的试验设计；采取合适的压实技术，使用合适的质量控制措施；通过计算，分析破坏概率与安全系数之间的关系；岩土工程安全度与工程造价之间的关系；差异沉降与总体沉降之间的关系；工程实例的经济分析以及安全分析；在不确定条件下对岩土工程进行优化处理和决策制定等。

六、我国岩土工程可靠性施工技术应用现状

1.地基处理技术

在对各国成熟地基处理方法进行研究和运用后，我国也形成了符合国土状况的岩土工程施工技术，。自从运用了我国自我开发的这些地基处理技术，不仅在资源上得到了大大的节约、降低了工程成本，还减少了污染，提高了城市环境质量，而且所形成的地基复合桩土应力比更加完美；

在对桩基和复合地基进行研究后，我国开发了钢筋混凝土疏桩复合地基，这是介于两者之间的新型地基基础形式，这将充分发挥出桩基间的承载作用，通过桩和土来负载整个建筑的重量，减少地面承重过高发生地面下沉的现象发生。

2.基础工程施工技术

研发了后压浆桩技术。这个与传统的前压桩式灌浆技术不同，它是对已经成型的桩进行灌浆加固的一种先进技术。这种技术可以有效提升桩的抗压力，降低桩基的下沉量；岩土工程施工中混凝土预制桩的设置也有很大的技巧，要多关注施工地区的环境优势，必要的时候采用预钻孔法可以起到良好的施工效果，这个方法许多场地宽阔的工程都会采用。

七、岩土工程可靠性设计现状

1.我国岩土工程可靠性设计现状

随着设计工作的不断开展，我国的结构设计已经在概率法和极限状态的基础上采用了分项系数设计，与之相比较的话，岩土工程的设计工作进行的确比较迟缓。在我国，除了桩基的研究设计在世界范围内比较有影响力之外，其它的岩土工程设计水平都非常有限。

2.岩土工程的特性

岩土工程的设计不足除了与研究历史比较短，资金投入力度不够大等外部因素直接相关之外，其很大一部分也是由岩土工程自身的特性决定的。与结构工程相比，岩土工程的特点非常明显，主要表现在三个方面：（1）岩土工程具有天然性。众所周知，结构工程所使用的材料都是后天人们自己加工的，比如钢筋混凝土等，其参数可以通过大范围的调查以及人为设定来获得。而相比之下，岩土工程面对的对象具有天然的属性，比如土和岩石等，这些物质的属性是自然确定的，人们无法对其进行变化，而只有通过特定的试验来取得。（2）岩土性能随位置不同而变化。一般来讲，不同地方的岩土其性能指标是不一样的，此外，即使是同一个地方，随着岩土深度的变化，其性能也会发生变化。在统计某一土层的变异性的时候，实际上包含了因位置变化而形成的岩土固有的变异特性。这种情况在结构工程中则是不会出现的。（3）岩土属性参数获取较难。岩土的各项性能的指标参数都是通过实验来获得的，与结构工程通过分析计算获得各项参数相比，其难度要增加很多。因此，对于一个工程来说，在试验中花费的时间与资金要在分析与计算中花费的时间和资金要多得多。

八、岩土工程勘察规范

鉴于以上情况，《岩土工程勘察规范》（GB50021-94）在极限状态与概率法的问题上，只作了一些原则的规定。如由于岩土工程自身的特性以及我国岩土工程设计发展水平，在《岩土工程规范》（GB50021-94）中，对相关的概率法以及极限状态只进行了原则性的规定。比如，第12.14 条规定：岩土工程的定量分析可采用定值法，对特殊工程需要时可辅以概率法进行综合评价。第12.15 条规定了勘察成果报告中，应按不同情况提供岩土参数值。

九、结束语

由于岩土工程的设计参数具有不稳定性，因此在对岩土工程进行可靠性设计时，要针对工程具体情况和实际特点进行随机应变，不能把原来固定的设计方案生搬硬套的进行运用。

参考文献

第3篇：岩土工程条件的概念范文

【关键词】岩土工程；数值分析；分析

我国岩土工程力学的发展距今已经有40余年的时间，在岩土工程力学变形计算之中，土地被视作弹性体，在稳定分析中，土地被视作刚塑性体，稳定分析与变形计算是两种不同的关系，为了将其联系起来，一些专家学者建立了现代土力学，并使用了统一的应力——应变——强度关系进行计算，这样就很好的将变形计算以及稳定分析联系起来，下面就对岩土工程数值分析进行深入的探讨。

1、岩体工程分析过程的关键问题

岩土工程的分析是一项非常复杂的工程，一般情况下，对于该种问题的解决常常使用物理模型与数学解题结合的方式进行，要解决这类相关的问题，需要使用几种方式，若建立连续介质力学模型后，在求解时应该建立好木构方程、包含小应变分析与大应变分析的几何方程、包含动力与静力的运动微分方程。在进行求解时，需要确定好边界条件与初始条件，这几类条件确定后，才能够得出方程答案。如果工程问题较为复杂，那么就需要使用数值分析的方式进行解决，如果使用连续介质力学模型进行求解，就要注意到边界条件、初始条件以及木构方程的不同，如果材料为线性弹性体，即可遵照虎克定律进行解决。

如果将岩土材料作为多相体，就可以使用介质力学模型进行分析，为此，需要参考由力学与渗流本构方程组成的本构方程，包含小应变与大应变分析组成的几何方程，由有效应力相加得出的总应力，总体积变化与相体积变化组成的连续方程以及动力分析和静力分析组成的运动微分方程。

通过以上的对比可以分析出，多相体包含有效应力原理以及连续方程两种方程，此外，还包含渗流本构方程。在不同的问题之中，连续方程、几何方程、运动微分方程以及有效应力原理表达式相同，但是本构方程不同。对于边界条件以及初始条件的求解，可以使用数值分析法进行，在分析岩土工程问题时，也能够使用连续介质力学模型，在使用连续介质力学模型时，边界条件、初始条件与本构模型均不同，在进行分析时，边界条件与初始条件一般很容易确定，但是应力-应变的关系就相对较为复杂，此外，在使用本构模型时，对于计算结果也会产生较大的影响。因此，在具体的分析过程中，必须要使用树脂分析的方式，考虑到单元法对于边界条件与初始条件有着一些限定，本构方程适应性也相对较差，因此，要解决岩体工程的数值分析问题，必须要使用连续介质力学模型进行。

2、岩土本构理论的发展

力学中的虎克定律是一种简单的本构关系，岩土与其他的物质有着较大的不同，岩土是大自然长期运转过程中的产物，在同一地区的同层土壤之中，岩土沿垂直与水平方向会表现出一种较为复杂的性质，岩土是固相、气相与液相的多相体，在不同的状态下，固相、气相与液相会相互转换，这就导致岩土初始应力场难以确定；同时，土的变形、强度、渗透特性的确定也较为困难，其变形、强度与渗透特性与矿物成分、形成历史以及环境因素息息相关，与岩土的应力状态、加荷速率、结构、水平、应力路径、应力状态有着密切的关系，可以看出，岩土本构关系十分复杂，这就导致本构模型的建立出现一些困难。根据介质力学理论，必须要考虑到区域性特征以及工程的实际情况，并将其结合起来才能够建立起科学的本构模型，再根据实际情况分析岩土的工程数值，这样才能够分析出准确的岩土数据。

