巖土工程條件的概念精選(九篇)

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第1篇：巖土工程條件的概念范文

關鍵詞：巖土工程；勘察的意義；新技術運用

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.

中圖分類號：C35文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2013）

一、巖土工程的定義

中國大百科全書定義為：“土木工程的一個分支，以工程地質學、巖石力學、土力學與基礎工程為理論基礎，涉及巖石和土的利用、整治和改造的一門技術科學?！睂＜叶x為：“土木工程的一個分支，研究巖土體（水）作為支承體、荷載、介質或材料，必要時對其改良或治理的一門工程技術?！币陨媳硎龇椒m不完全一致，但主要方面是相似或相同的。表現(xiàn)在：第一巖土工程是土木工程的一個分支；第二研究對象是巖石和土，包括巖土中的水；第三是一門技術科學或工程技術。

不同類型、不同規(guī)模的工程活動都會給地質環(huán)境帶來不同程度的影響；反之不同的地質條件又會給工程建設帶來不同的效應。巖土工程勘察的目的主要是查明工程地質條件，分析存在的地質問題，對建筑地區(qū)做出工程地質評價。從而輔助建筑工程的順利實施。

二、巖土工程勘察的意義

隨著我國國民經(jīng)濟不斷高速發(fā)展，眾多基礎建設項日和現(xiàn)代化工程建筑不斷興建，基礎和基坑開挖深度越來越深。巖土工程勘察作業(yè)是工程建設的一項基礎性工作，是工程設計、施工的依據(jù)，其質量的優(yōu)劣，對工程建設的質量、安全、工期和合理投資起著重要作用。采用傳統(tǒng)的勘察方法和傳統(tǒng)的勘察手段已經(jīng)很難滿足設汁的需要，存在著許多急需解決的巖土工程勘察技術問題。由于工程項目行業(yè)類型，建筑工程重要性以及地基的復雜程度、工程地質條件差異較大等因素，對具體工程項目的勘察要求也各不相同。對于巖土工程勘察而言，因勘察工作的特殊性，如野外作業(yè)時勘探測試工作大部分位于地下，具有較強的隱蔽性、專業(yè)性和特殊性。隨著人們對環(huán)保意識的重視，地質和水文地質環(huán)境的評價、廢棄物的衛(wèi)生填埋、土石文物的保護等等，都涉及復雜的環(huán)境巖土工程問題。工程建設前，進行巖土工程勘察，查明建設場地的地質條件，對存在或可能存在的巖土工程問題提出解決方案，對存在的不良地質作用提前采取防治措施。可以有效防止地質災害的發(fā)生。因此，工程建設過程中，巖土工程勘察工作就顯得相當重要的。

三、巖土工程勘察新技術的運用

巖土工程勘察是工程建筑中的一個重要步驟，是工程設計的先決條件。經(jīng)過近幾十年的快速發(fā)展，我國巖土工程勘察技術在探索中不斷進步，無論從勘查手段、勘探設備、勘察技術的數(shù)字化還是技術人員知識的廣度和深度等方面都取得了長足發(fā)展，巖土工程勘察是在地殼表層某一深度范圍內進行的，因此須查明這一深度范圍內巖土體的空間分布情況及其工程性質以及地下水等條件。

多道瞬態(tài)面波勘探技術

多道瞬態(tài)面波勘探是近幾年快速發(fā)展起來的新技術,在工程勘察中得到廣泛應用. 多道瞬態(tài)面波法(以下簡稱面波法)勘探是工程與環(huán)境地球物理勘察中一種新的淺層地震勘探方法,利用其頻散特性和傳播速度與巖土物理力學性質的相關性可以解決諸多工程地質問題。常規(guī)的面波勘探只是一次采集一點的資料,而多道面波勘探技術則是通過連續(xù)的排列移動,同時收集面波資料和反射資料。處理的結果是一個剖面的信息。近幾年,隨著面波勘探中軟件和硬件的發(fā)展及面波勘探軟件技術理論的進一步完善,多道瞬態(tài)面波法越來越引起人們的重視。

面波的主要特性

由于瞬態(tài)面波是在彈性分界面處基于波的干涉而產(chǎn)生,并且沿界面?zhèn)鞑?波動現(xiàn)象集中在界面附近的一種彈性波,其具有以下幾種主要特性:①面波在自由表面附近傳播時,質點在波傳播方向的垂直平面內振動,振幅隨深度呈指數(shù)函數(shù)急劇衰減,質點的振動軌跡與波傳播的方向或反方向的橢圓軌道運動;②面波的水平和垂直振幅從彈性介質的表面向內部呈指數(shù)減小,大部分能量損失在二分之一波長的深度范圍內,這說明面波某一波長的波速主要與深度小于二分之一波長的地層物性有關;③在多層介質中,面波具有明顯的頻散特性。面波沿地面表層傳播,影響表層的深度約為一個波長,因此同一波長的面波的傳播特性反映了地質條件在水平方向的變化情況,不同波長的面波的傳播特性反映著不同深度的地質情況;④瑞雷波速度(VR)與橫波速度(VS)具有相關性,即瑞雷波速度主要與介質的密度或介質的松散度、緊密度有關。因此對密度差異較大的地區(qū)進行地層劃分方面有較好的分辯率。

面波的勘探原理

面波探測技術的基本原理是:利用面波沿介質表面?zhèn)鞑?在多層介質中相速度發(fā)生變化等特征。數(shù)據(jù)采集時,通過瞬態(tài)沖擊力作為震源激發(fā)面波,地表在脈沖荷載作用下產(chǎn)生波動。在離開震源稍遠處,用傳感器記錄面波的垂直分量,對記錄下來的面波信號做頻譜分析和處理,計算并繪制VR-Κ曲線,并將這種速度隨頻率變化的曲線稱為頻散曲線。頻散曲線的變化規(guī)律與地質條件和巖土介質的結構性狀(如地層厚度,波傳播速度等)存在著內在聯(lián)系,分析、研究和利用這種內在聯(lián)系,就可以達到探測地質體的目的。根據(jù)面波勘探的上述特點,同時也考慮到面波勘探場地地層縱橫向變化因素較多,為了減少斜坡反射干擾,使面波資料能真實反映地面上某一點下面地層垂直變化情況。

數(shù)字化勘察技術

（1）巖土工程勘察數(shù)字化系統(tǒng)

巖土工程勘察數(shù)字化系統(tǒng)是一個信息處理系統(tǒng)，主要任務是信息或數(shù)據(jù)分析及其作用在信息或數(shù)據(jù)之上的處理系統(tǒng)需求分析，為了明確地表達出用戶的數(shù)據(jù)要求，首先要使用面向問題的概念性數(shù)據(jù)模型對數(shù)據(jù)和信息建模。巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫管理的實體主要包括文檔資料、圖形資料、地層、鉆孔等，巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫管理是巖土工程勘察數(shù)字化系統(tǒng)的一項基礎性工作，巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫信息系統(tǒng)，是一個處理復雜、數(shù)據(jù)密集的應用系統(tǒng)，應從現(xiàn)實世界中實體的數(shù)據(jù)側面對數(shù)據(jù)對象與屬性及其關系進行模型的建立，才能獲得反映信息世界的概念性數(shù)據(jù)模型。

（2）數(shù)字化巖土勘察工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

基于 GIS 的巖土工程勘察涉及到的原始數(shù)據(jù)主要為地理信息方面的空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源包括：

第一，基礎地理數(shù)據(jù)。主要包括地形地貌圖和自然區(qū)劃圖。

第二 ，巖土工程勘察數(shù)據(jù)。主要有所研究區(qū)域的工程地質勘探資料。各勘探點的所有信息（如地理、環(huán)境、土的物理力學指標等） 。各類建筑場地的地層信息，比如年代、沉積相、液化等級等。數(shù)字化巖土勘察工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要步驟有：① 巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫的概念模型設計。巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫管理作為巖土工程勘察數(shù)字化系統(tǒng)的一項基礎工作，是一個數(shù)據(jù)密集、處理復雜的數(shù)據(jù)庫應用問題 。 為了能獲得反映信息世界的概念性數(shù)據(jù)模型，將與實體和聯(lián)系相關的功能與行為剝離出來，僅從現(xiàn)實世界中實體的數(shù)據(jù)側面來建立模型即研究數(shù)據(jù)對象與屬性及其關系，并在此基礎上建立相對應的數(shù)據(jù)庫表結構。② 數(shù)據(jù)庫的建立與實現(xiàn)。巖土工程一體化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)有三類： 用戶原始數(shù)據(jù)，系統(tǒng)中間數(shù)據(jù)，最終數(shù)據(jù)。原始數(shù)據(jù)由測點數(shù)據(jù)組成，而測點數(shù)據(jù)又由測點幾何屬性數(shù)據(jù)（位置）和測點信息屬性數(shù)據(jù)；中間數(shù)據(jù)包括根據(jù)原始數(shù)據(jù)系統(tǒng)自動生成的地層層面等值線模型、三維表面模型、剖面模型等，根據(jù)這些模型可以生成用戶需要的各種圖件，還可以進行各種信息查詢操作；最終數(shù)據(jù)種類繁多，主要是根據(jù)用戶需要由中間數(shù)據(jù)生成，包括圖形資料和文檔資料。

多波列淺層地震勘察技術

多波列淺層地震勘探技術是一種新興的巖土原位測試勘察方法。充分利用了地震波傳播中產(chǎn)生的折射波、反射波、直達波、面波及轉換波特性，根據(jù)不同的勘察對象，可選擇采用其中一種波或綜合采用多種波進行解釋、推斷，使得淺層工程物探勘察手段能夠真正達到高精度、高分辨、定量化。近幾年來，由于引進了一些國外優(yōu)秀淺層地震儀及我國自行開發(fā)的大量智能化地震儀，使傳統(tǒng)的折射法、反射法地震勘探在巖土工程勘察中得到應用和推廣尤其是我國自行研制的高分辨、高精度、智能型儀器--SWS-1&2型多波列數(shù)字圖象工程勘察與測試儀及其配套的先進數(shù)據(jù)處理軟件的開發(fā)成功，使多波列淺層地震勘探技術在巖土工程勘察中嶄露頭角。

淺層高分辨反射波技術是利用橫波的波速低、波長短、分辨率高不受潛水面影響在不同介質的分界面上不產(chǎn)生轉換波等諸多優(yōu)點采用小道距，小偏移距共反射點多次迭加方法追蹤層位，并在數(shù)據(jù)處理中，進行巖土介質速度掃描。

高密度地震圖像技術

高密度地震圖象技術是近兩年來隨著我國高新技術成果SWS--2型智能化多波列數(shù)字圖象工程勘察儀的開發(fā)應用發(fā)展起來的一種新興的勘察測試技術。它采用縱波反射法單點激震多點接收和數(shù)據(jù)連續(xù)快速采集與存儲以及相應軟件支持的施測方法，使地下剖面經(jīng)彩色圖象表示出來。這種方法效率高，反映的地下地質體形態(tài)逼真。該方法還彌補了地質雷達不適應低阻環(huán)境勘察的不足，獲得的彈性物理資料方便工程判釋。通過配備水上檢波裝置和水上沖擊震源，實現(xiàn)無氣泡效應干擾、寬頻、快速和高密度采集，解決了多年來水上彈性波勘察中氣泡效應嚴重干擾的困惑，為水上勘探增添了一種新技術，該勘察技術已在蘭州(中川)機場擴建工程不良地質體勘察和跨海特大橋海上地質勘察等工程得到了應用。對縮短勘察周期、降低工程造價，提高勘察成果質量做出了重大貢獻。

四、結束語

巖土工程勘察是各項工程設計與施工的基礎性工作，具有十分重要的意義。由于巖土工程的特殊性，許多時候無法采用直接、直觀的手段實現(xiàn)對地基巖土狀的調查和獲取其工程特性指標。這就要求有新技術的研發(fā)跟運用，降低工程中的成本，提高安全系數(shù)。最終確保工程建有效的運行。

參考文獻

[1]簡德超.巖土工程勘察準確性技術與探討[J].中國新技術新產(chǎn)品 , 2010,(01) .

