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岩土论文范文1
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2
1.1工程项目招标不规范
岩土工程由于牵涉的工程建设项目较多，所以涉及的施工部门也相对较多，为实现更好的建设目的，通常采用招投标的方式来确定施工方。然而，在实际运行过程中，并不能得到很好的落实。一是，某些地方政府行业保护意识强，干预公开招标。二是，存在无序竞争，很多施工方为取得建设资格肆意压低价格，甚至有的压价超过了工程结构的成本价，导致工程在施工过程中偷工减料，影响工程建设质量。
1.2缺乏规范的合同约束
目前，我国建筑市场还不够规范，很多企业在进行工程施工时，并没有签订完整的合同，有的即使制定了合同也存在着严重的“不平等条约”，这样的条约下，在进行工程建设过程中，施工单位为了盈利，就会缩短工期，减少工程投入成本等，严重影响工程质量。其次，由于合同不够严密，很多施工单位利用其中的漏洞进行工程施工，也会使工程质量受到影响。另外，前期合同签署不严密，在施工过程中，很多企业随意更改其中条款，严重影响了建筑市场的秩序。
1.3工程施工质量不高
目前，我国岩土工程经常发生安全事故，尤其是在南方多气象灾害、多地质灾害地区，时常发生工程坍塌、断裂、下沉等情况，严重威胁着人民财产安全，使得岩土工程施工质量备受关注。影响工程质量的原因有很多，除了工人技术能力方面的欠缺，还有施工环节、施工材料、施工设备等方面的问题。只有不断提高管理质量和管理水平，才能真正提高岩土工程的质量。
1.4工程监理不严，效率较低
工程监理，应该从项目的考察、设计、施工、交付等各方面进行。然而，目前我国监理市场主要注重对施工现场工程质量的监理和工程验收的监理，并没有明确的监理法规进行规范约束，监理单位也缺乏相应的规章制度以明确自身职责，而监理人员素质也普遍较低，法律意识淡薄，很多时候，只要施工单位“拿钱”便可以顺利通过质量监理，这也就降低了监理工作在工程质量控制方面的作用。其次，工程监理范围狭窄，也是制约着监理工作进行的重要因素，监理工作应该贯穿于岩土工程的整个过程，并且对工程的施工建设进行指导，以保证工程质量，但我国监理人员的监理工作却仅限于施工阶段。另外，整个工程监理市场不规范也使得监理工作执行困难，很多监理单位为了“不找麻烦”，对工程建设“睁一只眼闭一只眼”，产生了很多漏网之鱼，使得工程监理很难得到真正的应用，容易造成监理市场混乱。
二、岩土工程项目管理措施
2.1规范工程施工项目管理行为
国家要完善相关法律法规，规范施工单位行为、工程建设人员行为以及监理人员行为，从而使施工管理法制化、科学化，并且相关管理监督单位要进行必要的工程管理，对工程的质量、工期、人员安全等进行严格的监督检查，发现问题立即进行整改。另外，还要加强对相关管理人员的考核和监理人员的资格认定，确保工程施工项目管理规范有序进行，真正使岩土工程施工项目管理得到落实。
2.2规范项目招标工作，签订完整合同
首先，要建立科学的项目招标规范，严审招标单位的建设实力、施工技术和施工信誉等，并且保证招标工作是在公平、公正、公开的基础上进行，相关人员不得利用公务之便，。其次，在相关施工单位取得建设权后，工程建筑方要派人进行工程建设监督，防止施工单位将工程转包他人，影响工程质量。然后，要在施工建设开始前，签订完整的合同，明确双方权利与义务，从而规范施工行为，方便进行相关责任鉴定。
2.3合理进行施工进度控制
控制施工进度，是实现项目工程管理的关键，只有合理把握施工进度，才能真正使企业取得良好的经济效益。首先，要制定合理的施工进度计划书，对施工场地的人文环境、气候等进行充分合理考察，其次，进行计划书的拟定，按照计划书进行施工。然后，还要做好设备的养护工作，及时更换设备中损坏的零部件，保障设备在完好无损的状态下工作，从而避免因设备故障延误施工进度。最后，还要安排专门人员进行现场监督，包括对工人的监督和对施工工艺的监督，以此来提高工作效率，控制施工进度。