有关的专家学者认为，对于岩土本构模型的研究应该包括两种，即科学型模型与工程实用性模型，科学型模型能够反映和揭示一些特殊的规律，如主应力轴旋转问题、土体剪胀性等等，这种模型虽然全面性相对较差，但是能够反映出一个以及几个特殊规律；与科学型模型相比而言，工程使用型模型较为实用、简单，参数也相对较少，更加容易测定，能够用于具体工程的分析过程中，因此，该种模型的应用范围也较为广泛，在实际的应用过程中，除了要建立模型外，还要考虑到地区经验的问题。

3、数值分析在岩土工程分析过程中的价值与地位

岩土材料是自然的产物，具有区域性的特征，其应力场较为复杂，测定工作较为困难，岩土中的本构关系也较为复杂，就现阶段来看，尚未出现得到工程师普遍认可的本构模型。目前，结构工程使用的材料均为钢材与钢筋混凝土，这些材料的均匀性较为理想，材料本身导致的误差也较小，但是岩土工程使用的材料均为岩土，这种材料的均匀性较差，由于材料本身产生的误差也较大。因此，在进行几何模拟的过程中，应该对工程的柱、梁与板进行单独的分析，以便最大限度的降低由于材料产生的误差。但是在分析复杂结构时，如果节点模拟工作未处理好，也会出现较大的误差，因此，必须要做好节点模拟工作。此外，在岩土工程之中，如果有超过两种以上的材料，那么界面模拟也会出现较大的误差。在本构模型的建立方面，考虑到结构工程的原始材料本构关系相对简单，因此，在建立本构模型时，可以使用线性关系进行，这样即可很好的降低模型的误差。在模型参数的测定方面，考虑到本构模型有着较大的误差，结构工程的初始应力较小，难以测定，对于数值也有着较大的影响，因此，工程分析可以使用线性本构关系，在分析的过程中，需要迭代，在分析的过程中可能会出现较大的误差。

根据对岩土工程以及材料的特性分析可以得出，对于岩土工程的数值分析仅仅只能进行定性分析，其数值的分析结果也是工程师进行判定的主要依据。

4、结语

考虑到岩土工程边界条件与初始条件的复杂性，现阶段的岩土工程数值仅仅只能用作定性分析，因此，在工程设计的过程中，必须要重视概念设计的作用，将其与工程师的判断进行有机结合。此外，为了提升数值分析的准确性，需要根据工程的实际情况多建立几个本构模型，这样才能够促进数值分析在岩土工程中的广泛应用，同时，岩土工程师必须要充分的掌握地质情况与工程性质，使用科学的物理模型，采取科学的方法进行分析与计算，在计算的过程中应该遵循因地制宜的守则，把握好主要矛盾与次要矛盾之间的关系，这样才能够提升数值分析的准确性。

参考文献：

[1]龚晓南.对岩土工程数值分析的几点思考[期刊论文].岩土力学，2011（02）

[2]GONG Xiao-nan. Prospects for the development of geotechnical engineering in the 21st century[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering， 2009， 22（2）

[3]GONG Xiao-nan. A survey report： the actuality of numerical analysis in Chinese geotechnical engineering[J].Ground Improvement， 2010， 21（4）

第4篇：岩土工程条件的概念范文

【关键词】岩土工程；连续介质力学；数值分析；本构理论；本构模型

1 引 言

本文首先介绍笔者对我国岩土工程数值分析现状的调查结果，然后就岩土工程分析中的关键问题，如何发展岩土本构理论和数值分析在岩土工程分析中的地位这 3 个问题提出粗浅的看法。

2岩土工程分析中的关键问题

岩土工程分析中人们常常将用简化的物理模型去描述复杂的工程问题，再将其转化为数学问题并用数学方法求解。一个很典型的例子是，饱和软黏土地基大面积堆载作用下的沉降问题被简化为Terzaghi 一维固结物理模型，再转化为 Terzaghi 固结方程求解。采用连续介质力学模型求解工程问题一般包括

下述方程：①运动微分方程式（包括动力和静力分析两大类）；②几何方程（包括小应变分析和大应变分析两大类）；③本构方程（即力学本构方程）。对一具体工程问题，根据具体的边界条件和初始条件求解上述方程即可得到解答，对复杂的工程问题，一般需采用数值分析法求解。对不同的工程问题采用连续介质力学模型求解，所用的运动微分方程式和几何方程是相同的，不同的是本构方程、边界条件和初始条件。当材料为线性弹性体，本构方程为广义虎克定律。将岩土材料视为多相体，采用连续介质力学模型分析岩土工程问题一般包括下述方程[2]：①运动微分方程式（包括动力和静力分析两大类）；②总应力= 有效应力+ 孔隙压力（有效应力原理）；③连续方程（总体积变化为各相体积变化之和）；④几何方程，包括小应变分析和大应变分析两大类；⑤本构方程，即力学和渗流本构方程。

将多相体与单相体比较，基本方程多了 2 个，即有效应力原理和连续方程，且本构方程中多了渗流本构方程。对不同的岩土工程问题，基本方程中运动微分方程式、有效应力原理、连续方程和几何方程的表达式是相同的，不同的是本构方程。对一具体岩土工程问题，根据具体的边界条件和初始条件求解上述方程即可得到解答，一般需采用数值分析法求解。从上面分析可知，采用连续介质力学模型分析不同的岩土工程问题时，不同的是本构模型、边界条件和初始条件。对一个具体的岩土工程问题，边界条件和初始条件是容易确定的，而岩土的应力-应变关系十分复杂，采用的本构模型及参数对计算结果影响极大。

采用连续介质力学模型分析岩土工程问题一般需采用数值分析法求解，有限单元法对各种边界条件和初始条件，采用的各类本构方程都有较大的适应性。土的应力-应变关系十分复杂，自 Roscoe 和他的学生建立剑桥模型至今已近半个世纪，理论上已提出数百个本构方程，但得到工程应用认可的极少，或者说还没有。从这个角度讲，采用连续介质力学模型求解岩土工程问题的关键问题是如何建立岩土材料的工程实用本构方程。