[2]莫廷滿.基礎地質在巖土工程勘察中的應用[J].技術與市場, 2010,(09) .

[3]袁鐵錚.當前巖土工程勘察中諸多問題[J].吉林勘察設計, 2006,(02).

第2篇：巖土工程條件的概念范文

關鍵詞:巖土工程；可靠性；設計

中圖分類號：S611文獻標識碼： A

一、引言

巖土工程的可靠性設計基于大量的參數(shù)的基礎，還具有一定的應變性，是基礎工程設計理念最核心的一塊，也是研究里最受關注的一塊。

二、巖土工程的可靠性概述

巖土工程和結構工程相似, 它的狀態(tài)是由有限個相互獨立的參數(shù)確定的。這些參數(shù)大多是隨機變量, 這是因為設計參數(shù)從本質上說是用來描述性狀不均勻性的, 它們依賴于人類無法控制的許多因素, 而且這些設計參數(shù)的數(shù)值一般是根據(jù)試驗或調查數(shù)據(jù)統(tǒng)計得到的。既然巖土工程問題是非確定性的, 那就要用具有非確定性模型的數(shù)學概率論和數(shù)理統(tǒng)計來解決。但長期以來處理巖土工程的安全度問題主要采取定值論的方法, 用安全系數(shù)來表示安全度。認為只要采取了適當?shù)陌踩禂?shù), 就能保證工程的絕對安全。這雖然也是一種處理工程問題的方法, 并且已經(jīng)積累了相當豐富的經(jīng)驗, 但是傳統(tǒng)方法畢竟還是不完備的, 它無法提供說明工程可靠性的評價指標。本來, 可靠與否往往是指人是否恪守信義, 或就某事真?zhèn)味缘囊环N主觀推測, 而且是一個“模糊的”、無法測度的概念。在第二次世界大戰(zhàn)后期, 為了解決軍事器材的失效問題, 才開始用概率論和統(tǒng)計學來研究復雜系統(tǒng)的元件可靠性及其組合。后來逐漸發(fā)展成為一門新的學科――可靠性工程學。從20 世紀50 年代開始應用于土木工程。

所謂可靠性是指一個系統(tǒng)在給定的條件下和預計的時間內完成規(guī)定的功能運行的概率。可靠性在系統(tǒng)工程中占有很重要的地位, 它不僅直接反映系統(tǒng)的質量指標, 而且關系到整個系統(tǒng)的成敗。一個復雜的系統(tǒng)往往是由許多子系統(tǒng)或元件以一定的組合聯(lián)系在一起的, 其中某一部分的失效都會影響整個系統(tǒng)?？煽啃苑治龅哪康脑谟诩葘Ω鱾€子系統(tǒng)的可靠性作出估計, 也要評價它們在構成大系統(tǒng)的可靠性中起什么樣的作用。從而控制薄弱環(huán)節(jié), 以提高整個系統(tǒng)的可靠性。

對巖土工程來說, 可以把整個工程看作一個大系統(tǒng), 并把它分解為若干個子系統(tǒng)或單元, 運用可靠性分析的一些基本原理,分析設計所冒的風險以及在經(jīng)濟上要承擔的風險, 并把所冒的風險限制在人們可以接受的限度以內, 這亦稱為風險分析。其目標是使可能達到極限狀態(tài)的概率足夠地小, 因此又稱為概率極限狀態(tài)設計。

研究巖土工程的可靠性, 以下問題需要著重解決:（1）觀察或試驗數(shù)據(jù)(包括土的性狀、荷載和環(huán)境因素等)的統(tǒng)計處理, 例如設計參數(shù)的概率分布擬合度檢驗, 統(tǒng)計參數(shù)的計算和預測等；（2）現(xiàn)場勘探和取樣對策、試驗設計；（3）壓實技術條件和質量控制；（4）計算安全系數(shù)和破壞概率之間的關系；（5）工程造價與安全度的關系；（6）總沉降和差異沉降的關系；（7）工程實例的風險分析與經(jīng)濟分析；（8）在不確定性條件下的優(yōu)化與決策。

三、可靠性理論的發(fā)展

可靠性原來的含義是指一個人是否守信義，或者人們對某市某物是否真實的一種主觀判斷行為，可靠性概念無法測度，比較模糊。在第二次世界大戰(zhàn)期間，為了提高軍事器材的使用效率，軍事專家需要對器材具有一個準確的認識，因此，出現(xiàn)了采用統(tǒng)計學方法和概率論方法來分析和研究器械元件可靠性的活動。在世界大戰(zhàn)之后，人們逐漸認識到可靠性分析的重要性，于是抓緊對可靠性進行研究，從而形成了一門新的學科門類――可靠性工程學。在上世界中葉的時候，可靠性工程學開始運用于土木工程領域，從而開啟了巖土工程分析設計的新紀元。

四、我國巖土工程可行性分析的發(fā)展

巖土工程可行性研究存在的不足：我國對于巖土工程的可行性理論的引進和研究是從上世紀70 年代后期開始的，距今已有三十多年的發(fā)展歷史。在這個過程中，巖土工程的可行性研究呈現(xiàn)出自己的發(fā)展特點，主要表現(xiàn)為：巖土工程可行性研究起步較晚，發(fā)展速度較快，可行性研究面很廣，規(guī)模龐大，在某些方面已經(jīng)達到了世界先進水平。然而，我國對于巖土工程的可行性研究也存在不足，主要表現(xiàn)在：巖石方面的可行性研究比較少，巖土動力學的研究不夠充分，巖土工程的特點沒有得到研究者的關注，巖土力學物理機制與可靠性研究之間的結合不夠緊密，有些方面的研究不夠深入等。巖土工程可行性研究取得的成績：在30 年的可靠性研究發(fā)展過程中，取得了不小的成績，發(fā)表了一系列的學術論文和專著，其內容很廣泛，包括可靠性理論的系統(tǒng)論述，關于建筑工程中的沉降概率情況分析，巖土參數(shù)的統(tǒng)計規(guī)律和滲透問題，以及巖土參數(shù)的數(shù)學統(tǒng)計模型等。這些成果的取得集中反映了我國在可靠性研究領域的進展情況。值得主要的是，對于樁基礎的研究，國際上的研究不夠充分，而我國的研究卻比較活躍，取得了不錯的成績，對于帶動其它方面的發(fā)展有重要的作用。

五、巖土工程可靠性設計需要解決的問題

巖土工程可靠性設計需要解決許多問題，這些問題包括：對收集、觀察或者試驗獲得的數(shù)據(jù)進行分析處理，其中獲得的數(shù)據(jù)包括巖土的屬性、周圍環(huán)境以及荷載等，處理的內容很多，包括統(tǒng)計參數(shù)的預測和計算，巖土工程設計參數(shù)的概率分布擬合度的驗證等；對巖土工程現(xiàn)場進行勘察和取樣，并進行初步的試驗設計；采取合適的壓實技術，使用合適的質量控制措施；通過計算，分析破壞概率與安全系數(shù)之間的關系；巖土工程安全度與工程造價之間的關系；差異沉降與總體沉降之間的關系；工程實例的經(jīng)濟分析以及安全分析；在不確定條件下對巖土工程進行優(yōu)化處理和決策制定等。

六、我國巖土工程可靠性施工技術應用現(xiàn)狀

1.地基處理技術

在對各國成熟地基處理方法進行研究和運用后，我國也形成了符合國土狀況的巖土工程施工技術，。自從運用了我國自我開發(fā)的這些地基處理技術，不僅在資源上得到了大大的節(jié)約、降低了工程成本，還減少了污染，提高了城市環(huán)境質量，而且所形成的地基復合樁土應力比更加完美；

在對樁基和復合地基進行研究后，我國開發(fā)了鋼筋混凝土疏樁復合地基，這是介于兩者之間的新型地基基礎形式，這將充分發(fā)揮出樁基間的承載作用，通過樁和土來負載整個建筑的重量，減少地面承重過高發(fā)生地面下沉的現(xiàn)象發(fā)生。

2.基礎工程施工技術

研發(fā)了后壓漿樁技術。這個與傳統(tǒng)的前壓樁式灌漿技術不同，它是對已經(jīng)成型的樁進行灌漿加固的一種先進技術。這種技術可以有效提升樁的抗壓力，降低樁基的下沉量；巖土工程施工中混凝土預制樁的設置也有很大的技巧，要多關注施工地區(qū)的環(huán)境優(yōu)勢，必要的時候采用預鉆孔法可以起到良好的施工效果，這個方法許多場地寬闊的工程都會采用。

七、巖土工程可靠性設計現(xiàn)狀

1.我國巖土工程可靠性設計現(xiàn)狀

隨著設計工作的不斷開展，我國的結構設計已經(jīng)在概率法和極限狀態(tài)的基礎上采用了分項系數(shù)設計，與之相比較的話，巖土工程的設計工作進行的確比較遲緩。在我國，除了樁基的研究設計在世界范圍內比較有影響力之外，其它的巖土工程設計水平都非常有限。

2.巖土工程的特性

巖土工程的設計不足除了與研究歷史比較短，資金投入力度不夠大等外部因素直接相關之外，其很大一部分也是由巖土工程自身的特性決定的。與結構工程相比，巖土工程的特點非常明顯，主要表現(xiàn)在三個方面：（1）巖土工程具有天然性。眾所周知，結構工程所使用的材料都是后天人們自己加工的，比如鋼筋混凝土等，其參數(shù)可以通過大范圍的調查以及人為設定來獲得。而相比之下，巖土工程面對的對象具有天然的屬性，比如土和巖石等，這些物質的屬性是自然確定的，人們無法對其進行變化，而只有通過特定的試驗來取得。（2）巖土性能隨位置不同而變化。一般來講，不同地方的巖土其性能指標是不一樣的，此外，即使是同一個地方，隨著巖土深度的變化，其性能也會發(fā)生變化。在統(tǒng)計某一土層的變異性的時候，實際上包含了因位置變化而形成的巖土固有的變異特性。這種情況在結構工程中則是不會出現(xiàn)的。（3）巖土屬性參數(shù)獲取較難。巖土的各項性能的指標參數(shù)都是通過實驗來獲得的，與結構工程通過分析計算獲得各項參數(shù)相比，其難度要增加很多。因此，對于一個工程來說，在試驗中花費的時間與資金要在分析與計算中花費的時間和資金要多得多。

