岩土工程研究

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岩土工程研究范文第1篇

［关键词］岩土工程勘察;土工试验;质量控制

近年来，岩土工程勘察在建筑工程中越来越被重视。但同时岩土工程勘察中存在各种的问题。这些问题不仅需要引起我们本行工作者的重视，而且相关职能部门也要完善管理制度。目前，主要问题有以下几方面。

1建筑岩土勘察企业质量体系问题

1．1勘察设计流程不规范

在实际的工作中，由于受到各方面的压力，勘察纲要编制往往仅是涉及重要问题，其他零散问题滞后严重，导致设计方案的不完整，未经上级主管单位审核以及质量监督单位审定就匆忙进行野外施工，有的时候由于建设工期紧张，甚至连勘察点平面布置图都是先进场后设计，个别施工单位甚至无勘察纲要。至此，有些施工项目出现了勘察位置有偏差等现象。

1．2企业之间竞争存在恶性循环

由于勘察施工任务的特点，市场竞争激烈，价格往往千差万别，而且很多勘察单位资质管理混乱，导致施工项目存在盲目压价竞争、企业资质和工程的要求不符，比如乙级资质干甲级工程，无资质的个体户为了实现任务实施小单位挂靠大单位，小单位无资质无能力施工，草率进行施工，往往会直接影响工程勘察质量。

1．3资料存档不全

很多勘察单位往往采用分包的方式，对勘察项目实施分包管理，特别是在施工项目手续不全，无法实现制度的完整化的情况下，原始资料归档制度往往不完善，勘察现场混乱，有的原始资料缺失，后期为了交付使用进行修补。

1．4测试仪器不按规定进行标定和维护

勘察试验仪器较多方法也各不相同，很多仪器往往使用过程中发生碰撞，致使有部分仪器在维护期内往往出现偏差，另外，有的单位土工试验室的百分表从来就没标定过。

2野外作业方面的质量问题

野外作业方面的质量问题主要有以下4方面的问题。(1)现场操作和管理人员、执业人员没进行相关培训，未取得相应的上岗证。(2)原始记录填写较为随意。由于野外施工条件差等原因，现场施工不按要求进行填写或者填写不规范，存在少记、漏记现象。(3)施工现场出现问题，往往直接影响施工进度，少则三两天多则四五天。致使勘察进度暂时终止，在地表软弱地区，出现塌孔现象，往往出现假现象。(4)施工现场机具的精确度不够导致的质量问题。(5)钻探不按规范规程要求进行施工，回次进尺过大超过规范要求，观测项目不全，取样和原位测试不按操作规程进行，造成样品等级下降和测试不准。

3岩土工程勘察问题的对策

3．1样品的运输和采集

在施工工程中，样品的运输往往出现破坏。因此，在样品的运输过程中要尽量减小运输设备的颠簸，避免影响现场取的试验样品发生性质改变。

3．2试验程序的控制

不同的试验方法不同的试验器械，往往检测的结果存在差距。在试验过程中，不同的试验过程往往也会影响试验数据的完整性。例如，在岩土抗剪试验中，加荷速度的快慢往往对检测结果有致命性的影响。在相同的试件下，一般加荷速度较快，试件的变形滞后于加在其上的荷载，测出的强度值会高于土样固有的强度。有的检测人员为了快速得出试验结果，往往忽视了加荷速度，致使检测结果失去可比性、真实性。

3．3及时检测仪器设备与计量器具

实验室的仪器设备及各种计量器具是试验工作中最基本的工具，它们的好坏、准确度、精确度往往直接影响到试验数据的真实性。要确保试验数据的客观性真实性，必须在平时注意对仪器设备的维护保养，定期进行校验，发现问题及时整改，停止使用，减少不必要的损失，经过相应的检测校准机构进行校准并满足试验要求后方可投入使用。对于未能及时进行校准的仪器设备坚决不能投入试验施工中。