3 如何发展岩土本构理论的思考

Janbu 认为，反映作用与效应之间的关系称为本构关系，力学中的虎克定律、电学中的欧姆定律、渗流学中的达西定律等反映的都是最简单的本构关系。岩土是自然、历史的产物，具有下述特性：土体性质区域性强，即使同一场地同一层土，沿深度和水平方向变化也很复杂；岩土体中的初始应力场复杂且难以测定；土是多相体，一般由固相、液相和气相三相组成，土体中的三相有时很难区分，而且处不同状态时，土的三相之间可以相互转化。土中水的状态又十分复杂；土体具有结构性，与土的矿物成分、形成历史、应力历史和环境条件等因素有关，十分复杂；土的强度、变形和渗透特性测定困难。岩土的应力-应变关系与应力路径、加荷速率、应力水平、成分、结构、状态等有关，土还具有剪胀性、各向异性等，因此，岩土体的本构关系十分复杂。至今人们建立的土体的本构模型类别有弹性模型、刚塑性模型、非线性弹性模型、弹塑性模型、黏弹性模型、黏弹塑性模型、边界面模型、内时模型、多重屈服面模型、损伤模型、结构性模型等等。已建立的本构模型多达数百个，但得到工程师认可的极少，或者说还没有。怎么走出困境？这是我们必须面对的难题。笔者认为，对土体本构模型研究应分为两大类，科学型模型的研究和工程实用性模型的研究。科学型模型重在揭示、反映某些特殊规律，如土的剪胀性、主应力轴旋转的影响等。该类模型也不能求全面，一个模型能反映一个或几个特殊规律即为好模型。从事科学型模型研究是少数人，是科学家。工程实用性模型更不能求全面、通用，工程实用性模型应简单、实用，参数少且易测定，能反映主要规律，能抓住主要矛盾，参数少且易测定即为好模型。工程实用性模型重在能够应用于具体工程分析，多数人应从事工程实用性模型研究。研究中应重视工程类别（基坑工程、路堤工程、建筑工程等）、土类（黏性土、砂土和黄土等）和区域性（上海黏土、杭州黏土和湛江黏土等）的特性的影响，如建立适用于基坑工程分析的杭州黏土本构模型，适用于道路工程沉降分析的西黄土本构模型和适用建筑工程沉降分析的上海黏土本构模型等。工程实用性模型研究还要重视地区经验的积累。采用考虑工程类别、土类和区域性特性影响的工程实用本构模型，应用连续介质力学理论，并结合地区经验进行岩土工程数值分析可能是发展方向。

4数值分析在岩土工程分析中的地位

下面从岩土材料特性、岩土工程与结构工程有限元分析误差来源分析比较和岩土工程分析方法三方面来分析数值分析在岩土工程分析中的地位。前面已经提到岩土材料是自然、历史的产物，工程特性区域性强，岩土体中的初始应力场复杂且难以测定，土是多相体，土体中的三相有时很难区分，土中水的状态又十分复杂。岩土的应力-应变关系与应力路径、加荷速率、应力水平、成份、结构、状态等有关，岩土体的本构关系十分复杂。至今尚无工程师普遍认可的工程实用的本构模型，而采用连续介质力学模型求解岩土工程问题的关键问题是

如何建立工程实用的岩土本构方程，这是应面对的现状，也是考虑数值分析在岩土工程分析中的地位时必须重视的现实情况。

5结 论

通过对我国岩土工程数值分析现状的调查研究和上述分析，笔者对岩土工程数值和解析分析的思考意见如下：

（1）基于对岩土工程分析对象――岩土材料特性的分析，并考虑岩土工程初始条件和边界条件的复杂性，岩土工程分析很少能得到解析解，而目前岩土工程数值分析只能用于定性分析。所以，岩土工程设计要重视概念设计，重视岩土工程师的综合判断。岩土工程数值分析结果是岩土工程师在岩土工程分析过程中进行综合判断的重要依据之一。

（2）自 Roscoe 和他的学生建立剑桥模型至今已近半个世纪，各国学者已提出数百个本构方程，但得到工程应用认可的极少，或者说还没有。从这个角度讲采用连续介质力学模型求解岩土工程问题的关键问题是如何建立岩土的工程实用本构方程。

3）岩土工程师在充分掌握分析工程地质资料、了解土的工程性质基础上，采用合理的物理数学模型，通过多种方法进行计算分析，然后结合工程经验进行综合判断，提出设计依据。在岩土工程计算分析中应坚持因地制宜、抓主要矛盾、宜粗不宜细、宜简不宜繁的原则。

作者简介：

第5篇：岩土工程条件的概念范文

（邯郸市金地工程勘察有限责任公司 河北 邯郸 056000）

【摘要】对于工程设计而言，岩土工程勘察是先决条件，将该项工作落实到位，有助于后续施工的高效开展。本文首先对岩土工程勘察技术应用过程中的常见问题进行了分析，然后就岩土工程勘察新技术的应用展开探讨，旨在促进岩土工程勘察技术的进一步提高。

关键词 岩土工程；勘察技术；应用流程；措施

岩土工程勘察指的是通过工程地质调查与测绘、勘探与采取土试样、原位测试、室内试验、现场检验和检测，对工程所在地的地形地貌、地层界面、地下水位、风化层等进行查明及分析，对建设场地的环境和工程条件进行真实且综合评价，编制勘察文件，为整个工程的施工提供现实参考和理论依据。所以，对于工程设计与施工而言，岩土工程勘察属于一种重要的先决条件。将岩土工程勘察工作落实到位有助于后续工作的高效开展。

1.岩土工程勘察中的常见问题?

1.1通常情况下，工程项目的工期都较为紧张，如此一来，给岩土工程勘察工作提出了较高的要求，一方面要节省时间、提高效率，另一方面要保证勘察结果的全面性及准确性。我国幅员辽阔，地形情况极为复杂，再加上其它各种不利因素的影响，造成岩土工程勘察工作面临不小的难度，无法提供毫无缺陷的勘察结果。应用岩土工程勘察技术的过程中，主要存在以下问题：?

（1）没有当地地形地貌进行深入研究。如果只是单纯地考察施工点，那么将无法准确把握当地地基土层变化规律，进而导致资金浪费，甚至工期延误的问题。另外，勘察人员常常忽视环境对工程建设的影响，没有对施工设计展开充分的论证，从而导致了十分严重的后果；?

（2）在勘察结果方面存在问题。部分勘察工作队伍为了加快勘察进度或者降低成本，甚至采用了漏做或者少做勘察项目的办法，这种作业方式是不符合相关规范的；?

（3）在勘察报告编制方面存在问题。对于勘察工作而言，勘察报告是最终的结果和成果，是工程后续施工的重要参考依据。然而由于勘察过程中的各种问题，勘察资料常常暴露出质量不高的问题，有的缺乏科学严谨的阐述，有的甚至脱离了工程的实际情况，最终无法发挥其应有的作用；?

（4）勘察信息数字化程度低。勘察部门提供的勘察信息大多表现为图纸、表格以及文字等形式，在内容方面一般为定性描述。该种情况导致设计人员无法对勘察信息有一个直观而准确的理解，从而造成勘察信息的两大难问题，一是处理难，二是利用难。

1.2为了应对上述问题，应该做好以下工作：?（1）谋求更好的勘察条件；?（2）提升勘察工作人员的综合素质；?（3）积极引入更先进的技术。只有如此，才能不断提高勘察工作的整体水平。

2.岩土工程勘察新技术的应用?

