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岩土工程的概念(合集7篇)

时间:2024-01-10 10:30:05
岩土工程的概念

岩土工程的概念第1篇

[关键词]岩土工程;概念设计;必要性

中图分类号:E951 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)36-0380-01

引言

一项设计的优劣成败,设计思想最为重要,概念设计就是一种设计思想。岩土工程设计受诸多不确定因素的影响,单纯的计算一般是不可靠的。因此,虽然岩土力学理论取得了长足进展,计算方法和设计软件不断创新,但概念设计仍不可忽视。概念是一种思维方式,将认识过程中感受到事物的共同特征抽象出来,加以概括,就是概念。

1 岩土工程概念的形成与发展

概念是反映对象的本质属性的思维形式。科学认识的成果,都是通过各种概念来加以总结和概括的。概念不是永恒不变的,而是随着社会历史和人类认识的发展而变化的。岩土工程概念,是随着人们对岩土体性状的认识,以及工程地质学、水文学、岩土力学、支护形式与支护作用原理,工程设计理论与方法等新成就逐步形成与发展的。由于法规总是滞后于科学新成就,因而新旧概念,往往是长期交错、并存使用的。

2 概念设计

(一)概念设计的必要性

对岩土工程的概念设计,目前尚无统一的认识。狭义的概念设计可理解为框架设计;广义的概念设计,是指设计思想,设计主导理念。

一项设计的优劣成败,设计思想最为重要。岩土工程设计受诸多不确定因素的影响,单纯的计算一般是不可靠的。所以概念反映的不是事物的表面,不是事物的片面,而是事物的本质。

概念设计要从总体上,从本质上把握,对症下药,而不是单纯某一经验的应用,不是单纯的截面设计,承载力计算,变形计算之类,更不是简单的直观判断。概念设计时;必须对原理有深刻的理解,有丰富经验的总结,有灵活动作的能力,从主导理念上总揽全局,牢牢掌握影响工程成败的关键,关于实施效果有基本准确的估计,不犯概念性错误。概念创新设计则一定有总体上、本质上的创新。

(二)安全和功能要求

岩土工程设计必须保证工程在使用期间的安全和满足预定功能要求,一般包括下列方面:

(1).在正常施工和正常使用条件下,能承受可能出现的各种作用。包括传至基础底面的结构荷载,边坡、基坑、地下工程的岩土压力,地下水的静水压力和动力压力,必要时还要考虑地震作用,风荷载、波浪作用等等。必须保证在各种作用发生时,工程具有足够的安全度。

(2).在正常使用条件下具有良好的工作性能。例如:对于建筑物地基,变形(沉降、差异沉降、倾斜、局部倾斜)不得超过限值;对于基坑,变形不得危及邻近建筑物及市政设施的安全;对于基坑地下水的控制,应保证坑内适宜正常施工作业,确保相邻工程和周边环境不被破坏等等。

(3).在正常维护条件下具有足够的耐久性。例如:对于长期缓慢沉降的地基,应考虑工程在整个使用年限内均能满足变形限制的要求;对于地下室的防水抗浮设计,应按使用期间可能出现的最高水位设计;对于垃圾填埋场,其防渗衬层的材料和结构,应保证使用年限内有效,不致老化、开裂、渗漏;对于基坑,如需渡过雨季、冬季,应保证雨季、冬季的安全;对于邻近有重要工程的永久性边坡,设计使用年限不应低于受影响的相邻工程的使用年限等等。

(4).在偶然事件发生时或发生后,仍能保证必需的整体稳定性。例如:某些高边坡、围堰、垃圾填埋场等,在发生罕遇地震时,可能发生破坏,但不致因整体失稳而造成十分严重的后果(人的生命,重大经济损失和社会影响)。

(5).在正常施工、使用和维护条件下,对环境的影响不超过限值;例如:施工噪音,强夯振动,挤土效应等对环境和邻近工程的影响;降低地下水位造成区域降落漏斗的影响;在已有建筑物侧旁开挖,使既有建筑物产生附加变形,甚至威胁其安全;垃圾填埋场污染物泄漏和运移造成环境污染等等。

(三)设计条件的概化

概化是将复杂的具体事物,通过科学方法,取其本质,形成模型。模型不是实物,是实物的典型化,是分析和设计的基础。以地基设计为例,传至基础底面的压力不应大于地基的承载能力(包括强度和变形限值)。如果荷载和地基性能指标都是确定性的,岩土是均匀的,问题就很简单。但实际工程往往很复杂,首先是荷载,有永久荷载、可变荷载和偶然荷载,各种不同的荷载组合―基本组合、标准组合、准永久组合等,设计时选取其中最合理的组合,就是对荷载的概化。其次是地基,严格地说,地基都是不均匀的,岩土性质具有时空变异性,需用数理统计方法求出它们的代表值,将地基条件概化为地质模型。再次是如何考虑安全度,有容许应力法和极限状态法,有定值

法和概率法,有安全系数和分项系数表达。此外,必要时为了便于分析,又需要对基础和上部结构的刚度进行概化处理。将复杂的客观地质条件准确地概化为便于分析的地质模型,是岩土工程概念设计的重要步骤。最简单的地质模型,是一张带有各层岩土特性指标和地下水位的综合柱状图或综合地质剖面图。如果条件差别较大,则应充分建立地质模型。岩体内存在极为复杂多变的破裂面,想要具体描述这些破裂面的分析和性状是不可能的。于是有了结构面的产状和分类,结构体的分类,岩体完整性的分类,岩体基本质量的分级,各种围岩分级等等,都是某种概化的地质模型。