2.4加强工程安全、质量和成本管理
企业进行工程项目建设的根本目的就是取得经济利益，而进行工程项目管理的目标是使项目利益最大化，因此，要着重加强对工程安全、质量和成本的管理。安全管理方面：施工单位要加强施工人员的安全管理，提高工人的安全意识，另外，要加强施工现场的安全管理，选派相关的安全监督管理人员进行现场施工监督，保证工人在安全环境下施工。质量管理方面：要严格把关材料、设备、施工工艺等各个环节，确保进场材料合格，确保设备运行高效安全，确保施工工艺符合相关技术建设要求规范，从而提高施工质量。另外，还要加强质量监督，将工程建设质量责任分配到人，由各个部门安排专人负责签订质量保证书，保证工程质量。还要安排相关技术人员，对工程的重点、难点进行施工监督、指导，保证工程建设质量。成本管理：首先，需要财务人员对工程成本进行核算，其次，制定一定财务规章制度，规范资金调度、分配秩序，规范资金使用情况。然后，要规范施工环节，在工程建设过程中采取必要的措施降低工程施工成本，如减少二次运输成本、减少水电资源的浪费等。通过对施工过程的各项控制，不仅能够提高施工安全性，同时，能够保证施工质量，降低施工成本，可以使企业获得更多经济效益。
2.5完善监理制度，加强监理工作
首先，要明确监理工作的职责范围，扩展监理工作范围，将监理工作真正渗入到整个工程项目建设管理中，从工程的考察、设计、施工、交付等各方面明确监理职责，加强监理工作。其次，要规范监理市场，规范监理单位行为，应制定更加完善的监理法规，从而使监理工作有法可依、有法必依、执法必严、违法必究。而相关监理单位也要建立严格的规章制度，规范监理人员行为，制定监理程序，使每个监理人员都按规章制度办事，从而使监理工作规范进行。另外，还要加强监理人员素质道德的提高，提高监理人员的监理水平，实行持证上岗制，从而真正规范监理市场，真正发挥工程监理的重要作用。
三、结语
岩土论文范文3
岩土工程勘察外业的重要性主要由其为整个岩土工程做出的贡献来决定，因此本文将首先对岩土工程勘察外业的不同时期工作内容以及其对整个工程的影响进行探讨。
2．勘察前期作业重要性
岩土工程勘察外业可以看做是整个岩土工程的前期活动，而岩土工程勘察外业也有自己的前期准备工作，即在勘察前期对整个勘查工作的系统化构思与状况了解。就工作性质而言，作为一名合格的岩石工程勘察人员，在分析岩石工程的过程中不能局限于基础工作的记录，必须通过详细的现场分析实际勘测，找到地质中存在的不良现象以及可能存在的安全隐患，并结合工程的实际需求评估工程实施的可行性，并走访当地的居民，根据当地的建筑结构类型分析当地需要采用的地基建造类型。通过对已有的建筑绘制结构图纸，并将房屋结构以及地下水利用状况进行分析，确定工程的便利性及安全性。在进行勘察前期工作时必须注意对基本资料的收集，不能忽视任何细节。通过收集的信息结合计算机仿真技术进行当地地质情况以及建筑结构的模拟，以此为岩石工程勘察外业工作提供有力的数据支持，提高工作准确率。勘察前期的工作不仅能够为后期工作提供资料支持，还能够为扦插工作提供布置工作的依据，一般进行完勘察前期的相关工作后即可进行勘查工作任务的布置和安排，使得勘察工作有条不紊的进行。勘察前期的重要性主要体现在为整个岩石工程的提供了有力的基础支持，由于房屋建筑中的地基一样。通过勘察前期工作不仅为勘查工作做好铺垫，也能够初步判断岩土工程的效益及可行性，形成岩土工程的初步概念。如缺少了勘察前期工作不仅勘查工作的进展受到影响，还会导致岩土工程在施工过程中可能由于基础条件不足造成重大的损失。
3．勘探与取样的重要性
3．1勘探