2.1数字化勘察技术。

随着工程建设要求的不断提高，传统勘察方法已经无法跟上时代的脚步，在此背景下，数字化勘察技术开始受到重视，并获得了大力推广。在实际应用过程中，数字化勘察技术的关键之处主要包括两方面，分别是数字化建模方法、数字化岩土勘察工程数据库系统。?

2.1.1数字化建模方法。?

（1）目前，数字表面模型法是数字化勘察技术中最为常用的一种建模方法。该种方法可以对地面起伏情况进行生动而真实的表达，详见图1。?

（2）数字表面模型法能够实现对工程地质体外表面的精确表示。数字表面模型法，能够根据某种既定的规则将那些具有相同属性的点有机地连接在一起，从而完成网状曲片面的构建，最终确定整个地质体的真实空间属性。表面模型法利用测点获取所需数据，然后对数据进行深入解释，并将最终的解释结果用于地质体界面的重新构建。测点提供的数据具有离散特性，在内容上主要包括两点，一是测点的几何特征数据，二是测点的属性特征数据。?

（3）地形建模方法原理：首先获取某一地区的DEM数据，并将其作为基础，然后通过叠加遥感影像的方法以实现对三维地形的显示，接着对正射影像图做投影变换处理，最后通过Photoshop完成调色处理，生成地形纹理，也可称之为三维城市的"底图"。?

（4）在此过程中，将会应用到地质三维数字化这项十分重要的技术。地质三维数字化技术指的是以地球三维地理空间体系中的所有组成部分为研究对象，如地层、土质以及岩石等，对上述对象在地球三维空间上对应的各点属性、状态以及特征等要素的分布建立统一的三维数字化加以描述。某地地质地貌数字化仿真图如图2所示。?

（5）目前，还没能解决的问题有：在三维工程数值分析工作中，首先需要获取已知离散点插值，这是一个基础条件。众所周知，地质空间的分布由于受到各方面因素的影响，因而具有一定的复杂性以及不完全确定性，很多情况下，仅仅依靠那些通过剥离方式从地质空间得到的离散点是无法对地质工程的三维属性展开描述的。与此同时，工程地质不能很好地把握对象应力和应变属性之间的彼此关系，造成和实际地质条件相去甚远，而用于研究工程地质应力、应变的基础即工程地质条件相对简单，以及将已知力或者位移边界条件进行简化，将其当作离散点，所以，目前应用的三维描述，无论在适用性方面，还是在精确性方面，还存在诸多误差及不足。?

2.1.2数字化岩土勘察工程数据库系统。?

2.1.2.1基于GIS的岩土勘察工程，其收集的原始数据可大致归结为两大类，一是地理信息的空间数据，二是地理信息的非空间数据。数据来自以下两个方面：（1）基础地理数据，如地形地貌图以及自然区划图；（2）岩土工程勘察数据，如工程所在地的地质勘探资料，包括各个勘探点的全部信息（如地理、环境）以及场地的底层信息（如年代、沉积相）。?

2.1.2.2在建立该数据库系统的过程中，应遵循以下步骤：?

（1）概念模型设计。为了得到能够对信息世界进行客观反映的概念性数据模型，需要将那些和实体之间存在联系的诸多功能以及行为有效的剥离出来，仅仅从实体数据的角度去建立这样一个模型，即研究数据对象和属性，还有相关关系，并将其作为基础，从而建立与之相对应的一个数据库表结构。?

（2）数据库的建立及实现。在该数据库系统中，数据可分为三大类，一是用户原始数据，二是系统中间数据，三是最终数据。原始数据是由各个测点数据共同组成的，而测点数据又包括了测点的几何属性数据以及信息属性数据。中间数据指的是来自原始数据系统的一系列自动生成，包括地层层面等值线模型、三维表面模型以及剖面模型等，利用上述模型能够根据客户的具体需要生成各类图件，另外，还开放了多种信息查询功能。最终数据在种类方面比较繁多，既有图形资料，也有文档资料，其生成的基础是中间数据以及客户的具体需要。?

2.1.2.3岩土工程勘察数字化系统流程如下：（1）数据采集系统；（2）勘测信息管理系统；（3）工程地质数据库管理系统；（4）计算机文档管理系统。?

2.2发展测试新技术。

对于勘察工作而言，测试技术可称得上是基础所在。和国际先进水平相比，我国在测试技术领域还存在不小的差距。目前，测试技术的难点不在于岩土力学，而在于参数测试技术还远远不够完善。若想加快测试技术的完善进程，以传统测试方法为前提条件，并有机融入现代物理技术元素将是一条可行之路。这里所提到的现代物理技术指的是波动理论以及电子技术等。如，在进行土工测试的过程中，可将研究范围进行放大，从地基的某一"点"扩展至一定空间区域的"面"，甚至"体"。除此之外，还应该促进土工测试技术的更新换代，用最新的第三代测试技术（无孔、无损测试技术）去代替第一代测试技术（直接试验）以及第二代测试技术（触探、旁压试验）。测试技术的运行和发展都需要硬件的支持，换而言之，硬件（仪器、设备）生产商应该不断提高自身的研发及制造水平，从而为后续的实际操作奠定坚实的基础。研发者在设计、制作相关仪器或设备的过程中，应该多了解它们的应用领域，从而实现理论、实践的真正统一。

3.结语?

对于工程建设而言，岩土工程勘察是先决条件，是关键工作，将会对后续的工程建设产生十分重要的影响。在岩土勘察技术方面，我国还处于刚刚起步阶段，还存在诸多问题亟待解决，这就需要相关领域的技术人员一起努力、共同研究，从而不断提高岩石工程勘察技术，争取早日健全岩土工程勘察体系。

参考文献

［1］姜明友.岩土工程勘察中常见问题的分析和解决措施［J］.中国新技术新产品.2010（18）

［2］陈静.关于岩土工程勘察的探讨［J］.现代营销（学苑版）.2011（06）

［3］赵运平.岩土工程勘察研究［J］.中国高新技术企业.2010（09）

［4］岳海东.岩土工程勘察技术方法措施分析探讨［J］.中国房地产业.2011（03）

［5］郭烽仁.岩土工程勘察中的问题［J］.现代装饰（理论）.2012（09）

［6］聂泽明.岩土工程勘察技术的发展趋势［J］.中华民居.2012（03）

第6篇：岩土工程条件的概念范文

【关键词】岩石工程；风险分析；岩石工程应用

1 岩石工程的定义以及研究岩石工程的意义

在中国来说，岩石工程的定义非常的多，现在举例来说有：《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。”也有不少专家定义为：“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。”那么综合上述的定义来讲笔者认为岩石工程有三大特点，分别是：第一、岩土工程是土木工程的分支；第二、研究对象是岩石和土，当然包括岩土中的水；第三、是一门关于岩石的技术科学或工程技术。