正确的概化应注意两方面:一是系统地占有原始数据,原始数据越丰富、越准确、越有代表性,概化效果越好,但付出的成本也越高。二是概化方法的科学性和实用性,要抓住事物的本质特性,针对影响工程安全和使用功能最关键的因素。

(四)设计原理的科学性

设计原理、计算方法、控制数据,是岩土工程设计的三大要素。其中,设计原理最为重要,也是概念设计的核心,必须牢牢掌握。掌握设计原理就是掌握科学概念。概念不是直观的感性认识,不是分散的具体经验,而是对事物属性的理性认识,是从分散的具体经验中抽象出来的科学真理。我们学习科学知识,最重要的就是学会掌握这些概念。解决工程问题时,概念不清,往往只见现象,不见本质,凭直观的局部经验处理问题。概念错了,可能犯原则性的错误。概念清楚的人,能透过现象,看到本质,举一反三,能自觉地运用理论和经验。对于岩土工程设计,力学原理、地质演化的科学规律,岩土性质的基本概念,地下水的渗流和运动规律,岩土与结构的共同作用等等,都是我们常用的科学原理,设计时必须牢记。

3 结语

通过本文的分析研究,我们对岩土工程概念设计有了更深层次的认识和了解,明确在设计过程中概念的重要性,利用概念设计的相关理论,以指导工程实践。所以,我们要树立概念设计目标,走概念设计综合技术路线,促进岩土工程向着更科学、更全面、更实际的方向发展。

参考文献

[1] 梁炯望:如何对待新奥法.隧道及地下工程,1985(2).

[2] 中国金属学会召开喷锚支护学术会议.治金建筑,1982(2).

岩土工程的概念第2篇

岩土工程设计应以最少的投资,最短的工期,达到设计使用年限内安全运行,并满足所有预定功能,即包括预定功能要求、安全性和耐久性要求、投资和工期的经济性要求等三个方面。

(一)设计时应考虑的因素

设计时应考虑的因素包括设计使用年限内预定的功能、场地条件、岩土性质及其变异性、工程结构特点、施工环境,相邻工程的影响、施工技术条件,设计实施的可行性、地方材料资源和投资及工期。

(二)注意场地条件,防治灾害。

(三)合理选用岩土参数。

(四)定性分析与定量分析相结合。

二、设计基础资料

岩土工程的设计基础资料,随具体工程的需要而异。

(一)地形、水文、气象资料

(二)岩土工程勘察资料

(三)建筑结构资料

(四)其他资料

三、岩土工程设计的特点

(一)对自然条件的依赖性

岩土工程与自然界的关系极为密切,设计时必须全面考虑气象、水文、地质、地下条件及其动态变化,包括可能发生的自然灾害以及由于兴建工程改变自然环境引起的灾害,必须特别重视调查研究,做好岩土工程勘察工作。

(二)岩土性质的不确定性

岩土参数是随机变量,变异性寺。而且,不同的测试方法会得到不同的测试值。差异往往相当大,相互间无确定的关系。故在进行岩土工程设计时,不仅要掌握岩土参数及其概率分布,而且要了解测试的方法及测试条件与工程原型条件之间的差别。

(三)注重经验特别是地方经验

近代土力学与岩石力学的建立,为岩土工程的计算和分析提供了理论基础。但由于岩土性质的复杂多变,以及岩土与结构相互作用的复杂性,不得不作简化,以致预测和实际之间有时相差甚远。鉴于岩土工程计算的不完善,工程经验特别是地方经验,在岩土工程设计中应予高度重视。

(四)原位测试,实体试验、原型观测的特殊地位

取试样进行室内试验仍是岩土测试的重要手段,但由于小块试样的代表性不足,取试样、运输、保存、试验过程中的扰乱,某些岩土无法取试样等问题而显出它的局限性,故原位测试在岩土工程勘察中被广泛应用。但是,原位测试一般因应力、应变条件复杂,影响因素多,和实体工程差异大等的原因,难以进行理论分析。有些原位测试项目不直接得出设计参数.甚至和设计参数没有物理概念上的联系,成果的应用带有很强的经验性和地区性。为了避免尺寸效应的影响。有时某些工程要做实体试验,如足尺的平板载荷试验,桩载荷试验,锚杆抗拔试验等。只要这些试验有足够的代表性,可以作为岩土工程可靠的最终设计依据。由于设计参数和计算方法不精确性,原型观测对于检验岩土工程设计的合理性及监测施工的质量和安全,有特殊重要的意义。

四、概念设计

(一)概念设计的必要性

对岩土工程的概念设计,目前尚无统一的认识。狭义的概念设计可理解为框架设计;广义的概念设计,是指设计思想.设计主导理念。一项设计的优劣成败,设计思想最为重要。岩土工程设计受诸多不确定因素的影响,单纯的计算一般是不可靠的。因此,虽然岩土力学理论取得了长足进展,计算方法和设计软件不断创新,但概念设计仍不可忽视。概念是一种思维方式,将认识过程中感受到事物的共同特征抽象出来,加以概括,就是概念。所以概念反映的不是事物的表面,不是事物的片面,而是事物的本质。概念设计要从总体上,从本质上把握,对症下药,而不是单纯某一经验的应用,不是单纯的截面设计,承载力计算,变形计算之类,更不是简单的直观判断。概念设计时;必须对原理有深刻的理解,有丰富经验的总结,有灵活动作的能力,从主导理念上总揽全局,牢牢掌握影响工程成败的关键,关于实施效果有基本准确的估计,不犯概念性错误。概念创新设计则一定有总体上、本质上的创新。