勘探是对物探、钻探以及坑探等各种勘探方法的总称。从其作用上来看，勘探主要是确定勘探处的地质情况，并结合取样过程对相关因素进行测试分析。物探是一种基本的间接勘探技术，其最大的特点是操作过程简便，浪费较少，方式经济，并能够迅速得出勘探结果，在实际使用过程中常结合测绘技术综合考量。通过物探能够为岩土工程提供初步的实测数据。另外物探还能作为坑探以及钻探的先行工程，辅助坑探以及钻探的有效展开。钻探以及坑探是勘探工程的主要组成部分，也是应用比较直接的勘探方式。通过钻探以及坑探能够准确掌握地质情况，并未后期工作的展开提供有力的支持。从周期上来说，钻探以及坑探由于工作的严谨性以及全面性，在准备以及工作内容上更为周到，因此相比于物探而言周期更长。实际勘探中钻探以及坑探是必不可少的，尤其钻探工作的应用最为广泛。对勘探方法的选择主要结合当地的地层类别以及勘探要求选择最佳的方法，当勘探情况不明时最好采用坑探。勘探能够准确掌握岩土工程的地质情况，为工程提供有效的决策依据，促进工期的顺利展开。
3．2取样
取样是利用科学的抽样方法，在岩土工程的工作范围内选取合适的样品进行地质情况考察。取样数目一般不少于六组。实际测量过程心中一些工作人员只注重样品数量的选择从而忽视样品的随机性。实际勘测过程中需要选取具有代表性的样品，确保勘测结果的可靠性。选取样品时一定要注意样品间的间距，避免出现在同一区域取样造成实测数据比较片面的状况。取样是对勘测结果量化的重要步骤，实际勘测过程中只有做到科学取样才能够得到准确的数据。
4．原位测试的重要性
原位测试是勘测中的重要组成部分，随一些特殊样品如粘性土壤等就可以利用原装图样进行室内试验，取样过程中样品不会因为受到外力的作用而发生变形，保持其原有的特性。另外一些土壤由于粘性不够在取样过程中会发生变形，因此在进行密实度、强度、压缩性等性能测试的过程中只能通过原位测试的方法进行。对地质情况的勘测必须还原其真实特性，因此在进行相关参数的测量时最好能够让样品最接近于其原始形态。原位测试即能够通过相关手段还原样品的真实性，降低外界因素对测量结果的影响。目前最常用的原位测试方法主要有圆锥动力触探试验和波速测试。圆锥动力触探试验主要是利用锤击圆锥头进入岩土中的原理，根据灌入土中的难易程度判断土质的一种现场实测方法。通过圆锥动力触探试验能够对地质分层进行有效辨别，明确土质的物理特性以及化学特性。波速测试主要是利用相关仪器发出的脉冲波对地质情况进行探究的一种勘测方法，这种方法的准确度高，能够对地质情况进行准确量化，但需要借助相关仪器。原位测试能够准确反映岩土工程的施工效果，通过前期数据测量为后期的方案制定以及计划展开提供有力的基础支持，提高方案的可行性和经济效益。
5．现场监测
岩土论文范文4
由于岩土工程具有一定的隐蔽性和复杂性，在一定程度上加大了岩土工程施工的难度，通过利用信息管理技术，可以有效的降低施工难度系数，提高施工质量和安全系数[2]。信息管理技术在岩土工程中的应用，主要是结合使用信息处理、通信和控制技术对岩土工程中的数据信息进行采集、检测、识别、传输、处理、存储等操作处理。通过多年来对信息管理技术在岩土工程中的应用研究，取得了重要的突破和成功。例如地理信息系统、计算机仿真技术、监测信息反馈、信息化施工等技术的使用，有效的解决了岩土工程中的难题，在岩土工程设计和施工中发挥着重要的作用。
2.信息管理技术在岩土工程设计中的应用
岩土工程的设计主要建立在岩土工程勘察的基础上，因此，岩土工程的设计还需要考虑到工程勘察的因素。岩土工程勘察需要根据建设工程的需求，对建设场地的地质、环境、岩土条件进行分析，岩土工程勘察的主要任务有对工程地质进行调查和测绘、勘探和采取岩土样本、室内检验、现场检验和检测等。岩土工程的设计还需要根据建设施工方的要求进行分析，需要对地基工程、桩基工程、隧道、地下工程、地震工程等进行施工图纸设计。在岩土勘察和设计的过程中，需要对建筑场地的地形地貌、地下水分布情况、气候、岩土力学参数、地质构造等进行分析研究，并对这些因素进行取值，方便基础选型、支护、加固和爆破设计。在这些数据参数的取值过程中，就需要利用信息管理技术采集数据，对岩土工程相关信息进行集成化的管理，通过各种形式的信息反馈，为岩土工程后期的勘察和设计提供参数依据和指导。在岩土工程中引进信息管理技术，对建筑场地内的岩土工程信息进行采集和整理，例如对地形地貌、地下水分布、地质构造、地震背景等信息进行整理和收集。然后通过信息管理技术对这些数据信息进行分析和评价，制定出建设场地的平面图、地质剖面图。确定各层地基的稳定性和均匀性，对地基承载力进行确定，并制定出相关的支护和防治方案。