在我们的日常生活中岩石工程应用非常的广泛：小到桥梁、路基的建设以及房屋的建筑，大到地质灾害的防护都起到非常重要的作用。研究岩石工程是科学技术不断发展的过程当中不可缺少的一部分。下面，笔者就岩石工程的风险就行分析，以及岩石工程的应用进行分析。从而达到岩石工程在我们的日常生活中发挥最大功能的作用。

2 岩石工程的风险分析

一切不确定性因素是事物存在风险的根源。而岩土工程的不确定性包括参数、模型不确定性和人们认识的不确定性，使得岩土工程基础及其上部的土木工程必然存在不同程度的风险。虽然很多不能确定的风险是不可以抗拒的，但是我们可以分析这些不确定的风险，尽量的去了解和认识，只有这样我们才能在岩石工程的制作过程中尽量的避免这些不确定因素或者是为我所用。那么在此笔者主要从两方面进行分析：第一，对自然条件的依赖性和条件的不确知性；第二，岩土工程的不严密性、不完善性和不成熟性

2.1 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。而究其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。我们也知道，由于科技发展的局限性，我们人类对于自然条件的认知还是非常不到位的，就算是简单的刮风下雨我们也只能简单的进行短时间的预见和分析，更不用说在短时间内改变自然条件的不可预见性。而我们的岩石工程更多的是建立在自然条件之下，不可避免的会有地震，酸雨等外界条件的影响。因此，岩石工程的外界自然条件是不可控制的。而就岩石工程的内部条件来说：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，不能由工程师的控制，而选定的过程只能根据勘测选择更加适合的，可是通过勘察查明的会有一个问题那就是不可能完全查明他的质地和形成的过程，难以控制的因素非常的多。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，并且发挥了非常重要的作用，但是由于计算假定、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还是会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。因此，岩石工程的不确定性和不可控制性达成了岩石工程的风险。

2.2 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，互相融合，互相嫁接，互相利用。我们知道力学是以基本理论为出发点，结合具体条件，构建模型求解。其特点是从一般到特殊，严密，是一种演译推理的思维方法。而相反的是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。但是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。然而综合判断就必须得依靠工程师的理论基础和丰富的工程经验。这也不是很准确的并且也是无法判断的。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。因此只有将经验和理论结合起来才能真正的解决好问题。而经验具有非常大的不可控性。“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。因此说在自然条件不可以控制的情况下，由于经验的不可控制性从而使得岩石工程具有很大的风险性。

3 岩石工程的应用注意问题分析

由于岩石工程的应用过程中存在着很多的风险，因此我们在岩石工程的应用中需要注意很多方面的问题。那么在岩石工程的应用过程当中究竟应该注意哪些问题呢？笔者就一些需要注意的问题进行了总结。

第一层面，如果是涉及人身健康、工程安全、环境保护等公众利益、国家利益的，应制定技术法规，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。防止出现对社会、对人身有危害的工程。

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。

4 结语：

尽管因为各方面的原因人们对风险分析的应用还是存在多种的疑虑或偏见，但因为长期以来，岩土工程类似的不确定性因素较多、量测实验数据有限、模型误差大的介质，导致工程师的认识依然仅仅只是从概率现象入手的，研究的结果和评价也只能以概率的形式表达。而实践证明，只有利用各种不确定性研究方法，并使用定量风险分析作为决策工具或传统设计的补充，才能在相当程度上可给决策者提供更多的辅助评价信息。完整的风险分析是根据各种自然现象的概率及其对相关的自然和人类（即工程系统的可能响应）进行全面的估计，对造价以及各种社会、经济和环境方面的灾害性结果进行评估。我们相信，在未来的一段时间内，岩石工程随着人们的研究越来越深将会得到跟好的发展。

参考文献

[1]张贵金.徐卫亚.岩土工程风险分析及应用综述.[J].岩石力学，2005，(9).

第7篇：岩土工程条件的概念范文

【关键词】新技术；岩土工程；应用研究；施工质量

岩土工程的施工质量不仅直接影响着整个建筑工程的质量，更是建筑工程不可忽视的关键部分，在工程建筑中占据着重要地位。建设事业的发展不仅给人们的生产生活提供了优良的环境，更是带动我国经济发展的重要工程，尤其在近几年，我国各领域的工程项目不断扩大、增多，因此岩土工程施工涉及的方面也更加广阔，会因为更多不同的因素影响施工质量，因此也向当前的岩土工程施工技术提出了较高的要求。在实际的岩土工程施工过程中，经常会需要用到坑基支护技术、地下连续墙施工以及桩基础施工等技术，这些技术都在现代岩土施工中得到了有效的应用，其施工技术也是直接决定着施工质量的好坏。随着科学技术的进步，更多的岩土工程新技术应运而生，本文就这些新技术、新材料展开的分析，为保证岩土工程施工质量提供最佳的技术选择，保证建筑企业的效益。

1.当前我国岩土工程施工技术的应用现状

就当前我国建筑行业岩土工程施工的现状来看，并没有充分利用全新的技术来施工，主要就是因为施工企业缺乏引入新技术的概念和意识，很多企业的技术还只停留在传统的技术上面，尤其是那种满足于传统、适应传统技术的观念、思想上比较落后。而有的企业因为没有经济实力投入到新技术的运用中去，不愿意花费较大的人力、物力与财力投入到新技术的推广中，这也是阻碍新技术在岩土工程中发展的重要因素。

此外，很多建筑企业中的技术人员普遍素质比较低，就算企业引入了一些新设备新技术，也没有优秀的技术人才来操作，再加上人员的技能比较落后，企业也缺乏对员工的技能培训，因此引进的新技术就形同虚设。这两方面的原因严重制约新技术发展的关键所在，因此，要想实现提高我国岩土工程施工技术的目标，就必须着手清除阻碍提升技术推广的障碍，加强推广与引进。同时，岩土施工企业还应从自身入手，加强基础技术的建设，培养技术人员，以此来促进对新技术的运用，整体上提高岩土工程的施工技术水平。

2.岩土工程施工中对新技术的应用

2.1沉井施工技术

沉井施工技术又叫做沉箱施工，其具有对周围环境影响小、需要的场地条件小等等优点，因这些优点使得沉井施工技术已经被广泛引用到了岩土工程施工中。沉井施工技术的工作原理就是构建一个井筒状的结构物，在井内挖土后，利用结构物的自重克服与井壁之间的摩擦力，使得井内的土下沉到预先设计的高度，然后再使用混凝土密封底部，最后将井孔填塞好作为构造物的基础。另外，因沉井结构可以按照预先设计的深度进行埋填，这样设计的目的是为了保证结构的稳定性与整体性，使得承载面积变大，就可以承载更多的水平与垂直载荷，因此，沉井施工技术使用与城市岩土工程施工。