3．4及时更新试验标准和规程

标准和规程是检测、判定的依据，要及时更新标准，确保检测工作所依据的标准版本现行有效，并按标准和规程的新要求，做好仪器设备改造、配置等基础工作。

3．5试验误差的控制

通过试验室间的比对试验可以消除试验室的系统误差，这一误差是重复性试验、同一试验室由不同人员操作的比对试验无法消除的。通过此比对，找出发生偏差的原因，及时纠正与改进因操作、温湿度环境条件及设备因素等引起的各种偏差。

4结语

岩土工程勘察直接影响到建筑施工以及后期使用的安全，事关任明大事。为了确保试验顺利进行，得到准确的试验数据，必须加强现场试验试件管理、按照试验要求程序进行试验、及时检测仪器设备和计量器具、及时更新试验标准和规程、控制试验的误差以及加强企业人员管理，才能确保勘察试验的准确性。

参考文献:

岩土工程研究范文第2篇

关键词：岩土工程；勘察技术；数字化勘察

中图分类号：TU412 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）07-0122-02

岩土工程勘察是指通过工程地质调查和测绘、勘探及采取土试样、原位测试、室内试验、现场检验和检测，对工程所在地的地形地貌、地层界面、地下水位、风化层等进行查明和分析，对建设场地的环境和工程条件进行评价，编制勘察文件，为工程施工提供参考和依据。因此可以说，岩土工程勘察是工程设计与施工的先决条件，做好这一工作对后续工作有着重要意义。本文结合目前在岩土工程勘察中的常见问题，研究了岩土工程勘察新技术的应用情况。

一、岩土工程勘察中的常见问题

由于工程项目工期一般都比较紧，因此岩土工程勘察就要求能够在较短的时间内取得准确和全面的勘察结果。但是由于我国地域广阔，地形复杂，加上其他一些条件的限制，岩土工程勘察的难度一般较大，勘察结果不能做到尽善尽美。总结勘查中的常见问题有以下几种：

首先，对工程所在地区的地形地貌缺乏研究，忽视工程与环境的共同作用。如果对工程所在地地区缺乏了解，单纯去考察施工点，往往难以全面了解这个地区地基土层的变化规律，造成工期延误，资金浪费等问题。此外，勘察人员还经常忽视工程与环境的共同作用，没有考虑到周围环境给施工场地带来的影响，对施工设计论证不足，往往造成严重后果。

其次，在勘察结果方面的问题。一些勘察工作队为了赶任务或者降低成本，经常漏做或者少做勘察项目，在具体作业过程中经常与规范有出入，例如在钻探取样中，由于提钻次数少等往往造成对不同岩土体和岩石风化程度的界面划分，地质构造和软弱结构面的判定，以及不良地质体的地质界面等的结论不准确，或者对一些不明地下物体、空洞及其所处位置、形态等难以探明。

最后，在勘察报告编制方面的问题。勘察报告是勘察工作的成果，是工程施工的参考依据。但是由于勘察工作经常存在漏洞，加上一些工作人员自身业务素质的影响，勘察资料往往质量不高，不仅没有结合具体的工程条件，还缺乏严密的阐述，不能发挥应有的作用。

岩土工程勘察中的问题还有很多，除了需要谋求更好的勘察条件，提升业务人员自身的素质之外，更需要应用更先进的技术，以提高勘察工作的整体水平。

二、岩土工程勘察新技术的应用

（一）数字化勘察技术

随着数字化的发展，传统勘察方法逐步过渡到数字化勘察，这既是发展的要求，也是发展的必然趋势。数字化勘察技术在应用中关键在于以下两个方面：

1．数字化建模方法。目前采用的建模方法主要是数字表面模型法（Digital Surface Model），这种方法能够最真实地表达地面起伏情况，如图1所示：

数字表面模型法的基本内容就是通用精确表示工程地质体外表面的方式来表示均质地质体，可以抽象为把一系列同属性的点按照一定的规则连接起来，构成网状曲面片，进而确定整个地质体的空间属性。表面模型法的数据来源是通过测点获得的一系列离散的测点资料，包括测点的几何特征数据和属性特征数据，然后利用数据解释结果重构地质体界面。