3.信息管理技术在岩土工程施工中的应用
岩土工程的施工流程主要是建立在岩土工程的设计方案的基础上，在设计方案制定出来后，才能够进行施工，其施工的内容主要包括地基处理、开挖和爆破施工等。当前，我国岩土工程施工大多是通过现场技术人员根据自身多年丰富的施工经验，同时在监管部门、建设单位和政府的相关职能部门的共同管理和监督下，严格按照施工流程和方案进行施工的。但在实际的施工过程中会发生一些突发事件以及施工现场地质条件比较复杂等情况，严格按照施工流程和设计方案进行施工，无法确保施工方案的可靠性和安全性。因此，在实际的岩土工程施工过程中，为了有效的避免上述问题的出现，需要将信息管理技术引入到岩土工程的施工过程中。信息管理技术在岩土工程的施工过程中的运用，不仅需要安装各种监测设备，还要引进各种先进的管理技术。信息管理技术在岩土工程施工过程中的运用，其最大作用是能够对现场施工记录进行有效的集成化管理，对施工过程进行全方位的跟踪和记录。信息管理技术在岩土工程施工过程中的运用具有以下几个方面的优势。其一，通过对岩土工程的施工现场进行集成化的管理和记录，可以将当前的施工信息和以往建筑工程的施工信息进行对比分析。当遇到地质条件比较复杂且容易发生突发事件的岩土工程，可以根据以往岩土工程信息进行分析，借鉴他人的长处，并结合现有建筑场地的实际情况进行分析研究，对施工方案进行调整，并制定相对应的防治措施。其二，通过在岩土工程施工中引进信息管理技术，能够及时的对施工记录进行录入和提交，在提交后不可随意更改。因此，有利于建设和施工单位以及政府相关部门对施工过程进行监控和管理，防治偷工减料现象的发生。
4.总结
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虽然每个工程项目岩土专业勘察的地质结构的规模、结构、形态等都有所差异，但各个地质空间结构的复杂形态都能通过抽象意义上的点、线、面、体等要素进行集合用以分析地质构造。比如，测点属于点状构造，人工填土层属于面状结构，地质剖面线条属于现状构造，不同性质的岩体结构属于体构造等等。同样，所有的地质研究对象在空间状态下都会占据一定比例范畴与结构位置，具有某些特定的结构形态与地质规律，或者说与其他所研究的地质对象又有着紧密关联等。通常而言，地质结构的空间特性主要是描述其研究结构所处空间的具有形态特征，可以称为定位特征或者是通俗意义上的几何特征。而要研究的地质对象是通过不同地质体形态来描述的，它们常态下多表现为不规则形态，具有不同的结构形状。在分析其结构规律或者具有的特征时，一般会通过研究地质对象的岩性、渗透率、含水饱和度、年代时间、强度等参数来解释其具有的特征或规律。可以说，对于统一地质研究对象上具有的属性特征往往在其空间形态下会表现不均一的关系，比如关于体构造岩体的抗压强度研究，其会随着所处空间范畴内的位置不同而发生变化。此外，研究的地质对象空间关系也多属于拓扑关系，包括相离、紧邻等结构关系。因此，岩土工程专业下的地质勘察技术应用以三维空间形态进行分析其结构形态的变化规律能够很好的分析出地质资料是否真实完整，通过当下较新的GIS系统建立出必要的地质模型具有重要的现实研究意义。
二、岩土工程勘察技术中的地理信息系统技术应用
近年以来，计算机信息化相关的通信技术、信息技术、电子技术等强势而又迅猛的应用开来，不论是生产制造业还是物流运输业等诸多产业组织机构都应用了信息化计算机有关技术。而工程领域中岩土专业中应用的信息化GIS技术在建筑市场中运用也较为成熟。比如，伴随GIS技术逐渐成熟发展，一些集成技术逐渐问世，包括CAD、通信、互联网、虚拟技术、多媒体等多种技术集成运用，对岩土工程地质勘察起到了较大助力作用。同时，在GIS平台软件的技术应用下，GIS技术已经分化出了GIS与CAD集成技术、GIS与RS（遥感）、GPS（定位）结合的集成技术以及组件GIS技术等。
1.GIS与CAD技术的集成