八、巖土工程勘察規(guī)范

鑒于以上情況，《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-94）在極限狀態(tài)與概率法的問題上，只作了一些原則的規(guī)定。如由于巖土工程自身的特性以及我國巖土工程設計發(fā)展水平，在《巖土工程規(guī)范》（GB50021-94）中，對相關的概率法以及極限狀態(tài)只進行了原則性的規(guī)定。比如，第12.14 條規(guī)定：巖土工程的定量分析可采用定值法，對特殊工程需要時可輔以概率法進行綜合評價。第12.15 條規(guī)定了勘察成果報告中，應按不同情況提供巖土參數(shù)值。

九、結束語

由于巖土工程的設計參數(shù)具有不穩(wěn)定性，因此在對巖土工程進行可靠性設計時，要針對工程具體情況和實際特點進行隨機應變，不能把原來固定的設計方案生搬硬套的進行運用。

參考文獻

第3篇：巖土工程條件的概念范文

【關鍵詞】巖土工程；數(shù)值分析；分析

我國巖土工程力學的發(fā)展距今已經(jīng)有40余年的時間，在巖土工程力學變形計算之中，土地被視作彈性體，在穩(wěn)定分析中，土地被視作剛塑性體，穩(wěn)定分析與變形計算是兩種不同的關系，為了將其聯(lián)系起來，一些專家學者建立了現(xiàn)代土力學，并使用了統(tǒng)一的應力——應變——強度關系進行計算，這樣就很好的將變形計算以及穩(wěn)定分析聯(lián)系起來，下面就對巖土工程數(shù)值分析進行深入的探討。

1、巖體工程分析過程的關鍵問題

巖土工程的分析是一項非常復雜的工程，一般情況下，對于該種問題的解決常常使用物理模型與數(shù)學解題結合的方式進行，要解決這類相關的問題，需要使用幾種方式，若建立連續(xù)介質力學模型后，在求解時應該建立好木構方程、包含小應變分析與大應變分析的幾何方程、包含動力與靜力的運動微分方程。在進行求解時，需要確定好邊界條件與初始條件，這幾類條件確定后，才能夠得出方程答案。如果工程問題較為復雜，那么就需要使用數(shù)值分析的方式進行解決，如果使用連續(xù)介質力學模型進行求解，就要注意到邊界條件、初始條件以及木構方程的不同，如果材料為線性彈性體，即可遵照虎克定律進行解決。

如果將巖土材料作為多相體，就可以使用介質力學模型進行分析，為此，需要參考由力學與滲流本構方程組成的本構方程，包含小應變與大應變分析組成的幾何方程，由有效應力相加得出的總應力，總體積變化與相體積變化組成的連續(xù)方程以及動力分析和靜力分析組成的運動微分方程。

通過以上的對比可以分析出，多相體包含有效應力原理以及連續(xù)方程兩種方程，此外，還包含滲流本構方程。在不同的問題之中，連續(xù)方程、幾何方程、運動微分方程以及有效應力原理表達式相同，但是本構方程不同。對于邊界條件以及初始條件的求解，可以使用數(shù)值分析法進行，在分析巖土工程問題時，也能夠使用連續(xù)介質力學模型，在使用連續(xù)介質力學模型時，邊界條件、初始條件與本構模型均不同，在進行分析時，邊界條件與初始條件一般很容易確定，但是應力-應變的關系就相對較為復雜，此外，在使用本構模型時，對于計算結果也會產(chǎn)生較大的影響。因此，在具體的分析過程中，必須要使用樹脂分析的方式，考慮到單元法對于邊界條件與初始條件有著一些限定，本構方程適應性也相對較差，因此，要解決巖體工程的數(shù)值分析問題，必須要使用連續(xù)介質力學模型進行。

2、巖土本構理論的發(fā)展

力學中的虎克定律是一種簡單的本構關系，巖土與其他的物質有著較大的不同，巖土是大自然長期運轉過程中的產(chǎn)物，在同一地區(qū)的同層土壤之中，巖土沿垂直與水平方向會表現(xiàn)出一種較為復雜的性質，巖土是固相、氣相與液相的多相體，在不同的狀態(tài)下，固相、氣相與液相會相互轉換，這就導致巖土初始應力場難以確定；同時，土的變形、強度、滲透特性的確定也較為困難，其變形、強度與滲透特性與礦物成分、形成歷史以及環(huán)境因素息息相關，與巖土的應力狀態(tài)、加荷速率、結構、水平、應力路徑、應力狀態(tài)有著密切的關系，可以看出，巖土本構關系十分復雜，這就導致本構模型的建立出現(xiàn)一些困難。根據(jù)介質力學理論，必須要考慮到區(qū)域性特征以及工程的實際情況，并將其結合起來才能夠建立起科學的本構模型，再根據(jù)實際情況分析巖土的工程數(shù)值，這樣才能夠分析出準確的巖土數(shù)據(jù)。

有關的專家學者認為，對于巖土本構模型的研究應該包括兩種，即科學型模型與工程實用性模型，科學型模型能夠反映和揭示一些特殊的規(guī)律，如主應力軸旋轉問題、土體剪脹性等等，這種模型雖然全面性相對較差，但是能夠反映出一個以及幾個特殊規(guī)律；與科學型模型相比而言，工程使用型模型較為實用、簡單，參數(shù)也相對較少，更加容易測定，能夠用于具體工程的分析過程中，因此，該種模型的應用范圍也較為廣泛，在實際的應用過程中，除了要建立模型外，還要考慮到地區(qū)經(jīng)驗的問題。

3、數(shù)值分析在巖土工程分析過程中的價值與地位

巖土材料是自然的產(chǎn)物，具有區(qū)域性的特征，其應力場較為復雜，測定工作較為困難，巖土中的本構關系也較為復雜，就現(xiàn)階段來看，尚未出現(xiàn)得到工程師普遍認可的本構模型。目前，結構工程使用的材料均為鋼材與鋼筋混凝土，這些材料的均勻性較為理想，材料本身導致的誤差也較小，但是巖土工程使用的材料均為巖土，這種材料的均勻性較差，由于材料本身產(chǎn)生的誤差也較大。因此，在進行幾何模擬的過程中，應該對工程的柱、梁與板進行單獨的分析，以便最大限度的降低由于材料產(chǎn)生的誤差。但是在分析復雜結構時，如果節(jié)點模擬工作未處理好，也會出現(xiàn)較大的誤差，因此，必須要做好節(jié)點模擬工作。此外，在巖土工程之中，如果有超過兩種以上的材料，那么界面模擬也會出現(xiàn)較大的誤差。在本構模型的建立方面，考慮到結構工程的原始材料本構關系相對簡單，因此，在建立本構模型時，可以使用線性關系進行，這樣即可很好的降低模型的誤差。在模型參數(shù)的測定方面，考慮到本構模型有著較大的誤差，結構工程的初始應力較小，難以測定，對于數(shù)值也有著較大的影響，因此，工程分析可以使用線性本構關系，在分析的過程中，需要迭代，在分析的過程中可能會出現(xiàn)較大的誤差。

根據(jù)對巖土工程以及材料的特性分析可以得出，對于巖土工程的數(shù)值分析僅僅只能進行定性分析，其數(shù)值的分析結果也是工程師進行判定的主要依據(jù)。

4、結語

考慮到巖土工程邊界條件與初始條件的復雜性，現(xiàn)階段的巖土工程數(shù)值僅僅只能用作定性分析，因此，在工程設計的過程中，必須要重視概念設計的作用，將其與工程師的判斷進行有機結合。此外，為了提升數(shù)值分析的準確性，需要根據(jù)工程的實際情況多建立幾個本構模型，這樣才能夠促進數(shù)值分析在巖土工程中的廣泛應用，同時，巖土工程師必須要充分的掌握地質情況與工程性質，使用科學的物理模型，采取科學的方法進行分析與計算，在計算的過程中應該遵循因地制宜的守則，把握好主要矛盾與次要矛盾之間的關系，這樣才能夠提升數(shù)值分析的準確性。

參考文獻：

[1]龔曉南.對巖土工程數(shù)值分析的幾點思考[期刊論文].巖土力學，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：巖土工程條件的概念范文

【關鍵詞】巖土工程；連續(xù)介質力學；數(shù)值分析；本構理論；本構模型

1 引 言

本文首先介紹筆者對我國巖土工程數(shù)值分析現(xiàn)狀的調查結果，然后就巖土工程分析中的關鍵問題，如何發(fā)展巖土本構理論和數(shù)值分析在巖土工程分析中的地位這 3 個問題提出粗淺的看法。

2巖土工程分析中的關鍵問題

巖土工程分析中人們常常將用簡化的物理模型去描述復雜的工程問題，再將其轉化為數(shù)學問題并用數(shù)學方法求解。一個很典型的例子是，飽和軟黏土地基大面積堆載作用下的沉降問題被簡化為Terzaghi 一維固結物理模型，再轉化為 Terzaghi 固結方程求解。采用連續(xù)介質力學模型求解工程問題一般包括

下述方程：①運動微分方程式（包括動力和靜力分析兩大類）；②幾何方程（包括小應變分析和大應變分析兩大類）；③本構方程（即力學本構方程）。對一具體工程問題，根據(jù)具體的邊界條件和初始條件求解上述方程即可得到解答，對復雜的工程問題，一般需采用數(shù)值分析法求解。對不同的工程問題采用連續(xù)介質力學模型求解，所用的運動微分方程式和幾何方程是相同的，不同的是本構方程、邊界條件和初始條件。當材料為線性彈性體，本構方程為廣義虎克定律。將巖土材料視為多相體，采用連續(xù)介質力學模型分析巖土工程問題一般包括下述方程[2]：①運動微分方程式（包括動力和靜力分析兩大類）；②總應力= 有效應力+ 孔隙壓力（有效應力原理）；③連續(xù)方程（總體積變化為各相體積變化之和）；④幾何方程，包括小應變分析和大應變分析兩大類；⑤本構方程，即力學和滲流本構方程。