(二)安全和功能要求

岩土工程设计必须保证工程在使用期间的安全和满足预定功能要求,一般包括下列方面:

1.在正常施工和正常使用条件下.能承受可能出现的各种作用。包括传至基础底面的结构荷载,边坡、基坑、地下工程的岩土压力。地下水的静水压力和动力压力,必要时还要考虑地震作用,风荷载、波浪作用等等。必须保证在各种作用发生时,工程具有足够的安全度。

2.在正常使用条件下具有良好的工作性能。例如:对于建筑物地基,变形(沉降、差异沉降、倾斜、局部倾斜)不得超过限值:对于基坑,变形不得危及邻近建筑物及市政设施的安全;对于基坑地下水的控制,应保证坑内适宜正常施工作业,确保相邻工程和周边环境不被破坏等等。

3.在正常维护条件下具有足够的耐久性。例如:对于长期缓慢沉降的地基,应考虑工程在整个使用年限内均能满足变形限制的要求:对于地下室的防水抗浮设计,应按使用期间可能出现的最高水位设计;对于垃圾填埋场,其防渗衬层的材料和结构,应保证使用年限内有效,不致老化、开裂、渗漏;对于基坑,如需渡过雨季、冬季,应保证雨季、冬季的安全;对于邻近有重要工程的永久性边坡,设计使用年限不应低于受影响的相邻工程的使用年限等等。

4.在偶然事件发生时或发生后,仍能保证必需的整体稳定性。例如:某些高边坡、围堰、垃圾填埋场等,在发生罕遇地震时,可能发生破坏,但不致因整体失稳而造成十分严重的后果(人的生命,重大经济损失和社会影oR)。

5.在正常施工、使用和维护条件下.对环境的影响不超过限值;例如:施工噪音,强夯振动,挤土效应等对环境和邻近工程的影响;降低地下水位造成区域降落漏斗的影响;在已有建筑物侧旁开挖,使既有建筑物产生附加变形,甚至威肋其安全:垃圾填埋场污染物泄漏和运移造成环境污染等等。

(三)设计条件的概化

概化是将复杂的具体事物,通过科学方法,取其本质,形成模型。模型不是实物,是实物的典型化.是分析和设计的基础。以地基设计为例,传至基础底面的压力不应大于地基的承载能力(包括强度和变形限值)。如果荷载和地基性能指标都是确定性的,岩土是均匀的,问题就很简单。但实际工程往往很复杂,首先是荷载,有永久荷载、可变荷载和偶然荷载,各种不同的荷载组合一基本组合、标准组合、准永久组合等,设计时选取其中最合理的组合,就是对荷载的概化。其次是地基,严格地说,地基都是不均匀的,岩土性质具有时空变异性,需用数理统计方法求出它~f38g代表值,将地基条件概化为地质模型。再次是如何考虑安全度,有容许应力法和极限状态法,有定值法和概率法,有安全系数和分项系数表达。此外,必要时为了便于分析,又需要对基础和上部结构的刚度进行概化处理。将复杂的客观地质条件准确地概化为便于分析的地质模型,是岩土工程概念设计的重要步骤。最简单的地质模型,是一张带有各层岩土特性指标和地下水位的综合柱状图或综合地质剖面图。如果条件差别较大,则应充分建立地质模型。岩体内存在极为复杂多变的破裂面,想要具体描述这些破裂面的分析和性状是不可能的。于是有了结构面的产状和分类,结构体的分类,岩体完整性的分类,岩体基本质量的分级,各种围岩的分级等等,都是某种概化的地质模型。正确的概化应注意两方面:一是系统地占有原始数据,原始数据越丰富、越准确、越有代表性,概化效果越好,但付出的成本也越高。二是概化万法的科学性和实用性,要抓住事物的本质特性,针对影响工程安全和使用功能最关键的因素。

五、注意事项

(一)技术方法的适用性和有效性

方案的适用还是不适用,有效还是无效,是首先应当考虑的。例如,由于软黏性土的透水性弱,孔隙水压力难以消散,因此不宜采用强夯法加固,也不宜采用密集的挤土桩。密集挤土桩的挤土效应造成断桩、歪桩、浮桩的事故屡有发生。挡土墙背后的填土一般采用无黏性土,不采用黏性土,不仅是黏性土的压实性不易控制,而且孔隙水容易积聚而增加土水压力。所谓有效性,是指该方法能达到预期的效果。例如:建造在比较软弱的地基土上,主楼与裙房连成一体的建筑,很难考虑采用天然地基或浅层地基处理。对变形要求严格的深基坑,如采用悬臂桩围护,可能因变形超限而达不到预期效果。某种方法的有效性如何,显而易见的可以通过直观经验判断.直观经验难以判断时,需通过验算作出结论。