地形建模方法是采用某地区的DEM数据作为基础，然后叠加遥感影像来完成三维地形的显示。对正射影像图进行投影变换，并使用Photoshop进行调色处理，作为地形纹理或者说是三维城市的“底图”。

此外要涉及到的一个重要技术是地质三维数字化，就是以地球三维地理空间中全面的地下各项内容，包括地层、土质、岩石、石油、天然气、矿藏、海水、地下水、废物等，对这些对象相应在地球三维地理空间上各点的属性、状态、特征等的分布建立统一的三维数字化描述。

目前存在的问题主要是：由于三维工程数值分析是基于已知离散点插值来实现的，但是地质空间的分布由于其自身的复杂性和不完全确定性，有时仅从地质空间剥离出离散点，并不能进行三维地质工程属性描述。同时由于工程地质对象应力、应变属性的相互关系无法把握，与现实地质条件相差太远，而用于分析工程地质应力、应变的前提即工程地质条件太简单，以及把已知力或位移边界条件简化成离散点进行考虑，因此建立起来的三维描述的适用性与精确性往往还存在误差或者缺陷。

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：

第一，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。

第二，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。

（二）发展测试新技术

测试技术是勘察工作的基础。我国在这一方面与国外还存在较大差距。与岩土力学相比，目前测试技术最大的问题是参数测试技术还很不成熟。要进一步完善测试技术，需要在传统测试手段的基础上进一步重视现代物理技术（波动理论、电子技术等）的应用。例如，可以将土工测试从研究地基中的某一“点”发展到更大的空间范围的“面”和“体”。另外土工测试将从第一代的直接试验和第二代的触探、旁压试验进入第三代的无孔、无损测试技术。

测试技术的发展离不开硬件的支持，这就要求仪器和设备设计者和制造者进一步提高研发水平和制造水平，以更好地配合实际工作。还要求研发者多结合生产实际，密切关注与生产密切相关的技术领域，真正做到理论与实践相结合。

三、结语

岩土工程研究范文第3篇

【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：

岩土工程研究范文第4篇

[关键词]岩土工程 数字化勘察 应用方法

[中图分类号]P628+.3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-12-107-3

0引言

岩土勘察属于整个工程施工设计上最主要的前提条件[1]。岩土工程信息主要包含地形地貌、断层、地下水位、风化层的厚度等等，只有收集齐了这些数据才可制定出实施工程的优秀方案。而一般收集这些岩土勘察数据的人员是很难实现对工程数据收集比较齐全性越达不到正确地质参数分析，更是很难掌握其中分布的规律。所以为了达到参数分析的准确性，就要利用好信息数据化这个有效资源，促使岩土工程建模、数字化、数据管理分析上都得到一个比较完整的体系，从而促使数字化岩土工程更加现代化、信息化、准确化。

1岩土勘察方法的涵义

数字化岩土工程勘察主要是指应用当代的测绘技术‘数据库技术、计算机技术，网络通信技术和CAD技术，通过计算机软件工程，将一个工程项目全部的信息如勘察、设计、建立综合计算机辅助信息流程，从而促使勘察技术手段从手工方式向现代化CAD技术上转变，从而达到数据采集信息化、勘察数字合理化、硬件设施网络化、图文处理自动化、逐步形成建立适应多专业，多工种生产的高效益，智能化的工程勘察设计体系。该技术体系主要用于岩土工程的设计、图纸、表格和文字上的数字化形式储存，供各专业设计使用[2]。

2传统的岩土勘察与岩土工程勘察的数字化的区别

我国传统的岩土勘测设计工作虽然取得了不少的进步但是对于数据的收集还不是很完善，收集的数据不是很准确，这给岩土勘察、设计工作带来一定的困难，导致岩土工程建设的失败，而数字化岩土勘察工程就不一样了，他不仅可以促使设计工作更加迅速的发展，还促使数据的收集比较稳定，可以保证勘察数据的正确性，弥补勘察资料过于地质化、数字化地图和数字化设计系统间的连贯性，勘察信息数字化低下的特点。有助于岩土工程的发展建设。