將多相體與單相體比較，基本方程多了 2 個，即有效應力原理和連續(xù)方程，且本構方程中多了滲流本構方程。對不同的巖土工程問題，基本方程中運動微分方程式、有效應力原理、連續(xù)方程和幾何方程的表達式是相同的，不同的是本構方程。對一具體巖土工程問題，根據(jù)具體的邊界條件和初始條件求解上述方程即可得到解答，一般需采用數(shù)值分析法求解。從上面分析可知，采用連續(xù)介質力學模型分析不同的巖土工程問題時，不同的是本構模型、邊界條件和初始條件。對一個具體的巖土工程問題，邊界條件和初始條件是容易確定的，而巖土的應力-應變關系十分復雜，采用的本構模型及參數(shù)對計算結果影響極大。

采用連續(xù)介質力學模型分析巖土工程問題一般需采用數(shù)值分析法求解，有限單元法對各種邊界條件和初始條件，采用的各類本構方程都有較大的適應性。土的應力-應變關系十分復雜，自 Roscoe 和他的學生建立劍橋模型至今已近半個世紀，理論上已提出數(shù)百個本構方程，但得到工程應用認可的極少，或者說還沒有。從這個角度講，采用連續(xù)介質力學模型求解巖土工程問題的關鍵問題是如何建立巖土材料的工程實用本構方程。

3 如何發(fā)展巖土本構理論的思考

Janbu 認為，反映作用與效應之間的關系稱為本構關系，力學中的虎克定律、電學中的歐姆定律、滲流學中的達西定律等反映的都是最簡單的本構關系。巖土是自然、歷史的產(chǎn)物，具有下述特性：土體性質區(qū)域性強，即使同一場地同一層土，沿深度和水平方向變化也很復雜；巖土體中的初始應力場復雜且難以測定；土是多相體，一般由固相、液相和氣相三相組成，土體中的三相有時很難區(qū)分，而且處不同狀態(tài)時，土的三相之間可以相互轉化。土中水的狀態(tài)又十分復雜；土體具有結構性，與土的礦物成分、形成歷史、應力歷史和環(huán)境條件等因素有關，十分復雜；土的強度、變形和滲透特性測定困難。巖土的應力-應變關系與應力路徑、加荷速率、應力水平、成分、結構、狀態(tài)等有關，土還具有剪脹性、各向異性等，因此，巖土體的本構關系十分復雜。至今人們建立的土體的本構模型類別有彈性模型、剛塑性模型、非線性彈性模型、彈塑性模型、黏彈性模型、黏彈塑性模型、邊界面模型、內時模型、多重屈服面模型、損傷模型、結構性模型等等。已建立的本構模型多達數(shù)百個，但得到工程師認可的極少，或者說還沒有。怎么走出困境？這是我們必須面對的難題。筆者認為，對土體本構模型研究應分為兩大類，科學型模型的研究和工程實用性模型的研究。科學型模型重在揭示、反映某些特殊規(guī)律，如土的剪脹性、主應力軸旋轉的影響等。該類模型也不能求全面，一個模型能反映一個或幾個特殊規(guī)律即為好模型。從事科學型模型研究是少數(shù)人，是科學家。工程實用性模型更不能求全面、通用，工程實用性模型應簡單、實用，參數(shù)少且易測定，能反映主要規(guī)律，能抓住主要矛盾，參數(shù)少且易測定即為好模型。工程實用性模型重在能夠應用于具體工程分析，多數(shù)人應從事工程實用性模型研究。研究中應重視工程類別（基坑工程、路堤工程、建筑工程等）、土類（黏性土、砂土和黃土等）和區(qū)域性（上海黏土、杭州黏土和湛江黏土等）的特性的影響，如建立適用于基坑工程分析的杭州黏土本構模型，適用于道路工程沉降分析的西黃土本構模型和適用建筑工程沉降分析的上海黏土本構模型等。工程實用性模型研究還要重視地區(qū)經(jīng)驗的積累。采用考慮工程類別、土類和區(qū)域性特性影響的工程實用本構模型，應用連續(xù)介質力學理論，并結合地區(qū)經(jīng)驗進行巖土工程數(shù)值分析可能是發(fā)展方向。

4數(shù)值分析在巖土工程分析中的地位

下面從巖土材料特性、巖土工程與結構工程有限元分析誤差來源分析比較和巖土工程分析方法三方面來分析數(shù)值分析在巖土工程分析中的地位。前面已經(jīng)提到巖土材料是自然、歷史的產(chǎn)物，工程特性區(qū)域性強，巖土體中的初始應力場復雜且難以測定，土是多相體，土體中的三相有時很難區(qū)分，土中水的狀態(tài)又十分復雜。巖土的應力-應變關系與應力路徑、加荷速率、應力水平、成份、結構、狀態(tài)等有關，巖土體的本構關系十分復雜。至今尚無工程師普遍認可的工程實用的本構模型，而采用連續(xù)介質力學模型求解巖土工程問題的關鍵問題是

如何建立工程實用的巖土本構方程，這是應面對的現(xiàn)狀，也是考慮數(shù)值分析在巖土工程分析中的地位時必須重視的現(xiàn)實情況。

5結 論

通過對我國巖土工程數(shù)值分析現(xiàn)狀的調查研究和上述分析，筆者對巖土工程數(shù)值和解析分析的思考意見如下：

（1）基于對巖土工程分析對象――巖土材料特性的分析，并考慮巖土工程初始條件和邊界條件的復雜性，巖土工程分析很少能得到解析解，而目前巖土工程數(shù)值分析只能用于定性分析。所以，巖土工程設計要重視概念設計，重視巖土工程師的綜合判斷。巖土工程數(shù)值分析結果是巖土工程師在巖土工程分析過程中進行綜合判斷的重要依據(jù)之一。

（2）自 Roscoe 和他的學生建立劍橋模型至今已近半個世紀，各國學者已提出數(shù)百個本構方程，但得到工程應用認可的極少，或者說還沒有。從這個角度講采用連續(xù)介質力學模型求解巖土工程問題的關鍵問題是如何建立巖土的工程實用本構方程。

3）巖土工程師在充分掌握分析工程地質資料、了解土的工程性質基礎上，采用合理的物理數(shù)學模型，通過多種方法進行計算分析，然后結合工程經(jīng)驗進行綜合判斷，提出設計依據(jù)。在巖土工程計算分析中應堅持因地制宜、抓主要矛盾、宜粗不宜細、宜簡不宜繁的原則。

作者簡介：

第5篇：巖土工程條件的概念范文

（邯鄲市金地工程勘察有限責任公司 河北 邯鄲 056000）

【摘要】對于工程設計而言，巖土工程勘察是先決條件，將該項工作落實到位，有助于后續(xù)施工的高效開展。本文首先對巖土工程勘察技術應用過程中的常見問題進行了分析，然后就巖土工程勘察新技術的應用展開探討，旨在促進巖土工程勘察技術的進一步提高。

關鍵詞 巖土工程；勘察技術；應用流程；措施

巖土工程勘察指的是通過工程地質調查與測繪、勘探與采取土試樣、原位測試、室內試驗、現(xiàn)場檢驗和檢測，對工程所在地的地形地貌、地層界面、地下水位、風化層等進行查明及分析，對建設場地的環(huán)境和工程條件進行真實且綜合評價，編制勘察文件，為整個工程的施工提供現(xiàn)實參考和理論依據(jù)。所以，對于工程設計與施工而言，巖土工程勘察屬于一種重要的先決條件。將巖土工程勘察工作落實到位有助于后續(xù)工作的高效開展。

1.巖土工程勘察中的常見問題?

1.1通常情況下，工程項目的工期都較為緊張，如此一來，給巖土工程勘察工作提出了較高的要求，一方面要節(jié)省時間、提高效率，另一方面要保證勘察結果的全面性及準確性。我國幅員遼闊，地形情況極為復雜，再加上其它各種不利因素的影響，造成巖土工程勘察工作面臨不小的難度，無法提供毫無缺陷的勘察結果。應用巖土工程勘察技術的過程中，主要存在以下問題：?

（1）沒有當?shù)氐匦蔚孛策M行深入研究。如果只是單純地考察施工點，那么將無法準確把握當?shù)氐鼗翆幼兓?guī)律，進而導致資金浪費，甚至工期延誤的問題。另外，勘察人員常常忽視環(huán)境對工程建設的影響，沒有對施工設計展開充分的論證，從而導致了十分嚴重的后果；?

（2）在勘察結果方面存在問題。部分勘察工作隊伍為了加快勘察進度或者降低成本，甚至采用了漏做或者少做勘察項目的辦法，這種作業(yè)方式是不符合相關規(guī)范的；?

（3）在勘察報告編制方面存在問題。對于勘察工作而言，勘察報告是最終的結果和成果，是工程后續(xù)施工的重要參考依據(jù)。然而由于勘察過程中的各種問題，勘察資料常常暴露出質量不高的問題，有的缺乏科學嚴謹?shù)年U述，有的甚至脫離了工程的實際情況，最終無法發(fā)揮其應有的作用；?

（4）勘察信息數(shù)字化程度低。勘察部門提供的勘察信息大多表現(xiàn)為圖紙、表格以及文字等形式，在內容方面一般為定性描述。該種情況導致設計人員無法對勘察信息有一個直觀而準確的理解，從而造成勘察信息的兩大難問題，一是處理難，二是利用難。

1.2為了應對上述問題，應該做好以下工作：?（1）謀求更好的勘察條件；?（2）提升勘察工作人員的綜合素質；?（3）積極引入更先進的技術。只有如此，才能不斷提高勘察工作的整體水平。

2.巖土工程勘察新技術的應用?

2.1數(shù)字化勘察技術。

隨著工程建設要求的不斷提高，傳統(tǒng)勘察方法已經(jīng)無法跟上時代的腳步，在此背景下，數(shù)字化勘察技術開始受到重視，并獲得了大力推廣。在實際應用過程中，數(shù)字化勘察技術的關鍵之處主要包括兩方面，分別是數(shù)字化建模方法、數(shù)字化巖土勘察工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。?

2.1.1數(shù)字化建模方法。?

（1）目前，數(shù)字表面模型法是數(shù)字化勘察技術中最為常用的一種建模方法。該種方法可以對地面起伏情況進行生動而真實的表達，詳見圖1。?

（2）數(shù)字表面模型法能夠實現(xiàn)對工程地質體外表面的精確表示。數(shù)字表面模型法，能夠根據(jù)某種既定的規(guī)則將那些具有相同屬性的點有機地連接在一起，從而完成網(wǎng)狀曲片面的構建，最終確定整個地質體的真實空間屬性。表面模型法利用測點獲取所需數(shù)據(jù)，然后對數(shù)據(jù)進行深入解釋，并將最終的解釋結果用于地質體界面的重新構建。測點提供的數(shù)據(jù)具有離散特性，在內容上主要包括兩點，一是測點的幾何特征數(shù)據(jù)，二是測點的屬性特征數(shù)據(jù)。?

（3）地形建模方法原理：首先獲取某一地區(qū)的DEM數(shù)據(jù)，并將其作為基礎，然后通過疊加遙感影像的方法以實現(xiàn)對三維地形的顯示，接著對正射影像圖做投影變換處理，最后通過Photoshop完成調色處理，生成地形紋理，也可稱之為三維城市的"底圖"。?