CAD属于计算机辅助设计，是近些年来在制图、设计、制造等相关领域所应用的常用技术，它最为显著的功能是处理诸多结构形态的图形，以便于技术设计人员配合计算辅助制造（CAM）系统设计出生产加工类产品。目前，虽然CAD开始着手于开发一些非图形性质的数据处理功能，但是其主要应用于一些数据信息程度较为完整的资料数据进行设计。但GIS属于针对于地理结构而应用的空间管理技术，在空间信息、资料等数据的分析上更具逻辑性。相比CAD而言，用它对一些地质资料进行分析，能够处理较为复杂、量大的地质信息资料，同时又能具有一定的空间结构分析功能。如此一来，CAD与GIS技术集成则能够充分支持岩土专业工程的地质勘测，给予其充分决策支持。
2.GIS与RS、GPS的结合
关于GPS、GIS以及RS目前在信息化技术领域中简称为3S技术。三者集成技术应用在岩土工程的对地勘测作业中能够良好的针对于地质空间结构形态完成各类相关数据的获取、管理、更新、存贮等，并且随着3S集成技术的完善发展，势必未来3S技术会愈发成熟。同样，其技术应用在岩土工程勘测工作中来，能够针对于数据信息处理、结构分析模拟、以及对地观测等进行实时控制与管理，使之应用功能集成于一体。在岩土工程勘察作业中，GPS（全球定位系统）主要用于某一集中区域内对场地目标展开定位与促进各类传感器顺利完成试验、测试工作，包括定位项目开工现场的运载平台等。对于RS（遥感技术）而言，其主要提供施工场地所研究目标的语义或非语义资源信息，以实时控制场地勘测、测量信息等的各种变化，及时的完成GIS关于空间形态数据资源的更新工作等。而GIS属于三者技术的集成系统应用平台，为数据采集及平台有关功能的应用提供智能化处理方案等，包括对多种空间数据信息等进行动态管理、贮存、加工等综合处理，使岩土项目专业的现场工作呈现于计算机的虚拟空间中，便于作业人员分析与处理相关工作。
3.组件式GIS
组件式GIS属于各大功能模块集成应用技术，每个组件间有着不同的平台系统应用功能，以最终模拟出GIS基础应用平台。当前，对于微软公司提供的COM与OMG组织机构提供的CORBA标准等在其平台系统中得到广泛应用。而微软基于COM组件的ActiveX控件又是一些可视化程序设计中的常见控件之一，所以对于呈现出虚拟化空间形态的GIS平台也十分受用。同样，将GIS功能版块模块化，将以组件方式呈现给开发者使用而形成的组件GIS要比传统的GIS平台软件更具优势，比如成本相对较低，扩展性与维护性较为灵活等。其中，MapInfo公司机构推出的MapX等组件则是组件GIS平台中被贯以应用的代表，能够利于其系统平台中诸多功能的集成应用，可为岩土工程地质勘察提供较大作业助力。
三、结语
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环境岩土工程课程具有课程新、内容广、实践性强和前沿性等特点。环境岩土工程课程教学原搬套用传统学科成熟的教学模式，往往存在以下几个问题。首先，对传统土木工程学科，高校通常采用理论教学与工程实践相结合的教学方式。看似完美的教学模式，但由于教学体制及客观条件的限制，这种教学模式通常被强行切割为理论教学和实践教学两部分、两阶段来分别进行，这就使学生在学的过程中不得不采用单向的学习方式，即先理论学习再实践学习。这种理论与实践的非同步性教学，容易使学生学习思维受到限制。学到的理论知识不能及时用实践去验证，学生发现问题、解决问题的能力也得不到很好的培养和发挥。同样，在实践过程中发现的问题，也不能在课堂上得到同步的探讨和解决，这样不利于激发学生的学习兴趣，学生学习的创新性和主动性也不能很好地发挥，有悖于卓越工程师培养理念。
其次，环境岩土工程学科由于自身发展所具有的局限性，在教学过程中面临很多问题，如该课程知识框架不完善、配套教材缺乏、学科发展的速度与教材内容更新的速度不相匹配等。目前该课程的教师多在自编课件的基础上结合网络资源来授课，以播放幻灯片为主，这种授课方式较以前有很大改进。但是，教学效果并未随之改善，具体表现为教师在课堂上侃侃而谈，学生则昏昏欲睡，没有互动，课程考试往往以学生提交读书报告为主，不能调动学生学习的积极性。