(二)施工的可操作性和质量的可控制性

优秀的设计要有优质的施工才能成为现实。当有多种工法可选时,应尽量选用施工简单,便于操作,施工单位熟悉的有经验的工法。设计得过于复杂,会降低施工的可操作性。岩土工程多为隐蔽工程,质量的控制和检验十分重要,挖孔桩的广泛应用,原因之一是质量易于控制。有的工法虽有明显的优势,但如质量不易控制,也只得放弃。例如粉喷桩曾被一些地方封杀,不许使用,就是在于质量不易控制。2002年版的建筑地基处理技术规范》规定,必须配有计量部门确认的粉体计量装置及搅拌深度自动记录仪,就是为了解决粉喷桩质量的可控制性问题。

(三)环境限制和负面影响

环境条件是岩土工程设计必须考虑的重要因素。环境条件越严,可选的方案越少。无论何种方案或工法,一般都是有优点,有缺点,有其适用的一面,又可能有某些负面影响。例如:城市中不能采用噪音大的锤击式预制桩和沉管式灌注桩;泥浆污染城市,某些注浆材料污染地下水:有些施工方法影响人体健康;地下开挖和深基坑开挖时,大量抽排地下水,严重浪费宝贵的水资源,不符合可持续发展原则;降落漏斗使邻近工程产生附加沉降等等。

(四)基本资料的完整性和可靠性

岩土工程设计应有必备的基础资料。但实际上,基础资料不一定每个项目都十分完整和理想,概念设计时应充分予以注意。例如岩溶发育地区地基条件十分复杂,除了威肋-工程稳定的洞隙、土洞、塌陷外,基岩面高低不平,变化无常,虽一柱一孔,也不能完全71各基岩面查得清清楚楚。这就要求在此基础上做的岩土工程设计留出必要的余地,以备施工勘察时根据具体情况补充必要的处理措施,对方案作必要的局部调整。确定天然地基、复合地基、桩基的承载力是个很复杂的问题,载荷试验被认为是比较可靠的方法,但并非每个工程都能做到。有些工程仍需要根据土性和经验进行设t

岩土工程的概念第3篇

关键词:岩土、工程、特点

中图分类号:P642 文献标识码:A

一、岩土工程是一门既古老又先进的专业技术,其实,早在上古时代,人们挖渠、修路、建造居室,就已经跟岩石和土打上交道了,而在近代工业化的过程中,建设厂房,开采矿山,兴修铁路以及水利等土木工程的实践当中,又涉及到了许多与岩土有关联的问题,但是,岩土工程真的当做一门独立的专业来说,还不到半个世纪,传进我国也只有二十年,对岩土工程的含义,以及岩土工程师的职业范围等,到现在依然有不同的认识。

《岩土工程基本术语标准》定义为:”土木工程中涉及岩石和土的利用,处理和改良的科学技术”中国大百科全书定义为:“土木工程的一个分支,以工程地质学,岩石力学,土力学与基础工程为理论基础,涉及岩石和土的利用,整治和改造的一门技术科学”,也有专家定义为:”土木工程的一个分支,研究岩土体(包括其中的水)作为支承体,荷载,介质或材料,必要时对其改良或治理的一门工程技术。”

二、岩土工程的外延岩土工程的实践性很强,从工程实践角度,包括下列范围:1、岩土作为支承体2、岩土作为荷载或自承体3、岩土作为材料4、地质灾害的防治5、环境岩土工程。

三、岩土工程和结构工程的关系。岩土工程和结构工程关系密切,这是显而易见的。无论房屋结构或桥梁结构,都建造在地基上。地基是否稳定,直接影响结构的安危;地基是否会产生过量变形,直接影响结构的功能,产生的次应力可能使结构超过设计极限。地基出了问题又很难补救。因此结构工程十分关心地基的稳定和变形。现在,一般地基设计均由结构工程师考虑上部结构要求统一完成,只有复杂地基基础问题或需专门处理的地基才要求岩土工程师参与。同样,岩土工程师在进行地基的勘察设计时,必须详细了解结构的型式,荷载及其分布,特别是基础的型式和刚度,了解对地基变形的限制要求,以便有的放矢。岩土工程师与结构工程师的密切配合至关重要。还有,岩土工程与工程地质的关系。首先说明工程地质与岩土工程的区别。工程地质是地质学的一个分支,是研究与工程建设有关地质问题的科学。工程地质学的产生源于土木工程的需要,其本质是一门应用科学;岩土工程是土木工程的一个分支,其本质是一门工程技术。从事工程地质的是地质专家(地质师),侧重于研究地质现象,地质成因和演化,地质规律,地质与工程的相互作用;从事岩土工程的是工程师,关心的是如何根据工程目标和地质条件,建造满足使用要求和安全要求的工程或工程的一部分,解决工程建设中的岩土技术问题。因此,无论学科领域,工作内容,关心的问题,两者都是有区别的。 另外,岩石和土的主要特点有以下几点 1、岩石的裂隙性岩石总是或稀或密,或宽或窄,或长或短地存在着各种裂隙,这是岩石区别于混凝土的主要特点。这些裂隙有的粗糙,有的光滑;有的平直,有的弯曲;有的充填,有的不充填;有的产状规则,有的规律性很差。裂隙的成因多种多样,有岩浆凝固收缩形成的原生节理,有沉积间断形成的层理,有构造应力形成的构造节理,有表生作用形成的卸荷裂隙和风化裂隙,还有变质作用形成的片理,劈理等等。 2、土的孔隙性。土是一种散体材料,存在孔隙。对于饱和土是固,液两相;对于非饱和土,是固,液,气三相。于是产生了有效压力和孔隙压力;孔隙压力又有孔隙水压力和孔隙气压力。有效应力原理成了土力学区别于一般材料力学的主要标志,在土工计算中产生了总应力法和有效应力法两种原理和方法。在饱和土中,由于孔隙水压力的增长和消散,不同的加荷速率地基承载力不同;是否及时支撑,对软土基坑稳定有不同的表现。 四、对自然条件的依赖性和条件的不确知性