沉井施工技术的施工过程主要按照以下工序来进行；首先，对地基进行处理后，才能够开始基坑的开挖工作，随后才能进行沉井的制作与下沉，只有这些工作处理完毕后才能对沉井进行封顶与封底的工作。在实际的沉井施工过程中，需要特别注意的是，沉井施工需要的施工人员较多，在下沉的过程中需要加强进一步的观测，及时分析出现的变差，并进行科学的调整，保障沉井施工的施工质量。此外，在设计沉井时，还必须根据施工现场的地质条件与结构严格对刃脚等部件计算进行仔细的符合，以确保设计档案的准确性。

2.2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中广泛应用的施工技术，也是常用的基础性技术。伴随着各项建筑工程技术的发展与革新，岩土工程中的施工设备与材料也都伴随得到了更大的提升，这些新技术新材料不断被应用到岩土工程中来。泥浆护壁钻孔灌注桩施工技术具有无噪音、无振动并且不会出现积压情况等的优点，比较适用于水位较浅的岩土工程施工中来运用。主要利用的是钻孔时的泥浆将钻渣带出来的方式，同时，不会对孔壁造成破坏，再将钻进中的泥浆通过水下混凝土浇筑的方式置换。从而保证了钻孔灌注桩的施工质量。同时，在进行施工之前必须要进行验证，查看设计是否满足现实情况的要求后才能进行具体的施工。

2.3喷射混凝土技术

将一定配比量的拌合料混凝土通过喷射机械压缩空气再喷射到受喷面的方式进行混凝土的浇筑。其中拌合料是通过管道运输确认准确定位后再进行喷射的，拌合料一旦接触到受喷面就会很快凝结，实现了在短时间内加固的作用。当前，一些岩土工程中常常将喷射混凝土技术与钢筋网联合使用的方式，实现受喷面的加固耐久性与更高的力学性能。喷射混凝土技术的主要施工流程为：在对受喷面进行充分的底层处理后，用水润湿，然后编设固定好钢筋网，紧接着要进行合理的混合料拌合，等待喷射操作完毕后，还应进行合理的后续养护工作，保证各环节的施工质量。

3.提高施工企业技术水平，促进新技术的应用

在现代的建筑企业岩土工程施工中，新技术的发展不仅要靠社会的推动，更要依靠企业提高自身的技术水平基础来实现。技术水平的好坏直接影响着新技术运用的效果，因此，当前的企业应该从自身出发，一方面通过培养员工自身的技术水平，努力加强各环节技术人员的专业技能。另一方面，加强各项标准以及管理制度的完善，切实实施新技术的推广工作，制定相关的推广运行机制，切实运用到实际施工中去。如果企业能够充分利用起新技术，不仅能够给企业到来更多的优势，还能大大缩短施工工期，有效保证施工质量。这样一来，必然会给建筑企业带来巨大的经济利益，从而促使企业进一步发展，为企业在市场竞争中占有良好的地位起到积极推动作用。

【参考文献】

[1]贾志宏.浅析岩土工程施工中新技术的应用[J].河南科技，2013，12：54-55.

[2]梁应科.勘察技术在岩土工程施工中的应用研究[J].低碳世界，2013，22：124-125.

[3]付建秋.勘察技术在岩土工程施工中的应用研究[J].中国新技术新产品，2014，12：148.

第8篇：岩土工程条件的概念范文

关键词：岩土工程；勘察设计；数字化；

中图分类号：E271文献标识码： A

岩土工程勘察是工程设计的先决条件。一般岩土工程信息，包括地形地貌、地层界面、断层、地下水位、风化层厚度以及各种物探、化探资料，这些资料是直接从野外测量获得而用于某一工程设计的。虽然在工程设计中他们扮演着不可缺失的角色，但在工程完成以后他们一般就被“束之高阁”，很少再被使用。就算“有朝一日”再被利用，这些信息也只是一些离散的数据，岩土工程技术人员较难直接利用它们再去分析场地中工程地质参数的分布规律。更何况传统的岩土工程资料分析和解释一般都局限于二维、静态的表达，这种表达描述空间构造起伏变化的直观性差，往往不能充分揭示它们空间变化的规律，难以使人们直接、完整、准确地理解和感受场地土的物理力学性质变化情况，也就越来越不能满足工程的空间分析要求。如何利用这些实测参数来推断它们在区域内的分布规律，如何利用这些参数来预测场地中某点岩土工程性质，是岩土工程勘察中的一个古老而且很有兴趣的问题，历来不断有人在做这方面的工作。今天，随着计算机的出现，特别是DataBase理论的深入发展、计算机图形处理技术的完善，上述问题越来越有了新意。随着计算机技术的发展，已经完全可以集成以岩土工程建模、岩土工程数字化、岩土工程数据库管理、岩土工程特性分析、岩土工程地质解释以及空间分析和预测、地学统计和图形可视化的一体化系统，继而发展成为现代化、信息化为一体的岩土工程勘察数字化新体系。

一、我国岩土工程勘察的现状及存在的问题

随着RS、GIS，GPS(3S技术)的发展与集成，己促使岩土工程勘察进入到以数据库为核心的勘察设计一体化产业体系。但是在注视上述发展的同时也应该看到，目前虽然计算机辅助设计(CAD)己广泛应用于岩土工程勘察设计中，功能日益完善。但是，由于多种原因，岩土工程勘察设计之间仍有许多问题亟待完善，如分散作业，手工操作、图纸、表格、文字等资料以纸质媒体为主，转抄传递，效率低，错漏时有发生、资料共享性差；资料再利用率低。因此我们需要发展和推广岩土工程勘察数字化和一体化技术。我们需要克服存在的问题，使我国岩土工程勘察一体化取得长足进展，存在的问题主要是：

1、勘察资料过于地质化

由于部门长期的条块分割，勘察、设计分散作业，加之岩土工程规范制定和新技术、新方法应用的滞后。以及专业设置过细，岩土工程本身的特殊性等原因，设计与勘察之间脱钩多，使得勘察提供的岩土工程信息通常以设计人员难以理解的形式出现，而且勘察也较难参与设计的全过程。设计人员也因知识的局限，很难深层次理解岩土工程勘察信息。因而勘察成果在设计中的转化率较低，造成许多不应有的浪费和损失。

2、数字化地图与数字化设计系统间不够贯通

地形图是设计系统的底图或称基础数据，由于数字化地图中的某些环节技术条件不成熟，与CAD设计软件的接口不匹配，很难顺利实现对接，设计系统不得不重新将勘察资料数字化，影响了设计系统CAD的推广应用。

3、设计软件不够完善

目前，岩土工程设计中主要采用设计软件，主要是为完成设计中的数值计算和设计文件的编制与工程图的绘制等任务而编制的。但设计前沿的核心问题，如方案设计、设计中的综合评价等经验性工作，现在开发的软件远不能胜任。并且一些设计软件功能较少，常为单一功能者居多，很难实现网络化和数据共享以及综合化分析。

4、勘察信息数字化程度低

勘察部门提供的勘察信息往往以图纸、表格、文字等形式为主，内容上定性描述较多。这一方面造成设计人员对于勘察信息难于准确理解，另一方面造成对勘察信息处理、利用上的困难。