二、环境岩土工程课程的教学改革
(一)结合实际，及时更新专业课程知识
环境岩土工程课程涉及的内容及原理在土力学及基础工程课程中也有所涉及，而土力学、基础工程等课程教材近几十年来没有大变化。例如:土的抗剪强度问题，根据土力学知识，土体结构、含水量以及矿物成分等因素会影响土体的抗剪强度。但是目前很多岩土工程事故却是由于土体环境改变而产生的，如温室效应、城市热导效应等问题的出现，导致受力土体场内的温度增加，土体温度增加将改变土体的强度指标，这种改变对工程结构造成一定的潜在危害。另外，近年来，酸雨在各地频频出现。以上海市为例，上海是个多雨的城市，据资料显示，上海近年来出现酸雨的频率为74．9%，降水PH平均值为4．66。酸雨进入土体会打破土体原先的离子平衡系统，而酸碱离子的失衡也会影响土体的强度。
这些实例在现有的土力学和基础工程课程教材中几乎没有涉及，这就需要环境岩土工程专业教师在授课过程中向学生增补这些知识，培养学生的环保意识与工程意识。因此，在教学中应结合实际，及时更新专业课程知识。
(二)完善实验教学，培养学生的动手能力与创新能力
要实施卓越工程师教育培养计划，进一步完善实验教学是必不可少的一个重要环节，而实验室资源及设备是保证实验教学质量的关键。环境岩土工程课程的实验设备除了需要土力学常规实验设备外，往往还需要涉及环境工程学科的实验资源，但多数高校的环境工程与土木工程是两个独立的学科，分属两个独立的学院，很难将两个学科体系有机地结合在一起。笔者所在的上海理工大学环境与建筑学院打破这一瓶颈，将两个学科融合在一起，依托环保、土木两大行业优势，实行学科交叉和错位竞争，共享环境工程与土木工程的实验资源及设备，这一特色在同类高校中是少有的。环境工程与土木工程两大学科的交叉，为环境岩土工程课程教学提供了充分的质量保证。例如，在实验教学模块中，酸碱液为环境工程实验室常规的实验试剂，在做土的压实实验中，可让一组同学用纯净土，另一组同学可借用环境工程实验室酸碱液，配置不同程度的污染土，然后两组学生将实验结果进行对比，这样不仅培养了学生的动手能力，也让学生深刻体会到环境的改变对土体力学性质的影响。
此外，在实验教学中，笔者结合每年一次的上海市大学生创新创业计划申请项目，在分组搜集大量文献资料，撰写项目申请书和实验方案的设计、实施等过程中，培养学生的动手和创新能力。以今年申请课题为例，上海属中国雷击多发地区，全市年平均雷暴日为53．9天，每年因雷击造成的直接经济损失接近2亿元。笔者在研究中发现，雷击的产生与土体的电阻率关系密切，土体电阻率较大的地层构造使得土层的导电性能下降，不易形成击穿。如果土体的电阻率大于某个平均值，就意味着雷电将空气击穿后不能击穿下伏土体，从而减少形成雷电通道的机率。那么，是否可以从改变土体电阻率入手获得防雷减灾的新途径呢?结合环境岩土工程课程教学，笔者通过指导学生撰写“上海典型土层对雷击能量的转换模式及地基土力学性状变化”申请书，引导学生打破专业学科界限，从环境与岩土的整体角度出发考虑工程问题。目前，该项目已顺利获得上海市教委批准立项，。
(三)结合区域实际，锻炼学生解决实际工程的能力
由于环境岩土工程课程的实践性和应用性较强，仅仅依靠课堂教学远远达不到教学目标，还需要通过工程现场的实习，才能帮助学生深刻理解和掌握专业知识。教学中结合本地区工程实际情况，与施工单位或其他相关单位建立长期合作关系或实习地基，为学生提供更多的实践锻炼的机会。以上海为例，随着城市建设的快速发展，地铁沿线特别是地铁枢纽站附近往往已建或在建大量密集的高大建筑群，所带来的超大超深基坑开挖问题越来越多，呈现出“深、大、紧、近”的特点。在这类工程施工中，极易发生各类事故，危害工程和周边环境的安全。因此，应组织学生去这类工程施工现场参观考察。笔者在教学过程中，为了提高学生对实际环境岩土工程问题的认识和培养学生解决问题的能力，曾组织学生监测上海洛克菲勒外滩源深基坑开挖工程对周边环境的影响，这种让学生亲自参与环境岩土工程的教学方法，使学生对环境岩土工程有了更深刻的认识，取得了较好的效果。
三、结语