岩土工程作为土木工程的分支,是以传统力学为基础发展起来的。但很快发现,单纯的力学计算不能解决实际问题。原因主要在于对自然条件的依赖性和计算条件的不确知性。试与结构设计比较,结构工程师面临的材料是混凝土,钢材等人工制造的材料,材质相对均匀,材料和结构都是由工程师在设计时选定,是可控的,计算条件十分明确,因而建立在力学基础上的计算是可信的。而岩74I拜技博羌土,无论材料还是结构,都是自然形成,不能由工程师选定和控制,只能通过勘察查明而又不可能完全查明。因而存在条件的不确知性和参数的不确定性,不同程度地存在计算条件的模糊性和信息的不完全性。因而虽然岩土工程计算方法取得了长足进步,发挥了重要作用。五、岩土工程的测试可以分为室内试验,原位测试和原型监测三大类,还有各种模型试验,极为多样,各有各的特点和用途。同一种参数,又因测试方法不同而得出不同的成果数据。选用合理的测试方法成为岩土工程计算能否达到预期效果的重要环节。例如土的模量有压缩模量,变形模量,旁压模量,反演模量。土的抗剪强度室内试验有直剪和三轴剪;直剪又有快剪,固结快剪和慢剪;三轴剪又有不固结不排水剪,固结不排水剪,固结排水剪和固结不排水剪测孔隙水压力;原位测试有十字板剪切试验和野外大型剪切试验。由于试验条件不同,试验结果各异。用哪种试验方法合理,由岩土工程师根据具体条件确定。这种测试方法的多样性,也是岩土工程区别于其他工程技术一个重要特点。岩土工程分析计算时注意计算模式,计算参数和安全度的配套,而其中计算参数的正确选定最为重要。 岩土工程具有不严密性。不完瞢性和不成熟性 地质学和力学是岩土工程的两大理论支柱,两者互助补充,互相渗透,互相嫁接。力学是以基本理论为出发点,结合具体条件,构建模型求解。特点是从一般到特殊,严密,是一种演译推理的思维方法。地质学是在调查研究取得大量数据的基础上,分析,综合,对比,找出科学规律,从特殊到一般,是一种归纳推理的思维方法,侧重于分析成因演化,宏观把握,综合判断。由上可知,岩土工程迄今还是一门不严密,不完善,不够成熟的科学技术,处在”发展中”的一门科学技术,因而存在相当大的风险性。沈珠江院士说:土力学发展到现在,是”从学步走向自立”,岩石力学发展更晚,成熟程度还要低一些。 六、岩土工程崇高概念设计,狭义的概念设计可以理解为框架设计,从总体上勾划出设计框架,以备进一步细化。广义的概念设计可以理解为一种设计思想概念设计大体上可以概括为:在充分了解功能要求和掌握必要资料的基础上,通过设计条件的概化,先定性分析,再定量分析,提出~个框架,从技术方法的适宜性和有效性,施工的可操作性和质量的可控制性,环境限制和可能产生的负面影响,经济性等方面进行论证,从概念上选择一个或几个方案,进行必要的计算和验算,通过施工检验和监测,逐步完善设计。广义的概念设计,不仅在设计的初始阶段是必要的,而且要将概念设计的思想贯彻工程的始终。做概念设计,必须对原理有深刻的理解,有丰富的经验总结,有灵活的运作能力,总揽全局,掌握影响工程成败的关键,对设计的实施效果要有基本正确的估计。七、根据岩土工程的特点,技术控制可分为三个层面:第一层面,涉及人身健康,工程安全,环境保护等公众利益,国家利益的,应订入技术法规,由国家制订,强制执行,严格监管。包括勘察设计的基本准则,各种灾害的防治,有害物质扩散的限制等等第二层面,属于大量重复型的技术规则,如术语,符号,分类,常用测试方法,常用分析法等,宜制定具体而统一的标准,供工程师采用。第三层面,需因地制宜,结合具体工程处置的问题,诸如勘察工作的布置,岩土工程设计方案等,规范只对基本准则作出规定,具体问题由岩土工程师根据具体情况,发挥自己的学识和经验,进行综台判断,并承担风险责任 参考文献:

【1】方晓阳 新时期环境岩土工程的展望[J] 岩土工程学报,2000

岩土工程的概念第4篇

关键词 岩土工程 教学目标 教学手段 教学内容 考核方式

1岩土工程教学目标的改革

掌握岩土工程的基本理论知识,学会应用岩土知识点分析岩土工程建设中的实际问题,是学生学习岩土工程专业的主要目的。教学过程中让学生充分了解岩土工程领域的主要知识点与新技术,为今后的专业学习打下坚实的基础是岩土工程教学的主要目的。