3勘察资料的收集

3.1勘察深度和间距

由于岩土工程的岩土层结构和基础形式上的不同，导致了勘察深度也会不同。如：5层―7层砖混结构住宅，勘察孔深大概在15m基本上是可以满足的，而对于5层的结构商场由于柱网的柱荷载大，由于基础面积大可能回采用桩基，那么勘察深度15m就不够了，所以要按照原则进行一般性性钻孔的勘察深度应能控制其中受力层，不能小于5m[3]。但是对于高程建筑而言，一般性勘察孔要达到基地15倍―110倍的基础宽度，并且要深入稳下分面的地层，还要控制好钻孔深度。由于地层分层复杂要适当的加密钻孔加以控制[4]。

3.2野外地层的划分

野外地层的正确划分是室内资料整理的主要步骤，对于较大组的工程往往会分成多个层次来进行，勘察组的人会各行其事，最后资料总结后，将各个小组的勘察资料综合在一起进行统一规划，这样就会给室内整理造成很大的困难。为了避免这样的事情发生，应该将所有技术人员集中到一起共同勘察，进行统一编入形式，并派专人负责勘察区野外分层连线，发现问题就及时的反应。

3.3对于地下水的观测

目前地下水测量存在着三大问题，第一，没有把握好观测水位的时间，应该在最后一个钻孔施工24h后。第二，对于地下水位的勘测要考虑好周围水位的开采情况，如果测量时间正好附近抽水井抽水下降的漏斗处，那么测量的地下水位肯定相对于平常测量的水位要深得多。第三，水位测量要与钻孔的坐标、标高回测相结合。因为勘探孔口周围的实际位子不是一个水平面，所以水位测量要依照孔口的位子来进行。应该将孔口坐标、标高回测作为标高回测时孔口位置为准，然后向下测量地下水位深度。

4岩土工程数字化建模方法

在岩土工程学科中，岩土工程地质模型，是按照工程性状，将重要的岩土工程条件和实际状态，简单而醒目的用图形来表示出来，也就是说工程与地质条件是具有相互依赖性的。如果数字化模型建好了，就可有效的解决地质与工程脱节的问题，还可便于设计人员充分认识和真正利用好岩土工程的有效资源。还可促进地质与工程有效的结合岩土的变化规律，在理论与实际中更好的相互结合。

4.1图示模型法

常用的模型方法有边界表示法、规则格网法、等值线法，不规则格网法等。现将几种不规则网法进行阐述[5]。

4.1.1边界表示法

是通过面、点、线来进行简单的几何元素的属性来表示工程地质的位置、形状、属性等，采用这种方法来表示简单的物体是十分有效的。但是对于不规则的地质就不可实行了，只有在降低精确度要求的情况下进行使用。

4.1.2规则格网法

是通过正方形，矩形、三角形等规则网格将区域空间分为规则的格网单元，每一个格网单元对应一个数值，用图形表示可以使一个矩形。在计算机实现中则是一个二维数组。如图1

4.1.3等值线模型

等值线模型通常被存成一个有序的坐标点对序列，可以把它看成是一条具有属性值的简单多变性或者多边性弧段。等值模型只能表示区域的部分属性值，所以需要一种插值方法来计算落在等值外线的其它点的属性值，由于这些点是落在两条等值线之间的，所以可以使用外包的两条等值性的属性进行插值。如图2等值性模型通常是采用二维的链表来储存，另外用图示来表示等值线的拓扑关系，将等值线之间区域表示成节点，用边表示等值线本省[6]。