（4）在此過程中，將會應用到地質三維數(shù)字化這項十分重要的技術。地質三維數(shù)字化技術指的是以地球三維地理空間體系中的所有組成部分為研究對象，如地層、土質以及巖石等，對上述對象在地球三維空間上對應的各點屬性、狀態(tài)以及特征等要素的分布建立統(tǒng)一的三維數(shù)字化加以描述。某地地質地貌數(shù)字化仿真圖如圖2所示。?

（5）目前，還沒能解決的問題有：在三維工程數(shù)值分析工作中，首先需要獲取已知離散點插值，這是一個基礎條件。眾所周知，地質空間的分布由于受到各方面因素的影響，因而具有一定的復雜性以及不完全確定性，很多情況下，僅僅依靠那些通過剝離方式從地質空間得到的離散點是無法對地質工程的三維屬性展開描述的。與此同時，工程地質不能很好地把握對象應力和應變屬性之間的彼此關系，造成和實際地質條件相去甚遠，而用于研究工程地質應力、應變的基礎即工程地質條件相對簡單，以及將已知力或者位移邊界條件進行簡化，將其當作離散點，所以，目前應用的三維描述，無論在適用性方面，還是在精確性方面，還存在諸多誤差及不足。?

2.1.2數(shù)字化巖土勘察工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。?

2.1.2.1基于GIS的巖土勘察工程，其收集的原始數(shù)據(jù)可大致歸結為兩大類，一是地理信息的空間數(shù)據(jù)，二是地理信息的非空間數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)來自以下兩個方面：（1）基礎地理數(shù)據(jù)，如地形地貌圖以及自然區(qū)劃圖；（2）巖土工程勘察數(shù)據(jù)，如工程所在地的地質勘探資料，包括各個勘探點的全部信息（如地理、環(huán)境）以及場地的底層信息（如年代、沉積相）。?

2.1.2.2在建立該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的過程中，應遵循以下步驟：?

（1）概念模型設計。為了得到能夠對信息世界進行客觀反映的概念性數(shù)據(jù)模型，需要將那些和實體之間存在聯(lián)系的諸多功能以及行為有效的剝離出來，僅僅從實體數(shù)據(jù)的角度去建立這樣一個模型，即研究數(shù)據(jù)對象和屬性，還有相關關系，并將其作為基礎，從而建立與之相對應的一個數(shù)據(jù)庫表結構。?

（2）數(shù)據(jù)庫的建立及實現(xiàn)。在該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)可分為三大類，一是用戶原始數(shù)據(jù)，二是系統(tǒng)中間數(shù)據(jù)，三是最終數(shù)據(jù)。原始數(shù)據(jù)是由各個測點數(shù)據(jù)共同組成的，而測點數(shù)據(jù)又包括了測點的幾何屬性數(shù)據(jù)以及信息屬性數(shù)據(jù)。中間數(shù)據(jù)指的是來自原始數(shù)據(jù)系統(tǒng)的一系列自動生成，包括地層層面等值線模型、三維表面模型以及剖面模型等，利用上述模型能夠根據(jù)客戶的具體需要生成各類圖件，另外，還開放了多種信息查詢功能。最終數(shù)據(jù)在種類方面比較繁多，既有圖形資料，也有文檔資料，其生成的基礎是中間數(shù)據(jù)以及客戶的具體需要。?

2.1.2.3巖土工程勘察數(shù)字化系統(tǒng)流程如下：（1）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；（2）勘測信息管理系統(tǒng)；（3）工程地質數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)；（4）計算機文檔管理系統(tǒng)。?

2.2發(fā)展測試新技術。

對于勘察工作而言，測試技術可稱得上是基礎所在。和國際先進水平相比，我國在測試技術領域還存在不小的差距。目前，測試技術的難點不在于巖土力學，而在于參數(shù)測試技術還遠遠不夠完善。若想加快測試技術的完善進程，以傳統(tǒng)測試方法為前提條件，并有機融入現(xiàn)代物理技術元素將是一條可行之路。這里所提到的現(xiàn)代物理技術指的是波動理論以及電子技術等。如，在進行土工測試的過程中，可將研究范圍進行放大，從地基的某一"點"擴展至一定空間區(qū)域的"面"，甚至"體"。除此之外，還應該促進土工測試技術的更新?lián)Q代，用最新的第三代測試技術（無孔、無損測試技術）去代替第一代測試技術（直接試驗）以及第二代測試技術（觸探、旁壓試驗）。測試技術的運行和發(fā)展都需要硬件的支持，換而言之，硬件（儀器、設備）生產(chǎn)商應該不斷提高自身的研發(fā)及制造水平，從而為后續(xù)的實際操作奠定堅實的基礎。研發(fā)者在設計、制作相關儀器或設備的過程中，應該多了解它們的應用領域，從而實現(xiàn)理論、實踐的真正統(tǒng)一。

3.結語?

對于工程建設而言，巖土工程勘察是先決條件，是關鍵工作，將會對后續(xù)的工程建設產(chǎn)生十分重要的影響。在巖土勘察技術方面，我國還處于剛剛起步階段，還存在諸多問題亟待解決，這就需要相關領域的技術人員一起努力、共同研究，從而不斷提高巖石工程勘察技術，爭取早日健全巖土工程勘察體系。

參考文獻

［1］姜明友.巖土工程勘察中常見問題的分析和解決措施［J］.中國新技術新產(chǎn)品.2010（18）

［2］陳靜.關于巖土工程勘察的探討［J］.現(xiàn)代營銷（學苑版）.2011（06）

［3］趙運平.巖土工程勘察研究［J］.中國高新技術企業(yè).2010（09）

［4］岳海東.巖土工程勘察技術方法措施分析探討［J］.中國房地產(chǎn)業(yè).2011（03）

［5］郭烽仁.巖土工程勘察中的問題［J］.現(xiàn)代裝飾（理論）.2012（09）

［6］聶澤明.巖土工程勘察技術的發(fā)展趨勢［J］.中華民居.2012（03）

第6篇：巖土工程條件的概念范文

【關鍵詞】巖石工程；風險分析；巖石工程應用

1 巖石工程的定義以及研究巖石工程的意義

在中國來說，巖石工程的定義非常的多，現(xiàn)在舉例來說有：《巖土工程基本術語標準》定義為：“土木工程中涉及巖石和土的利用、處理和改良的科學技術。”中國大百科全書定義為：“土木工程的一個分支，以工程地質學、巖石力學、土力學與基礎工程為理論基礎，涉及巖石和土的利用、整治和改造的一門技術科學。”也有不少專家定義為：“土木工程的一個分支，研究巖土體（包括其中的水）作為支承體、荷載、介質或材料，必要時對其改良或治理的一門工程技術?！蹦敲淳C合上述的定義來講筆者認為巖石工程有三大特點，分別是：第一、巖土工程是土木工程的分支；第二、研究對象是巖石和土，當然包括巖土中的水；第三、是一門關于巖石的技術科學或工程技術。

在我們的日常生活中巖石工程應用非常的廣泛：小到橋梁、路基的建設以及房屋的建筑，大到地質災害的防護都起到非常重要的作用。研究巖石工程是科學技術不斷發(fā)展的過程當中不可缺少的一部分。下面，筆者就巖石工程的風險就行分析，以及巖石工程的應用進行分析。從而達到巖石工程在我們的日常生活中發(fā)揮最大功能的作用。

2 巖石工程的風險分析

一切不確定性因素是事物存在風險的根源。而巖土工程的不確定性包括參數(shù)、模型不確定性和人們認識的不確定性，使得巖土工程基礎及其上部的土木工程必然存在不同程度的風險。雖然很多不能確定的風險是不可以抗拒的，但是我們可以分析這些不確定的風險，盡量的去了解和認識，只有這樣我們才能在巖石工程的制作過程中盡量的避免這些不確定因素或者是為我所用。那么在此筆者主要從兩方面進行分析：第一，對自然條件的依賴性和條件的不確知性；第二，巖土工程的不嚴密性、不完善性和不成熟性

2.1 對自然條件的依賴性和條件的不確知性

巖土工程作為土木工程的分支，是以傳統(tǒng)力學為基礎發(fā)展起來的。但很快發(fā)現(xiàn)，單純的力學計算不能解決實際問題。而究其原因主要在于對自然條件的依賴性和計算條件的不確知性。我們也知道，由于科技發(fā)展的局限性，我們人類對于自然條件的認知還是非常不到位的，就算是簡單的刮風下雨我們也只能簡單的進行短時間的預見和分析，更不用說在短時間內改變自然條件的不可預見性。而我們的巖石工程更多的是建立在自然條件之下，不可避免的會有地震，酸雨等外界條件的影響。因此，巖石工程的外界自然條件是不可控制的。而就巖石工程的內部條件來說：試與結構設計比較，結構工程師面臨的材料是混凝土、鋼材等人工制造的材料，材質相對均勻，材料和結構都是由工程師在設計時選定，是可控的，計算條件十分明確，因而建立在力學基礎上的計算是可信的。而巖土，無論材料還是結構，都是自然形成，不能由工程師的控制，而選定的過程只能根據(jù)勘測選擇更加適合的，可是通過勘察查明的會有一個問題那就是不可能完全查明他的質地和形成的過程，難以控制的因素非常的多。因而存在條件的不確知性和參數(shù)的不確定性，不同程度地存在計算條件的模糊性和信息的不完全性。因而雖然巖土工程計算方法取得了長足進步，并且發(fā)揮了非常重要的作用，但是由于計算假定、計算模式、計算參數(shù)與實際之間存在很多差別，計算結果與工程實際之間總還是會存在或多或少的差別，需要巖土工程師綜合判斷。“不求計算精確，只求判斷正確”，強調概念設計，已是巖土工程界的共識。因此，巖石工程的不確定性和不可控制性達成了巖石工程的風險。

2.2 巖土工程的不嚴密性、不完善性和不成熟性

地質學和力學是巖土工程的兩大理論支柱，兩者互助補充，互相融合，互相嫁接，互相利用。我們知道力學是以基本理論為出發(fā)點，結合具體條件，構建模型求解。其特點是從一般到特殊，嚴密，是一種演譯推理的思維方法。而相反的是地質學是在調查研究取得大量數(shù)據(jù)的基礎上，分析、綜合、對比找出科學規(guī)律，從特殊到一般，是一種歸納推理的思維方法，側重于分析成因演化，宏觀把握，綜合判斷。但是由于條件的不確定性和參數(shù)的不確定性，導致信息的不完全性，使單純的計算不僅不精確，也不一定可靠。因而強調定性分析與定量分析相結合，強調綜合判斷。然而綜合判斷就必須得依靠工程師的理論基礎和豐富的工程經(jīng)驗。這也不是很準確的并且也是無法判斷的。就像一位良醫(yī)，既要深刻理解醫(yī)藥理論，又要有豐富的臨床經(jīng)驗。忽視經(jīng)驗當然是錯誤的，沒有經(jīng)驗的人肯定解決不了復雜的工程問題。忽視理論也是錯誤的，極易將局部經(jīng)驗誤為普遍真理，犯概念性錯誤。因此只有將經(jīng)驗和理論結合起來才能真正的解決好問題。而經(jīng)驗具有非常大的不可控性?！敖?jīng)驗之果只有結在理論之樹上才有生命力?！庇缮峡芍瑤r土工程迄今還是一門不嚴密、不完善、不夠成熟的科學技術，處在“發(fā)展中”的一門科學技術，因而存在相當大的風險性。因此說在自然條件不可以控制的情況下，由于經(jīng)驗的不可控制性從而使得巖石工程具有很大的風險性。