对于土木工程专业的学生而言,岩土工程学科教学主要训练学生解决地下工程相关问题的思维方式,学习的过程重在对各章节教学目标的掌握与理解,在对基础概念掌握之后,学生能够基于相应的假设、定理、推论等复杂的验证深入分析岩土工程问题。教师教学的内容需要以明确各个章节的教学目标为首要重点,使学生在教学前对课程的核心目标有全面清晰的了解,如此学习的过程才能够有针对性地掌握要点。教师在实践的过程中可以在每个章节的起始页重点讲述相应章节的教学目标,例如,在讲授土力学中土体压缩的章节时,在该章节的首页单独列出本章的教学目标,(1)了解应力历史对压缩性的影响,(2)掌握一维方法计算固结沉降,(3)熟悉压缩的特点以及压缩试验的基本程序等。这些明确的目标使学生能够一目了然地明确学习重点,且教师能够在讲授的过程中强调这些重要的知识点,使学生明确知识点的孰轻孰重。

2岩土工程教学手段的改革

2.1动画媒体教学的充分运用

岩土工程的教学过程缺乏趣味性,教学过程涉及的抽象概念较多,有些概念性的知识教师难以具体化讲解,这些原因往往会导致很多学生对岩土工程失去兴趣。为了深化学生对知识点的理解,同时使学生能够感性的理解重要的知识点,在课堂上教师可以利用各种仿真软件如Protel、Multisim等等进行实例模拟演示,即将许多概念性的知识点以动画的方式展示给学生们,如在讲解土体剪胀的时候,可以将密实土和松散土体利用二维动画模拟这两种土体在受到剪切作用的异同之处,学生在观赏动画展示的同时,可以掌握为什么密实土存在剪胀而松散土存在减缩效应。因此充分的动画展示利于学生掌握必要的知识点,将理论知识点形象化、具体化,进而提高对主要知识点的认知与理解。

2.2网络教学方式的推广

岩土工程的理论知识非常多,教学的过程中涉及很多公式推导,如果学生们没有频繁的深入复习与预习,一般他们对刚刚讲授的知识难以理解掌握,因此需要一个快捷的方式方便学生复习过往的知识点。教师们可以充分利用各自学校的网上教学系统,建立一个土木工程主要知识点的网站或网络群(如微信群或QQ群),教师可以将不同的知识点整合到W络平台上,供学生进行实时的交流与讨论。

3教学内容的改革

常规的岩土工程的教学大纲往往由浅入深,但在课程后面的章节与前面的联系又环环相扣。

3.1以改进教学内容的互动性改革

为提升教师教学内容的主次分明,教师需要在教师课程内容的同时需鼓励学生多提问、多思考、多提建议、多互动,以进一步提升教学内容的简洁易懂,使学生能够进一步抓住重点,有效学习。

3.2以强化课程概念的开放性实验方法

岩土工程的实验教学需要进行大量的试验,如土体基本性质测量的试验、直剪试验、三轴试验等等,教学的过程中教师需结合教学内容将教学实验穿插到教学课程之中。丰富课程内容的直观性。

4成绩评定方式的改革

传统岩土工程教学考核方式以期末闭卷考试为主,这种方式导致学生需要记诵大量的逻辑概念,如土力学里面土体最大干密度、密实度、饱和度、含水量、以及孔隙率等等相互概念之间的逻辑关系,且较多的学生存有临时抱佛脚的想法,即通过最后的冲刺复习就可以拿到理想的分数。针对这种情况,对相应的教学成绩评定方式以及考试方式进行改革,教师在实际操作中可以将成绩的评定方式分为开卷与闭卷两种方式,除以常规的期末考外,增加一些随堂的测验,避免学生将学习重心放在最终的期末考试,如期末考试的分数比重可以调整为50%左右,其余的部分调整为剩下的百分比。为保证良好的课堂教学效果,部分的采用常规的闭卷考试检验学生对各种岩土工程相关概念、理论的掌握情况。教师若能进一步突破课堂教学的限制,让学生做一些小型的应用课题,即让学生利用课余时间通过小组讨论研究、在图书馆检索文献、或利用数值模拟的方式解决实际的小工程项目,这些小课题可以极大地提高学生应用知识点解决实际问题的能力,最终使学生在整个岩土工程相关科目学习过程中充分理解掌握抽象概念以及具备应用知识点的能力。

5结论

从以上的讨论分析中,常规的岩土工程教学方式需要进一步的深化改革,以满足现阶段教学过程中的实际要求,明确的教学目标与重点,可以使学生充分明确学习目的,丰富的教学手段让学生声情并茂的理解领会抽象的知识点与概念,结合以针对学科考核方式的改革,系统地改进整体的教学方式,即结合教学内容、方法、手段、考核方式的角度对教学过程进行完善与改革,以改善整体的教学方式,以期得到良好的教学效果。

岩土工程的概念第5篇

关键词 岩土工程 锚固技术 研究现状 发展趋势

中图分类号:TU472 文献标识码:A

0引言

岩土锚固是通过埋设在地层中的锚杆(索)(以下统称锚杆),将结构物与地层紧紧地联锁在一起,依赖锚杆与周围地层的抗剪强度传递结构物的拉力或使地层自身得到加固,从而增强被加固岩土体的强度,以保持结构物和岩土体的稳定性。由于影响岩土锚固效果因素众多,为了充分发挥岩土锚固技术在工程加固方面的应用,需要深入研究锚杆的荷载传递机理及岩土锚固作用机理,掌握岩土锚固技术应用现状、存在的问题和发展趋势。