4.1.4不规则格网法

是根本据区域内有限个点将区域划分为相连的三角面网络，区域中任意点落在三角面的顶点、边上或者三角形内。假设任意点不在顶上，那么该点的数字属性通常是通过线性插值的方法得到的。所以不规则网格法是一个三维空间分段线性模式，在整个区域内连续但是不可微。

有许多种不规则格网法结构，采用简单的记录方式，对每一和三角形、边和节点都要对应开始记录，三角形的记录包括三个指向它三个边的记录的指针。边的记录是四个指针段，包括两个指向相邻三角形记录的指针和它的两个顶点记录指针；也可是直接对这每个三角形记录其顶点和相邻三角。（如图3）分别将它们储存用x、y、z坐标来储存。

5岩土勘察中存在着的问题

很多岩土的勘察人员总是实施条块分割的施工作业，勘察和设计上分开来进行，与现实地质条件脱节，加上我国岩土工程进入数字化时期本身就进度慢。而勘察本身就设置上比较细，岩土本身具有其特殊性。促使设计和勘察的岩土工程信息都让设计人员无法理解的局面。还有就是设计人员的专业水平知识有限，一般很难深度的理解整个岩土工程的勘察信息，所以不能很好的将勘察的参数设计到所需要的数据上去，造成了岩土工程经济上的损失。

5.1数字化地图和数字化设计方面的贯通性还不足

地形图属于设计系统中的底图也可以称作基础性的数据。在岩土工程中由于数字化地图在某些环节上还存在着技术上的不足，促使她和CAD设计软件上的接口产生了差异性，对接不上，这样就会造成勘察人员要将设计的系统重新数字化，这样就影响了整个岩土工程设计系统的CAD得不到更好的推广应用。

5.2勘察数字化程度低，达不到岩土工程的要求

一般勘察部门所要提供的勘察信息通常会以图纸、表格和文字等多种形式表现出来，但是要注意内容上的定向描述，这样就会造成施工设计人员很难准确的理解整个勘察信息的全部内容，也很难处理并利用所有的勘察信息，这样就对勘察的信息数据造成使用程度把握不当。

6岩土工程勘察的数字化实现研究的方法

岩土工程主要的问题是勘察与设计上存在着分离、设计软件不够完善。要想解决这些问题，就要建立一个完善的一体化系统。一体化主要是勘察、设计上各环节使用计算机进行作业。勘察阶段包含设计阶段、上下道工序以及各专业工种间需要提供接口数据文件，促使文件数据传递流畅性，从而实现岩土工程勘察设计的一体化，主要是先要打好基础，将岩土工程勘察数字化技术实现。

6.1正确的分析勘察对象的特点

了解岩土工程勘察的对象构造的起因、规模、形态、结构差别之间的差距，但是对于任何复杂的地质构造都可采用抽象的点、线、面、体四种元素来进行集合。任何地质的空间都占有一定的位置和范围，具有一定的形态和性质特征，并和其他地质对象存在着一定的空间联系。所以地质勘查的对象基本特点可以归结为空间特点、空间关系和属性特点。

6.2正确分析岩土勘察建模的依据

岩土工程地质模型是由客观事物认识的精炼和图示化。建模最基本的依据是观点、理论基础。主要是利用岩土工程的力学和岩体结构的核心，结构面主要起关键性作用，软弱岩层主要起到变形与突破口的作用。结构面类型较多，性状上比较复杂，不仅有大小之分还有软硬差别上的随机性。

6.3岩土工程勘察的建模

6.3.1工程变量预测

岩土工程进行地质建模的目的是为了预测一个或者多个工程地质变量的空间变化。变量地下水研究中，变量是水动力参数，如水流速度的变化。在工程地质中，变量则是地层、结构、断层等空间分布特征和物理学性质。对于有些区域的地质变量不可一次性测量，可以取其中一点作为代表性的点，采用不同预测技术，来推测整个区域的地质变量的空间变化。