5、系统综合能力差

岩土工程勘察设计所涉及的信息是多方位的，如地形、地质、水文、气象、村镇分布、农田、交通、水利设施、环境、经济、社会人文等，这些信息既有空间定位特征、又有属性特征，既有定量指标、又有定性指标，既有确定性因素、又有不确定性因素。现有的岩土工程勘察设计系统由于缺乏对各类信息全面采集、表达、识别、分析手段，造成设计方案的优化和综合决策缺乏全面的情报支持。

二、岩土工程勘察设计数字化系统方案分析

岩土工程勘察设计数字化系统是在结合计算机网络和现代先进技术的基础上，对岩土工程信息进行勘察的有效手段。就岩土工程勘察设计数字化系统的方案制定来看，可以从以下两个方面进行分析：

1、岩土工程勘察数字化

数字化就是将一些分散而多种多样的要素或单元合并组合成一个更加完整或协调的整体。岩土工程勘察数字化系统是指应用当代测绘技术、数据库技术、计算机技术、网络通信技术和CAD技术，通过计算机及其软件，把一个工程项目的所有信息有机地集成起来，建立综合的计算机辅助信息流程，使勘察设计的技术手段从手工方式向现代化CAD技术转变，作到数据采集信息化、勘察资料处理数字化、硬件系统网络化、图文处理自动化，逐步形成和建立适应多专业、多工种生产的高效益、高柔性、智能化的工程勘察设计体系。

2、岩土工程数字化系统的组成

岩土工程数字化系统的组成。岩土工程勘察数字化系统涉及的地理信息系统、数据库、计算机图形学、地质学、地质统计学、地质建模、AutoCAD 和 Word 自动化等一系列技术，他们以岩土工程勘察、设计规范作为相互联系的基础组成一个系统工程。

三、岩土工程勘察数字化模块技术分析

岩土工程勘察设计数字化系统的应用能够实现岩土工程勘察中场地方域的数字化、场地物性指标的数字化、场地地层的数字化以及岩土工程勘察数据库的设计，有效解决了传统岩土工程勘探中由于数据内容的复杂性和形式的多样性造成的处理困难。在具体运行过程中，岩土工程勘察数字化的实现将地质统计学的相关基础理论与现代技术进行融合，采用科学合理的手段和方法。本文就岩土工程勘察主要数字化模块技术的实践，从以下几个方面进行了简要分析：

1、GIS 在岩土工程勘察中的应用

虽然GIS和岩土工程勘察设计一体化有区别，然而二者也有一定的相似之处，即二者皆涵盖和空间坐标相关的信息，GIS 注重空间信息的采集与分析，而岩土工程勘察设计一体化注重空间信息的分析与决策。一般来说，和以往岩土工程勘察设计技术相比，GIS具有强大的数据采集与处理能力、形式与内容上复杂多样性、较强的可视化操作功能及空间分析能力等优势。

2、岩土工程建模

岩土工程勘察数据库管理作为岩土工程勘察数字化系统的一项基础工作是一个数据密集、处理复杂的数据库应用问题，为了能获得反映信息世界的概念性数据模型，将与实体和联系相关的功能与行为剥离出来，仅从现实世界中实体的数据侧面来建立模型即研究数据对象与属性及其关系。

3、数据库建设

岩土工程勘察设计是一项系统性工程，需要涉及到信息的共享，因此，构建高效经济的数据库显得尤为重要。岩土工程勘察数据常常具有空间性与多源性的特征，一般数据库技术是很难实现对这些数据的处理。随着GIS、计算机图形学及空间科学的发展，这为复杂的空间数据采集、存储及分析建模提供了重要的条件。基于地理信息系统的岩土工程勘察数据库的出现为岩土工程领域复杂的数据管理，空间数据分析提供了高效快捷的手段，目前，以GIS 技术支持的数据库技术已经应用到地质学的众多领域。

参考文献

[1] 马莉.浅谈岩土工程勘察中存在的若干问题[J].山西建筑.2009(04).

第9篇：岩土工程条件的概念范文

关键词：岩土工程；勘察工作；数字化技术

中图分类号：TU195 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）03-0149-02

随着社会的迅猛发展与数字化技术的不断进步，对于岩土工程的勘察工作也逐渐走进了数字化的时代。如何才能在岩土勘察工程中灵活地运用数字化技术提高勘察的工作效率，是目前岩土工程勘察人员共同需要解决的首要问题。事实上，在勘察工程中使用数字化技术，需要经过一系列的体系建设，并需要在实际的工程运用中进行相应的技术调整。文章主要就勘察资料的收集、数字化建模方法、勘察数据库的设计，这几个关键环节进行探讨。

1 事先收集好勘察所需的资料

1.1 确定勘探深度及间距

在勘察的过程中，首先要确定好勘察的间距和深度，由于岩土的结构形式和基础形式并不相同，因此相应的勘探深度也不一样。举例来说，假如砖混结构住宅是5～6层，那么勘探孔深15 m就可以了，但是，如果是五层的框架结构商场，由于柱网的柱荷载相对比较大、基础面积足够大，那么勘探施工人员就可以使用桩基，如果勘探孔的深度只有15 m，就达不到标准不能使用桩基。

那么，我们在一般情况下，钻孔的勘察深度要能控制主要受力层，那么就要在5 m以上；如果是高层建筑，就要确保勘察孔达到基底下0.5～1.0倍的基础宽度，当然，还需要根据工程的需要达到控制性钻孔深度，也就是要超过地基变形的计算深度，以便能够达到勘察需要。

1.2 科学划分野外的地层

科学勘探实践表明，在影响室内资料整理是否准确的众多因素当中，野外地层的正确划分是最为关键的一个因素，一般来说普通的大型工程施工都采用钻机平行作业的方式进行，这就意味着需要大量的技术人员作为支撑。但在实际的工作中，往往出现各勘探班组各行其事的局面，直接的后果就是资料汇总难度大，就会给室内整理工作带来很大麻烦。

那么，要想解决这一问题，可以把勘探技术人员集中起来共同勘探一到两个的钻孔，然后确定统一的编录形式。与此同时，还要及时地组织专门的人员到现场去负责勘探区域整体野外的分层连线，一旦发现了问题，就要及时地上报，并且采取合理、科学、及时的措施进行应对。

1.3 对地下水位的观测方法

勘察人员在地下水位勘察量测的过程中，一般需要解决以下几个关键性的问题：

首先，勘察人员在勘察的过程当中，要保证观测地下水位的工作可以同步地进行，然后在最后一个钻孔施工的二十四小时以后，再开始进行量测工作。

其次，勘察人员对地下水位进行量测时，要详尽分析和了解地下水开采情况，如果量测的时间刚刚好是位于附近抽水井抽水下降漏斗，换句话说，勘察人员所量测到的地下水位，将会比实际情况深。