3 巖石工程的應用注意問題分析

由于巖石工程的應用過程中存在著很多的風險，因此我們在巖石工程的應用中需要注意很多方面的問題。那么在巖石工程的應用過程當中究竟應該注意哪些問題呢？筆者就一些需要注意的問題進行了總結。

第一層面，如果是涉及人身健康、工程安全、環(huán)境保護等公眾利益、國家利益的，應制定技術法規(guī)，由國家制訂，強制執(zhí)行，嚴格監(jiān)管。包括勘察設計的基本準則，各種災害的防治，有害物質擴散的限制等等。防止出現(xiàn)對社會、對人身有危害的工程。

第二層面，屬于大量重復型的技術規(guī)則，如術語、符號、分類，常用測試方法、常用分析法等，宜制定具體而統(tǒng)一的標準，供工程師采用。

第三層面，需因地制宜，結合具體工程處置的問題，諸如勘察工作的布置，巖土工程設計方案等，規(guī)范只對基本準則作出規(guī)定，具體問題由巖土工程師根據(jù)具體情況，發(fā)揮自己的學識和經(jīng)驗，進行綜合判斷，并承擔風險責任。

4 結語：

盡管因為各方面的原因人們對風險分析的應用還是存在多種的疑慮或偏見，但因為長期以來，巖土工程類似的不確定性因素較多、量測實驗數(shù)據(jù)有限、模型誤差大的介質，導致工程師的認識依然僅僅只是從概率現(xiàn)象入手的，研究的結果和評價也只能以概率的形式表達。而實踐證明，只有利用各種不確定性研究方法，并使用定量風險分析作為決策工具或傳統(tǒng)設計的補充，才能在相當程度上可給決策者提供更多的輔助評價信息。完整的風險分析是根據(jù)各種自然現(xiàn)象的概率及其對相關的自然和人類（即工程系統(tǒng)的可能響應）進行全面的估計，對造價以及各種社會、經(jīng)濟和環(huán)境方面的災害性結果進行評估。我們相信，在未來的一段時間內，巖石工程隨著人們的研究越來越深將會得到跟好的發(fā)展。

參考文獻

[1]張貴金.徐衛(wèi)亞.巖土工程風險分析及應用綜述.[J].巖石力學，2005，(9).

第7篇：巖土工程條件的概念范文

【關鍵詞】新技術；巖土工程；應用研究；施工質量

巖土工程的施工質量不僅直接影響著整個建筑工程的質量，更是建筑工程不可忽視的關鍵部分，在工程建筑中占據(jù)著重要地位。建設事業(yè)的發(fā)展不僅給人們的生產(chǎn)生活提供了優(yōu)良的環(huán)境，更是帶動我國經(jīng)濟發(fā)展的重要工程，尤其在近幾年，我國各領域的工程項目不斷擴大、增多，因此巖土工程施工涉及的方面也更加廣闊，會因為更多不同的因素影響施工質量，因此也向當前的巖土工程施工技術提出了較高的要求。在實際的巖土工程施工過程中，經(jīng)常會需要用到坑基支護技術、地下連續(xù)墻施工以及樁基礎施工等技術，這些技術都在現(xiàn)代巖土施工中得到了有效的應用，其施工技術也是直接決定著施工質量的好壞。隨著科學技術的進步，更多的巖土工程新技術應運而生，本文就這些新技術、新材料展開的分析，為保證巖土工程施工質量提供最佳的技術選擇，保證建筑企業(yè)的效益。

1.當前我國巖土工程施工技術的應用現(xiàn)狀

就當前我國建筑行業(yè)巖土工程施工的現(xiàn)狀來看，并沒有充分利用全新的技術來施工，主要就是因為施工企業(yè)缺乏引入新技術的概念和意識，很多企業(yè)的技術還只停留在傳統(tǒng)的技術上面，尤其是那種滿足于傳統(tǒng)、適應傳統(tǒng)技術的觀念、思想上比較落后。而有的企業(yè)因為沒有經(jīng)濟實力投入到新技術的運用中去，不愿意花費較大的人力、物力與財力投入到新技術的推廣中，這也是阻礙新技術在巖土工程中發(fā)展的重要因素。

此外，很多建筑企業(yè)中的技術人員普遍素質比較低，就算企業(yè)引入了一些新設備新技術，也沒有優(yōu)秀的技術人才來操作，再加上人員的技能比較落后，企業(yè)也缺乏對員工的技能培訓，因此引進的新技術就形同虛設。這兩方面的原因嚴重制約新技術發(fā)展的關鍵所在，因此，要想實現(xiàn)提高我國巖土工程施工技術的目標，就必須著手清除阻礙提升技術推廣的障礙，加強推廣與引進。同時，巖土施工企業(yè)還應從自身入手，加強基礎技術的建設，培養(yǎng)技術人員，以此來促進對新技術的運用，整體上提高巖土工程的施工技術水平。

2.巖土工程施工中對新技術的應用

2.1沉井施工技術

沉井施工技術又叫做沉箱施工，其具有對周圍環(huán)境影響小、需要的場地條件小等等優(yōu)點，因這些優(yōu)點使得沉井施工技術已經(jīng)被廣泛引用到了巖土工程施工中。沉井施工技術的工作原理就是構建一個井筒狀的結構物，在井內挖土后，利用結構物的自重克服與井壁之間的摩擦力，使得井內的土下沉到預先設計的高度，然后再使用混凝土密封底部，最后將井孔填塞好作為構造物的基礎。另外，因沉井結構可以按照預先設計的深度進行埋填，這樣設計的目的是為了保證結構的穩(wěn)定性與整體性，使得承載面積變大，就可以承載更多的水平與垂直載荷，因此，沉井施工技術使用與城市巖土工程施工。

沉井施工技術的施工過程主要按照以下工序來進行；首先，對地基進行處理后，才能夠開始基坑的開挖工作，隨后才能進行沉井的制作與下沉，只有這些工作處理完畢后才能對沉井進行封頂與封底的工作。在實際的沉井施工過程中，需要特別注意的是，沉井施工需要的施工人員較多，在下沉的過程中需要加強進一步的觀測，及時分析出現(xiàn)的變差，并進行科學的調整，保障沉井施工的施工質量。此外，在設計沉井時，還必須根據(jù)施工現(xiàn)場的地質條件與結構嚴格對刃腳等部件計算進行仔細的符合，以確保設計檔案的準確性。

2.2泥漿護壁鉆孔灌注樁施工技術

泥漿護壁鉆孔灌注樁施工技術是現(xiàn)代巖土工程中廣泛應用的施工技術，也是常用的基礎性技術。伴隨著各項建筑工程技術的發(fā)展與革新，巖土工程中的施工設備與材料也都伴隨得到了更大的提升，這些新技術新材料不斷被應用到巖土工程中來。泥漿護壁鉆孔灌注樁施工技術具有無噪音、無振動并且不會出現(xiàn)積壓情況等的優(yōu)點，比較適用于水位較淺的巖土工程施工中來運用。主要利用的是鉆孔時的泥漿將鉆渣帶出來的方式，同時，不會對孔壁造成破壞，再將鉆進中的泥漿通過水下混凝土澆筑的方式置換。從而保證了鉆孔灌注樁的施工質量。同時，在進行施工之前必須要進行驗證，查看設計是否滿足現(xiàn)實情況的要求后才能進行具體的施工。

2.3噴射混凝土技術

將一定配比量的拌合料混凝土通過噴射機械壓縮空氣再噴射到受噴面的方式進行混凝土的澆筑。其中拌合料是通過管道運輸確認準確定位后再進行噴射的，拌合料一旦接觸到受噴面就會很快凝結，實現(xiàn)了在短時間內加固的作用。當前，一些巖土工程中常常將噴射混凝土技術與鋼筋網(wǎng)聯(lián)合使用的方式，實現(xiàn)受噴面的加固耐久性與更高的力學性能。噴射混凝土技術的主要施工流程為：在對受噴面進行充分的底層處理后，用水潤濕，然后編設固定好鋼筋網(wǎng)，緊接著要進行合理的混合料拌合，等待噴射操作完畢后，還應進行合理的后續(xù)養(yǎng)護工作，保證各環(huán)節(jié)的施工質量。

3.提高施工企業(yè)技術水平，促進新技術的應用

在現(xiàn)代的建筑企業(yè)巖土工程施工中，新技術的發(fā)展不僅要靠社會的推動，更要依靠企業(yè)提高自身的技術水平基礎來實現(xiàn)。技術水平的好壞直接影響著新技術運用的效果，因此，當前的企業(yè)應該從自身出發(fā)，一方面通過培養(yǎng)員工自身的技術水平，努力加強各環(huán)節(jié)技術人員的專業(yè)技能。另一方面，加強各項標準以及管理制度的完善，切實實施新技術的推廣工作，制定相關的推廣運行機制，切實運用到實際施工中去。如果企業(yè)能夠充分利用起新技術，不僅能夠給企業(yè)到來更多的優(yōu)勢，還能大大縮短施工工期，有效保證施工質量。這樣一來，必然會給建筑企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟利益，從而促使企業(yè)進一步發(fā)展，為企業(yè)在市場競爭中占有良好的地位起到積極推動作用。

【參考文獻】

[1]賈志宏.淺析巖土工程施工中新技術的應用[J].河南科技，2013，12：54-55.

[2]梁應科.勘察技術在巖土工程施工中的應用研究[J].低碳世界，2013，22：124-125.

[3]付建秋.勘察技術在巖土工程施工中的應用研究[J].中國新技術新產(chǎn)品，2014，12：148.