1研究现状

1.1锚杆荷载传递机理研究

随着岩土锚固技术的应用,逐渐形成了对岩土锚固技术本质的认识和研究,充分利用具有较大刚度和强度的材料来加强软弱破碎的岩土体,同时发挥岩土体的自稳能力,达到稳定工程结构物的目的。当锚杆和浆体发生一定的相对位移后,两者界面部位发生破坏,这时锚索和灌浆体之间的摩擦阻力发挥主要作用,且摩擦阻力随灌浆体的剪胀而增加,增大锚杆表面的粗糙度则能够提高摩擦阻力。

1.2岩土锚固作用机理研究

从概念上讲,岩土锚固作用机理研究经历了三个阶段:

(1)建立在结构工程概念之上的岩土锚固作用机理,基于“荷载-结构”模式,把岩土体中可能破坏部分的重量及其他外力作为荷载由支护承担,包括锚杆支护的悬吊理论、组合梁理论、承载拱理论等;

(2)建立在岩土工程概念之上的岩土锚固作用机理,强调充分发挥围岩土体的自身强度及自稳能力,使锚杆支护由支撑概念转变为加固概念,由被动承载改变为主动加固;

(3)建立在地质工程概念之上的岩土锚固作用机理,不仅充分考虑了岩土体自稳能力,还考虑环境因素与工程的相互作用。

2应用现状

2.1标准化建设

为使岩土锚固技术的设计、施工等符合经济合理、技术先进、安全可靠的原则,我国相继颁发了《土层锚杆设计施工规范》(CECS22:90)、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)、《岩土锚杆(索)技术规程》(CECS22:2005)等,反映了我国锚固领域的新成果与新水平。

2.2设计方法

针对不同的工程类型,岩土锚固技术的设计分析理论和方法也存在较大差异。

(1)地下工程的锚固设计方法主要有三种:①分析法,包括弹塑性分析和极限分析两种类型;②经验法,包括基于工程类比的经验设计法和基于专家经验的锚固设计法;③新奥法,以工程经验为基础,以现场监测为反馈信息进行隧道支护和施工指导。

(2)岩土边坡的锚固设计方法主要包括三个步骤:①确定潜在滑移体的位置、大小,进行滑动力的识别与计算;②对加固滑移体的锚固力进行计算;③对锚固参数与施工工艺进行优化设计。

(3)基坑工程锚固设计程序涉及到四个环节:①非支护条件下边壁稳定性计算;②确定相应的喷、锚、网支护参数;③支护条件下边壁稳定性校核。

2.3施工工艺

锚固工程的施工主要包括锚孔钻造、锚盘制安、锚孔灌浆、钢筋制安、混凝土浇灌、锚筋张拉锁定和封锚等关键工作流程。

3存在问题

(1)岩土锚固理论研究主要存在问题:①理论研究滞后于工程应用;②设计中缺乏对锚固段受力机理的微观分析,以及对整体加固安全度、荷载安全度、材料强度安全度等的分项系数表达;③锚杆加固机理尚缺乏行之有效的计算方法;

(2)岩土锚固技术工程应用主要存在问题:①锚固体存在预应力损失及受力不均匀问题;②锚固体系的耐久性、安全性检测及评价方法亟待完善;③专门性的锚固体系防腐研究工作开展较少;④地下水问题有待于进一步解决。

4发展趋势

4.1技术理论

岩土锚固技术的理论研究:

(1)锚杆荷载传递机理的研究应考虑粘结应力非均匀分布的事实,提出切合实际的单锚承载力的计算方法;

(2)根据半理论半经验的设计原则,提出虑及群锚效应的系统锚杆支护的实用计算方法;提出虑及群锚效应的系统锚杆支护计算方法;

(3)进一步加强锚固机理研究,包括锚杆预应力对岩土体应力重分布及岩土体力学性能的影响,锚固体对岩土体物理力学性质的影响和锚杆与岩土体之间的相互作用;

4.2工程应用

岩土锚固技术的工程应用研究:

(1)高承载力锚杆的研发、生产及应用;

(2)应用于复杂地层的轻型、高效、快速及多功能钻机及测试设备的研发;

(3)开发锚杆新品种和新工艺,加强锚杆及其配套设备的工厂化生产。

5结语

岩土锚固技术自上世纪以来,取得了长足进步。在科技创新的今天,其技术还不能满足工程实践的要求。因此,应在国内外已有成果的基础上,大力推进理论研究和工程应用的发展和创新。

参考文献

[1] 程良奎.岩土锚固[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.

岩土工程的概念第6篇

【关键词】岩土工程;可靠性理论;随机模型;可靠度

0 引言

岩土工程专业是土木工程的分支,是运用工程地质学、土力学、岩石力学解决各类工程中关于岩石、土的工程技术问题的科学。岩土工程问题是非确定性的,需要用具有非确定性模型的数学概率论和数理统计来解决。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,并且已积累相当丰富的经验,但是传统方法毕竟还是不完备,无法提供说明工程可靠性的评价指标。

1 岩土工程中存在的主要不确定性问题

1.1 不确定性的成因

不确定性的客观原因在于岩土体性质及其工程性质具有较大的变异性,同时也由于工程师们难以对岩土体的特征了解得很多、很全面。在这种条件下进行决策,需对试验观测到的数据进行详尽的统计分析,以充分利用有限的资料来得到更多规律性的认识,便于对岩土参数进行可靠性的估计。这种估计建立在概率理论的基础上,所得的结果是岩土工程可靠性设计的基础。