再次，在勘察人员对水位量测的工作过程中，把钻孔坐标、标高回测结合起来。根据以往经验，水位埋深产生几厘米的误差在所难免，这也就意味着量测数据不能达到地下水位量测精度为+2 cm的要求，也就意味着勘察人员，很难对地下水的流向做出测定。为了解决这一施工难题，就需要在相应位置设置和孔口坐标，此外，还应该要以标高回测时的孔口位置为准向下量测地下水位深度。

2 岩土工程的数字化建模方式

表面模型法是最为常见的一种岩土工程地质建模方式。这种方法主要是通过测点获得的一系列离散的测点资料，获得表面模型的数据，在获得这些数据之后，再解释结果重构地质体界面。通常而言，施工当中经常使用到的不规则格网法，主要是通过区域内有限个点，然后勘察人员可以把这些区域划分为相连的三角面网络。因此，我们可以说，TIN是一个三维空间的分段线性模型。

在实际的工作中，我们可以用多种方法来表达TIN拓扑结构的存储方式，最为简单并且是最常用的一种方法就是：根据每一个三角形、边和节点都会对应一个记录的特征，可以预见三角形的记录包括三个指向它三个边的记录的指针，那么在实际的使用过程中，就可以抓住这一特点，完成数字化建模的关键一步。由于对于边的记录又分为四个指针字段，同时，还有两个指向相邻三角形记录的指针和有两个顶点的记录的指针，所以其也可以直接对每个三角形记录下其顶点和相邻三角形。

3 岩土工程勘察数据库的设计

3.1 概念模型的设计

从本质上看，我们可以将岩土工程数字化系统看成一个信息处理系统。这个系统的主要作用在于，其能够准确判断系统需要掌握什么数据，以及数据本身的性质、结构，这些数据之间存在什么样的联系，如何对数据进行科学地处理，在每个处理细节当中，与其他的处理工作之间又会有怎样的逻辑功能和关联性。

因此，勘察人员为了把数据的要求准确而有效地表达出来是比较困难的，简单地说，就是将一种面向问题的数据模型应用到工作过程中，然后就可以根据用户的观点，准确地完成数据和信息的建模。其中的实体-联系就是我们最为常用的方法。岩土工程的数据管理实体主要包括：钻孔勘探信息、照片、各类试验成果、录像、图形、文档等。

因此，我们可以说，岩土工程数字化系统的基础是由岩土工程数据库构成的，从专业应用角度上看其是一个数据库应用问题：处理复杂、数据密集。在实际勘察工作中如果想要获得能够反映出信息世界的概念性数据模型，还可以有效的分离实体和联系相关的功能与行为。因此，这就需要在现实的岩土测量与勘探的实体中获得准确的数据，从侧面开展建立模型工作，然后才能能够根据相关的理论基础，分析判断出对象之间和数据属性之间的关系。

实体-联系E-R方法，其实就是抽象和描述现实世界的有效工具，其实际是用E-R图表示的概念模型，能够独立于具体的DBMS所支持的数据模型。勘察单位在运用的过程中，必须要合并地层分层表、物理力学表，这样才能够给钻孔岩土提供参数表，然后在与土层信息表结合成钻孔物理信息表。

3.2 数据库的建立工作

一般而言，岩土工程一体化系统的数据可以分为：用户输入的原始数据、系统生成的中间数据及最终数据。其实，就查询系统本身而言，操作者最终得到的数据较为繁杂。这些数据主要由中间数据生成，包括连线剖面图、单孔柱状图等图形资料，也包括工程地质勘察报告等文档资料。也正是岩土工程的复杂性，要求操作人员必须严格管理岩土工程的数据库，按照原始数据-中间数据-最终数据的关系进行时间序列。其主要的数据来源主要有以下两种：

①基础区划数据，主要包括：其一，区划、规划图。通过此类图片，能够较为准确的掌握被研究区域的地理区划、河流、山川、道路、居民区、公共设施等自然地理信息。其二，地形、地貌图，此类图片则很好的归纳概括出了被研究区域的自然地貌情况。其三，经过批准的总体规划、防灾规划及其他分类规划图件。

②岩土工程勘察数据，主要包括：其一，被研究区域的工程地质勘探资料，以及已经经过筛选、处理的各勘探点。主要信息有地理、环境指标等，具体有年代、沉积相等。其二，各类建筑场地土的室内、野外试验信息，包括特征周期、液化指数、岩土物性参数等。

由此可见，在数据库中原始数据由两个部分组成：几何属性数据和物理属性数据；其中钻孔属性数据则由钻孔几何属性数据和钻孔物理属性数据，如地层顶面标高、地层厚度、含水率、孔隙度、抗压强度等物性参数组成，其在Access中则以两张数据表表现出来。

3.3 岩土工程数据库的主要功能

①数据输入。在开始数据输入时，一定要确保数据的有效性，以及处理数据程序的规范化。只有满足这两个基本条件，才能够确保数据库能够达到实际需要的精度和范围，也才能帮助勘察人员获得有效的信息。

②数据库检索。通常情况下，某一实体的信息包含空间位置数据和属性数据两个方面。因此数据库检索也相应的需要按照实体的空间位置检索，或者根据实体的属性检索。空间检索的方式主要有 “图示点检索”、“图示矩形检索”、“区域检索”等几种；而属性检索可以分为“条件检索”和“交叉条件检索”两种。这样，操作者可以通过数据库的检索功，在计算机运行中检索、提取数据中的岩土工程参数信息，这就大大提高了工作的效率和精度。

③对空间的分析。岩土工程数据库的空间分析，一般由三个部分组成：第一是叠加分析，包括有指点对线叠加的分析区、区对点叠加的分析、对线叠加的分析、区对区叠加的分析等几个类型；第二是对缓冲区的分析，包含有区缓冲区的分析、线缓冲区的分析、点缓冲区的分析等几个类型；第三是对多层立体的叠加分析。

④对属性的分析。对属性的分析工作，可以分类为对单属性累计直方图单属性分类的统计工作、对单属性基本初等函数变换、对单属性的统计分析工作、双属性累计频率直方图、单属性累计频率直方图双属性分类统计、双属性累计直方图、双属性四则运算等。

总之，作为岩土工程数字化系统的核心部分，岩土工程数据库在数字化时挥着至关重要的作用。通过它与GlS的联结，能够有效的将几何属性与物理属性结合起来，这样就能够快速的完成虚拟场地的创建。

4 结 语

在信息科技时代，所有行业都开始朝着数字化的方向发展。岩土工程的数字勘探进程也在时代的浪潮中，不断向前发展也取得了很大的成就。而作为处于一线的勘察人员，需要根据自身的需要，建设相应的数字化应用系统，才能确保数字化信息得以充分利用。

当然，数字化技术的使用，不代表传统的勘察技术就没有任何意义。事实上，在数字化技术发展的进程中，传统的勘察模式仍然会发挥相当大的作用，关键是看操作人员如何使用，如何平衡数字化和传统操作技术之间的关系。

参考文献：

[1] 孙洪涛，申丽梅，D.BATJARGAL（蒙古），等.蒙古国岩土工程勘察[J].工程勘察，2011，（S1）.