第8篇：巖土工程條件的概念范文

關鍵詞：巖土工程；勘察設計；數(shù)字化；

中圖分類號：E271文獻標識碼： A

巖土工程勘察是工程設計的先決條件。一般巖土工程信息，包括地形地貌、地層界面、斷層、地下水位、風化層厚度以及各種物探、化探資料，這些資料是直接從野外測量獲得而用于某一工程設計的。雖然在工程設計中他們扮演著不可缺失的角色，但在工程完成以后他們一般就被“束之高閣”，很少再被使用。就算“有朝一日”再被利用，這些信息也只是一些離散的數(shù)據(jù)，巖土工程技術人員較難直接利用它們再去分析場地中工程地質參數(shù)的分布規(guī)律。更何況傳統(tǒng)的巖土工程資料分析和解釋一般都局限于二維、靜態(tài)的表達，這種表達描述空間構造起伏變化的直觀性差，往往不能充分揭示它們空間變化的規(guī)律，難以使人們直接、完整、準確地理解和感受場地土的物理力學性質變化情況，也就越來越不能滿足工程的空間分析要求。如何利用這些實測參數(shù)來推斷它們在區(qū)域內的分布規(guī)律，如何利用這些參數(shù)來預測場地中某點巖土工程性質，是巖土工程勘察中的一個古老而且很有興趣的問題，歷來不斷有人在做這方面的工作。今天，隨著計算機的出現(xiàn)，特別是DataBase理論的深入發(fā)展、計算機圖形處理技術的完善，上述問題越來越有了新意。隨著計算機技術的發(fā)展，已經(jīng)完全可以集成以巖土工程建模、巖土工程數(shù)字化、巖土工程數(shù)據(jù)庫管理、巖土工程特性分析、巖土工程地質解釋以及空間分析和預測、地學統(tǒng)計和圖形可視化的一體化系統(tǒng)，繼而發(fā)展成為現(xiàn)代化、信息化為一體的巖土工程勘察數(shù)字化新體系。

一、我國巖土工程勘察的現(xiàn)狀及存在的問題

隨著RS、GIS，GPS(3S技術)的發(fā)展與集成，己促使巖土工程勘察進入到以數(shù)據(jù)庫為核心的勘察設計一體化產(chǎn)業(yè)體系。但是在注視上述發(fā)展的同時也應該看到，目前雖然計算機輔助設計(CAD)己廣泛應用于巖土工程勘察設計中，功能日益完善。但是，由于多種原因，巖土工程勘察設計之間仍有許多問題亟待完善，如分散作業(yè)，手工操作、圖紙、表格、文字等資料以紙質媒體為主，轉抄傳遞，效率低，錯漏時有發(fā)生、資料共享性差；資料再利用率低。因此我們需要發(fā)展和推廣巖土工程勘察數(shù)字化和一體化技術。我們需要克服存在的問題，使我國巖土工程勘察一體化取得長足進展，存在的問題主要是：

1、勘察資料過于地質化

由于部門長期的條塊分割，勘察、設計分散作業(yè)，加之巖土工程規(guī)范制定和新技術、新方法應用的滯后。以及專業(yè)設置過細，巖土工程本身的特殊性等原因，設計與勘察之間脫鉤多，使得勘察提供的巖土工程信息通常以設計人員難以理解的形式出現(xiàn)，而且勘察也較難參與設計的全過程。設計人員也因知識的局限，很難深層次理解巖土工程勘察信息。因而勘察成果在設計中的轉化率較低，造成許多不應有的浪費和損失。

2、數(shù)字化地圖與數(shù)字化設計系統(tǒng)間不夠貫通

地形圖是設計系統(tǒng)的底圖或稱基礎數(shù)據(jù)，由于數(shù)字化地圖中的某些環(huán)節(jié)技術條件不成熟，與CAD設計軟件的接口不匹配，很難順利實現(xiàn)對接，設計系統(tǒng)不得不重新將勘察資料數(shù)字化，影響了設計系統(tǒng)CAD的推廣應用。

3、設計軟件不夠完善

目前，巖土工程設計中主要采用設計軟件，主要是為完成設計中的數(shù)值計算和設計文件的編制與工程圖的繪制等任務而編制的。但設計前沿的核心問題，如方案設計、設計中的綜合評價等經(jīng)驗性工作，現(xiàn)在開發(fā)的軟件遠不能勝任。并且一些設計軟件功能較少，常為單一功能者居多，很難實現(xiàn)網(wǎng)絡化和數(shù)據(jù)共享以及綜合化分析。

4、勘察信息數(shù)字化程度低

勘察部門提供的勘察信息往往以圖紙、表格、文字等形式為主，內容上定性描述較多。這一方面造成設計人員對于勘察信息難于準確理解，另一方面造成對勘察信息處理、利用上的困難。

5、系統(tǒng)綜合能力差

巖土工程勘察設計所涉及的信息是多方位的，如地形、地質、水文、氣象、村鎮(zhèn)分布、農(nóng)田、交通、水利設施、環(huán)境、經(jīng)濟、社會人文等，這些信息既有空間定位特征、又有屬性特征，既有定量指標、又有定性指標，既有確定性因素、又有不確定性因素?，F(xiàn)有的巖土工程勘察設計系統(tǒng)由于缺乏對各類信息全面采集、表達、識別、分析手段，造成設計方案的優(yōu)化和綜合決策缺乏全面的情報支持。

二、巖土工程勘察設計數(shù)字化系統(tǒng)方案分析

巖土工程勘察設計數(shù)字化系統(tǒng)是在結合計算機網(wǎng)絡和現(xiàn)代先進技術的基礎上，對巖土工程信息進行勘察的有效手段。就巖土工程勘察設計數(shù)字化系統(tǒng)的方案制定來看，可以從以下兩個方面進行分析：

1、巖土工程勘察數(shù)字化

數(shù)字化就是將一些分散而多種多樣的要素或單元合并組合成一個更加完整或協(xié)調的整體。巖土工程勘察數(shù)字化系統(tǒng)是指應用當代測繪技術、數(shù)據(jù)庫技術、計算機技術、網(wǎng)絡通信技術和CAD技術，通過計算機及其軟件，把一個工程項目的所有信息有機地集成起來，建立綜合的計算機輔助信息流程，使勘察設計的技術手段從手工方式向現(xiàn)代化CAD技術轉變，作到數(shù)據(jù)采集信息化、勘察資料處理數(shù)字化、硬件系統(tǒng)網(wǎng)絡化、圖文處理自動化，逐步形成和建立適應多專業(yè)、多工種生產(chǎn)的高效益、高柔性、智能化的工程勘察設計體系。

2、巖土工程數(shù)字化系統(tǒng)的組成

巖土工程數(shù)字化系統(tǒng)的組成。巖土工程勘察數(shù)字化系統(tǒng)涉及的地理信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、計算機圖形學、地質學、地質統(tǒng)計學、地質建模、AutoCAD 和 Word 自動化等一系列技術，他們以巖土工程勘察、設計規(guī)范作為相互聯(lián)系的基礎組成一個系統(tǒng)工程。

三、巖土工程勘察數(shù)字化模塊技術分析

巖土工程勘察設計數(shù)字化系統(tǒng)的應用能夠實現(xiàn)巖土工程勘察中場地方域的數(shù)字化、場地物性指標的數(shù)字化、場地地層的數(shù)字化以及巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫的設計，有效解決了傳統(tǒng)巖土工程勘探中由于數(shù)據(jù)內容的復雜性和形式的多樣性造成的處理困難。在具體運行過程中，巖土工程勘察數(shù)字化的實現(xiàn)將地質統(tǒng)計學的相關基礎理論與現(xiàn)代技術進行融合，采用科學合理的手段和方法。本文就巖土工程勘察主要數(shù)字化模塊技術的實踐，從以下幾個方面進行了簡要分析：

1、GIS 在巖土工程勘察中的應用

雖然GIS和巖土工程勘察設計一體化有區(qū)別，然而二者也有一定的相似之處，即二者皆涵蓋和空間坐標相關的信息，GIS 注重空間信息的采集與分析，而巖土工程勘察設計一體化注重空間信息的分析與決策。一般來說，和以往巖土工程勘察設計技術相比，GIS具有強大的數(shù)據(jù)采集與處理能力、形式與內容上復雜多樣性、較強的可視化操作功能及空間分析能力等優(yōu)勢。

2、巖土工程建模

巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫管理作為巖土工程勘察數(shù)字化系統(tǒng)的一項基礎工作是一個數(shù)據(jù)密集、處理復雜的數(shù)據(jù)庫應用問題，為了能獲得反映信息世界的概念性數(shù)據(jù)模型，將與實體和聯(lián)系相關的功能與行為剝離出來，僅從現(xiàn)實世界中實體的數(shù)據(jù)側面來建立模型即研究數(shù)據(jù)對象與屬性及其關系。

3、數(shù)據(jù)庫建設

巖土工程勘察設計是一項系統(tǒng)性工程，需要涉及到信息的共享，因此，構建高效經(jīng)濟的數(shù)據(jù)庫顯得尤為重要。巖土工程勘察數(shù)據(jù)常常具有空間性與多源性的特征，一般數(shù)據(jù)庫技術是很難實現(xiàn)對這些數(shù)據(jù)的處理。隨著GIS、計算機圖形學及空間科學的發(fā)展，這為復雜的空間數(shù)據(jù)采集、存儲及分析建模提供了重要的條件?；诘乩硇畔⑾到y(tǒng)的巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫的出現(xiàn)為巖土工程領域復雜的數(shù)據(jù)管理，空間數(shù)據(jù)分析提供了高效快捷的手段，目前，以GIS 技術支持的數(shù)據(jù)庫技術已經(jīng)應用到地質學的眾多領域。

參考文獻

[1] 馬莉.淺談巖土工程勘察中存在的若干問題[J].山西建筑.2009(04).

第9篇：巖土工程條件的概念范文

關鍵詞：巖土工程；勘察工作；數(shù)字化技術

中圖分類號：TU195 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）03-0149-02

隨著社會的迅猛發(fā)展與數(shù)字化技術的不斷進步，對于巖土工程的勘察工作也逐漸走進了數(shù)字化的時代。如何才能在巖土勘察工程中靈活地運用數(shù)字化技術提高勘察的工作效率，是目前巖土工程勘察人員共同需要解決的首要問題。事實上，在勘察工程中使用數(shù)字化技術，需要經(jīng)過一系列的體系建設，并需要在實際的工程運用中進行相應的技術調整。文章主要就勘察資料的收集、數(shù)字化建模方法、勘察數(shù)據(jù)庫的設計，這幾個關鍵環(huán)節(jié)進行探討。

1 事先收集好勘察所需的資料

1.1 確定勘探深度及間距

在勘察的過程中，首先要確定好勘察的間距和深度，由于巖土的結構形式和基礎形式并不相同，因此相應的勘探深度也不一樣。舉例來說，假如磚混結構住宅是5～6層，那么勘探孔深15 m就可以了，但是，如果是五層的框架結構商場，由于柱網(wǎng)的柱荷載相對比較大、基礎面積足夠大，那么勘探施工人員就可以使用樁基，如果勘探孔的深度只有15 m，就達不到標準不能使用樁基。

那么，我們在一般情況下，鉆孔的勘察深度要能控制主要受力層，那么就要在5 m以上；如果是高層建筑，就要確保勘察孔達到基底下0.5～1.0倍的基礎寬度，當然，還需要根據(jù)工程的需要達到控制性鉆孔深度，也就是要超過地基變形的計算深度，以便能夠達到勘察需要。