岩土体性质及其工程性质的变异性包括以下方面:

1)地层土与地下水分布的不确定性;

2)现场与实验室岩土指标的不一致性;

3)现场原位应力与孔隙水压力的不确定性;

4)外加荷载及其分布的不确定性;

5)岩土材料性质的复杂性及参数的相关性;

6)计算理论和方法的不确定性。

1.2 不确定性问题的解决方法

传统的概率方法采用“确定性”途径:取土样,做一定量的试验(物理性试验,力学性试验或原位试验)来确定某些指标的数值,再选用合适的公式来计算某些特定条件下土体的反应,最后校核得出反应是否满足人们预期的要求。此方法中,计算所用的土工指标作为一个确定性的量来考虑。由于计算指标的选择是凭经验的,计算结果带有人为因素,可能与实际的反应相差甚远。

采用概率途径的方法研究岩土工程问题,很大程度上可以改善或弥补确定性方法的不足。但并不意味着否定确定性途径的方法,它只是确定性途径方法的发展与补充。对于土力学问题的概率分析,应立足于对土体平衡与运动的确定性分析,采用确定性分析方法的简化图式与力力学模型。不同之处仅在于将参数作为随机变量来考虑,在力学分析中采用概率模式来描述参数,从而对力学计算的结果赋以概率的含义,对岩土体的性状与行为作出概率的预测。

2 可靠性理论的基本原理、主要研究内容和基本方法

2.1 基本原理和研究内容

可靠性分析,是在承认计算所用数据的真实性、破坏机理的合理性、以及分析方法本身的适用性都具有一定程度不确定性的前提下,建立可靠性评价的随机模型,把其输入参数诸如潜在破坏面几何要素、岩土物理力学性质、地下水压分布、地震力以及其它附加荷载等均视作随机变量,并以一定的分布函数进行描述。

可靠性分析的主要内容有:岩土参数的统计分析,荷载和自然条件的统计分析,土坡稳定的概率分析,地基稳定的概率分析,变形问题的概率分析以及系统可靠性分析和优化决策等。

2.2 基本方法

2.2.1 蒙特卡洛模拟法

蒙特卡罗模拟法(Monte-Carlo Simulation),又称随机抽样法或统计试验法,是一种相对精确的计算结构可靠度的方法。由概率定义知,某事件的概率可以用大量试验中该事件发生的频率来估算。因此,可以先对影响其可靠度的随机变量进行大量随机抽样,然后把这些抽样值一组一组地代入功能函数式,确定结构失效与否。在进行大量试验后,结构的失效概率就是结构失效次数m占总抽样次数N的频率。根据大数定理,当N足够大时,频率m/N(N次独立试验中事件A发生的频数为m)以概率1收敛于概率P(A)。

2.2.2 一次二阶矩法

影响结构可靠度的因素多且复杂,有些因素的研究尚不够深入,因此很难用统一方法准确确定随机变量的概率分布。通常情况下,只有随机变量的一阶矩(均值)和二阶矩(方差)较容易得到。一次二阶矩法是在随机变量的分布尚不清楚时,采用只有均值和标准差的数学模型去求解结构可靠度的方法。

2.2.3 JC法

在可靠度分析中常遇到基本变量不服从正态分布的情况,如活荷载Q服从极值I型分布,抗力一般服从对数正态分布。该情况下一般要把非正态随机当量化或变换为正态随机变量,可采用当量正态化法(即JC法)等方法。

JC法适用于随机变量为任意分布下结构可靠度指标的求解。该方法通俗易懂,计算精度又能满足工程实际需要。

3 可靠性理论在岩土工程中的应用现状

可靠性设计除《桩基规范》外尚未在岩土工程领域普遍应用,总体上还处在探索和研究阶段,这是由岩土工程的特殊性决定的,具体表现在以下方面:

(1)结构工程所用的材料是人造的,其性能由人为控制,而岩土工程分析的对象是岩石和土,是天然形成的,一般非人为所能控制;各种型号的钢筋混凝土和砖,可通过全国性的调查统计,取得性能参数的平均值、标准值和变异系数,而岩土则不能,只能通过一个一个工种的勘察测试取得。

(2)岩土有地域性的特点,其性能随位置而改变。不仅不同场地岩土性能不同,即使同一场地和同一土层,其性能也可能不同。在统计某一层土的变异性时,实际上包含了试验变异性和位置不同而形成的岩土本身固有的变异性,结构工程则不具有这种特点。

(3)试验尺寸与分析计算尺寸相比,结构设计差别不大而岩土工程设计差别很大,分不清截面可靠度或系统可靠度。当分析一个地基时,要考虑大范围岩土性能的综合指标,比结构的截面设计复杂得多。

岩土工程可靠性设计具有它自身的特点,应针对其特点开展一些基本问题的研究,这些研究必须从土力学的物理概念出发,正确运用概率论和统计学的原则与方法,分析土体在动、静荷载作用下的反应,对土体的性状进行概率预测,提出正确的概念与方法。

【参考文献】

[1]罗兵.岩土可靠性分析[J].工程建设与管理.

[2]杨伟军,赵传智.土木工程结构可靠度理论与设计[M].北京:人民交通出版社,1999.

岩土工程的概念第7篇

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