1.2 科學劃分野外的地層

科學勘探實踐表明，在影響室內資料整理是否準確的眾多因素當中，野外地層的正確劃分是最為關鍵的一個因素，一般來說普通的大型工程施工都采用鉆機平行作業(yè)的方式進行，這就意味著需要大量的技術人員作為支撐。但在實際的工作中，往往出現(xiàn)各勘探班組各行其事的局面，直接的后果就是資料匯總難度大，就會給室內整理工作帶來很大麻煩。

那么，要想解決這一問題，可以把勘探技術人員集中起來共同勘探一到兩個的鉆孔，然后確定統(tǒng)一的編錄形式。與此同時，還要及時地組織專門的人員到現(xiàn)場去負責勘探區(qū)域整體野外的分層連線，一旦發(fā)現(xiàn)了問題，就要及時地上報，并且采取合理、科學、及時的措施進行應對。

1.3 對地下水位的觀測方法

勘察人員在地下水位勘察量測的過程中，一般需要解決以下幾個關鍵性的問題：

首先，勘察人員在勘察的過程當中，要保證觀測地下水位的工作可以同步地進行，然后在最后一個鉆孔施工的二十四小時以后，再開始進行量測工作。

其次，勘察人員對地下水位進行量測時，要詳盡分析和了解地下水開采情況，如果量測的時間剛剛好是位于附近抽水井抽水下降漏斗，換句話說，勘察人員所量測到的地下水位，將會比實際情況深。

再次，在勘察人員對水位量測的工作過程中，把鉆孔坐標、標高回測結合起來。根據(jù)以往經(jīng)驗，水位埋深產(chǎn)生幾厘米的誤差在所難免，這也就意味著量測數(shù)據(jù)不能達到地下水位量測精度為+2 cm的要求，也就意味著勘察人員，很難對地下水的流向做出測定。為了解決這一施工難題，就需要在相應位置設置和孔口坐標，此外，還應該要以標高回測時的孔口位置為準向下量測地下水位深度。

2 巖土工程的數(shù)字化建模方式

表面模型法是最為常見的一種巖土工程地質建模方式。這種方法主要是通過測點獲得的一系列離散的測點資料，獲得表面模型的數(shù)據(jù)，在獲得這些數(shù)據(jù)之后，再解釋結果重構地質體界面。通常而言，施工當中經(jīng)常使用到的不規(guī)則格網(wǎng)法，主要是通過區(qū)域內有限個點，然后勘察人員可以把這些區(qū)域劃分為相連的三角面網(wǎng)絡。因此，我們可以說，TIN是一個三維空間的分段線性模型。

在實際的工作中，我們可以用多種方法來表達TIN拓撲結構的存儲方式，最為簡單并且是最常用的一種方法就是：根據(jù)每一個三角形、邊和節(jié)點都會對應一個記錄的特征，可以預見三角形的記錄包括三個指向它三個邊的記錄的指針，那么在實際的使用過程中，就可以抓住這一特點，完成數(shù)字化建模的關鍵一步。由于對于邊的記錄又分為四個指針字段，同時，還有兩個指向相鄰三角形記錄的指針和有兩個頂點的記錄的指針，所以其也可以直接對每個三角形記錄下其頂點和相鄰三角形。

3 巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫的設計

3.1 概念模型的設計

從本質上看，我們可以將巖土工程數(shù)字化系統(tǒng)看成一個信息處理系統(tǒng)。這個系統(tǒng)的主要作用在于，其能夠準確判斷系統(tǒng)需要掌握什么數(shù)據(jù)，以及數(shù)據(jù)本身的性質、結構，這些數(shù)據(jù)之間存在什么樣的聯(lián)系，如何對數(shù)據(jù)進行科學地處理，在每個處理細節(jié)當中，與其他的處理工作之間又會有怎樣的邏輯功能和關聯(lián)性。

因此，勘察人員為了把數(shù)據(jù)的要求準確而有效地表達出來是比較困難的，簡單地說，就是將一種面向問題的數(shù)據(jù)模型應用到工作過程中，然后就可以根據(jù)用戶的觀點，準確地完成數(shù)據(jù)和信息的建模。其中的實體-聯(lián)系就是我們最為常用的方法。巖土工程的數(shù)據(jù)管理實體主要包括：鉆孔勘探信息、照片、各類試驗成果、錄像、圖形、文檔等。

因此，我們可以說，巖土工程數(shù)字化系統(tǒng)的基礎是由巖土工程數(shù)據(jù)庫構成的，從專業(yè)應用角度上看其是一個數(shù)據(jù)庫應用問題：處理復雜、數(shù)據(jù)密集。在實際勘察工作中如果想要獲得能夠反映出信息世界的概念性數(shù)據(jù)模型，還可以有效的分離實體和聯(lián)系相關的功能與行為。因此，這就需要在現(xiàn)實的巖土測量與勘探的實體中獲得準確的數(shù)據(jù)，從側面開展建立模型工作，然后才能能夠根據(jù)相關的理論基礎，分析判斷出對象之間和數(shù)據(jù)屬性之間的關系。

實體-聯(lián)系E-R方法，其實就是抽象和描述現(xiàn)實世界的有效工具，其實際是用E-R圖表示的概念模型，能夠獨立于具體的DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型?？辈靻挝辉谶\用的過程中，必須要合并地層分層表、物理力學表，這樣才能夠給鉆孔巖土提供參數(shù)表，然后在與土層信息表結合成鉆孔物理信息表。

3.2 數(shù)據(jù)庫的建立工作

一般而言，巖土工程一體化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可以分為：用戶輸入的原始數(shù)據(jù)、系統(tǒng)生成的中間數(shù)據(jù)及最終數(shù)據(jù)。其實，就查詢系統(tǒng)本身而言，操作者最終得到的數(shù)據(jù)較為繁雜。這些數(shù)據(jù)主要由中間數(shù)據(jù)生成，包括連線剖面圖、單孔柱狀圖等圖形資料，也包括工程地質勘察報告等文檔資料。也正是巖土工程的復雜性，要求操作人員必須嚴格管理巖土工程的數(shù)據(jù)庫，按照原始數(shù)據(jù)-中間數(shù)據(jù)-最終數(shù)據(jù)的關系進行時間序列。其主要的數(shù)據(jù)來源主要有以下兩種：

①基礎區(qū)劃數(shù)據(jù)，主要包括：其一，區(qū)劃、規(guī)劃圖。通過此類圖片，能夠較為準確的掌握被研究區(qū)域的地理區(qū)劃、河流、山川、道路、居民區(qū)、公共設施等自然地理信息。其二，地形、地貌圖，此類圖片則很好的歸納概括出了被研究區(qū)域的自然地貌情況。其三，經(jīng)過批準的總體規(guī)劃、防災規(guī)劃及其他分類規(guī)劃圖件。

②巖土工程勘察數(shù)據(jù)，主要包括：其一，被研究區(qū)域的工程地質勘探資料，以及已經(jīng)經(jīng)過篩選、處理的各勘探點。主要信息有地理、環(huán)境指標等，具體有年代、沉積相等。其二，各類建筑場地土的室內、野外試驗信息，包括特征周期、液化指數(shù)、巖土物性參數(shù)等。

由此可見，在數(shù)據(jù)庫中原始數(shù)據(jù)由兩個部分組成：幾何屬性數(shù)據(jù)和物理屬性數(shù)據(jù)；其中鉆孔屬性數(shù)據(jù)則由鉆孔幾何屬性數(shù)據(jù)和鉆孔物理屬性數(shù)據(jù)，如地層頂面標高、地層厚度、含水率、孔隙度、抗壓強度等物性參數(shù)組成，其在Access中則以兩張數(shù)據(jù)表表現(xiàn)出來。

3.3 巖土工程數(shù)據(jù)庫的主要功能

①數(shù)據(jù)輸入。在開始數(shù)據(jù)輸入時，一定要確保數(shù)據(jù)的有效性，以及處理數(shù)據(jù)程序的規(guī)范化。只有滿足這兩個基本條件，才能夠確保數(shù)據(jù)庫能夠達到實際需要的精度和范圍，也才能幫助勘察人員獲得有效的信息。

②數(shù)據(jù)庫檢索。通常情況下，某一實體的信息包含空間位置數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)兩個方面。因此數(shù)據(jù)庫檢索也相應的需要按照實體的空間位置檢索，或者根據(jù)實體的屬性檢索。空間檢索的方式主要有 “圖示點檢索”、“圖示矩形檢索”、“區(qū)域檢索”等幾種；而屬性檢索可以分為“條件檢索”和“交叉條件檢索”兩種。這樣，操作者可以通過數(shù)據(jù)庫的檢索功，在計算機運行中檢索、提取數(shù)據(jù)中的巖土工程參數(shù)信息，這就大大提高了工作的效率和精度。

③對空間的分析。巖土工程數(shù)據(jù)庫的空間分析，一般由三個部分組成：第一是疊加分析，包括有指點對線疊加的分析區(qū)、區(qū)對點疊加的分析、對線疊加的分析、區(qū)對區(qū)疊加的分析等幾個類型；第二是對緩沖區(qū)的分析，包含有區(qū)緩沖區(qū)的分析、線緩沖區(qū)的分析、點緩沖區(qū)的分析等幾個類型；第三是對多層立體的疊加分析。

④對屬性的分析。對屬性的分析工作，可以分類為對單屬性累計直方圖單屬性分類的統(tǒng)計工作、對單屬性基本初等函數(shù)變換、對單屬性的統(tǒng)計分析工作、雙屬性累計頻率直方圖、單屬性累計頻率直方圖雙屬性分類統(tǒng)計、雙屬性累計直方圖、雙屬性四則運算等。

總之，作為巖土工程數(shù)字化系統(tǒng)的核心部分，巖土工程數(shù)據(jù)庫在數(shù)字化時揮著至關重要的作用。通過它與GlS的聯(lián)結，能夠有效的將幾何屬性與物理屬性結合起來，這樣就能夠快速的完成虛擬場地的創(chuàng)建。

4 結 語

在信息科技時代，所有行業(yè)都開始朝著數(shù)字化的方向發(fā)展。巖土工程的數(shù)字勘探進程也在時代的浪潮中，不斷向前發(fā)展也取得了很大的成就。而作為處于一線的勘察人員，需要根據(jù)自身的需要，建設相應的數(shù)字化應用系統(tǒng)，才能確保數(shù)字化信息得以充分利用。

當然，數(shù)字化技術的使用，不代表傳統(tǒng)的勘察技術就沒有任何意義。事實上，在數(shù)字化技術發(fā)展的進程中，傳統(tǒng)的勘察模式仍然會發(fā)揮相當大的作用，關鍵是看操作人員如何使用，如何平衡數(shù)字化和傳統(tǒng)操作技術之間的關系。

參考文獻：

[1] 孫洪濤，申麗梅，D.BATJARGAL（蒙古），等.蒙古國巖土工程勘察[J].工程勘察，2011，（S1）.