6.3.2对于岩土工程地质特点的解释

主要是因为条件化和离散化两方面所引起的，也就是岩性和岩土类型上的控制条件，将工程地质信息进行离散化，最终确定工程地质边界和相关特点的描述。

6.4基于GIS的岩土工程勘察实现数字化技术和未来的展望

6.4.1岩土工程勘察数据库的概念性设计

岩土工程勘察信息处理系统就是信息处理系统，主要任务是将信息数据和它的作用在信息或者数据之上的处理时系统需求的分析，既要了解哪些数据、数据之间有什么关系还要根据数据的本身性质，数据的结构和应用数据来进行相对应的处理，每一个处理要符合逻辑性。为了把用户的数据要求明确表达出来，还要在较高的抽象层面上，使用一种面向问题数据模型，按照用户观点对数据信息建模，最常用的方法是采用实体联系法。

实体是在客观世界中存在的相互可区分的事物，它可以是人、事物也可以是抽象的概念或联系，也可是抽象的概念之间的联系，而联系则反映了信息世界中实体内部和实体之间的关系。岩土工程勘察数据管理的实体主要是钻孔、地层、图形资料、文档资料等，而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基础性工作，数据处于密集型、复杂型的数据应用。为了实现岩土工程数字一体化就要将实体联系和相关的功能与行为进行剥离出来，从而实现数据侧面建立模型和研究数据对象的属性之间的关系。

6.4.2数据库建立的实现

岩土工程系统具有三种，分别为是户输入的原始数据、系统生成的中间数据和最终数据。原始数据主要是由测点数据（地层之间的厚度、地层顶面标高程度、含水率、孔的大小、抗压性质等数据进行参考）。中间数据是在原始数据的基础上进行自动生成的地层层面等值线模型、三维线模型、剖面模型来生成用户需要的各种图件，还可以进行各种信息之间的查询和操作，最终数据主要是指文档资料连线剖面图等。岩土工程本身具有一定的复杂性，所以对于岩土工程的数据管理必须要严格遵循时间的顺序，掌握好原始数据、中间数据和最终数据之间的联系。

岩土工程研究范文第5篇

【关键词】岩土工程；工程灾害；防治体系；建设规范

前言

工程灾害的防治和控制任重而道远，我国需要加大这方面的宣传力度，重视环保项目的建设，坚持科学发展的路线，求真务实的把工程灾害的防治工作落到实处。同时，加强对矿产资源工程的管理，在制度和政策上控制资源开采行为，防止出现新的灾害隐患。同时，政府应加大对容易发生工程灾害地段的修复和维护工作，避免不必要的人员伤亡。

一、岩土工程灾害的内容与类型分析研究

首先，从学科的角度来说，岩土工程是土木工程的一个分支。它是涉及岩石、土壤与土层以及地下土层和岩层等工程的统一说法。岩土工程主要包括：建筑工程、桥梁工程、道路工程以及隧道工程、甚至一些水利工程也会涉及岩土等方面的问题。因此，我们明确岩土工程灾害发生范围，从而认识各种不同的灾害类型，从而做出有效的治理与防治。岩土工程的主要建设基础是岩质体和土质体。岩体的发展和演变甚至是化学变化经历了很多复杂的地质作用，同时，土体的存在状况也是受到多种因素的影响，比如先期的地质变迁，同时又受到气候的影响，风力和水的侵蚀很容易使土质体及力学、化学性能发生变化。比如其酸碱度，粘度和有机质含量等，这些都会在不同阶段影响到岩土工程的建设。而在实际的建设当中，岩土灾害并不是从单纯的岩体和土体角度来考虑，同时还要考虑到当地的地形地貌、植被覆盖情况、气候以及降水状况和地壳变动以及人为等因素。所以，从总体的宏观的角度定义岩土工程灾害就是指，由于具有冲击力和破坏力的自然因素或者是不规范的人为因素等造成的经济损失和人员伤亡的自然性和社会性事故。岩土工程灾害一般是自然和人为等综合因素导致的。由于我国的地理环境比较复杂，人口较多，并且经济发展的不平衡，所以，岩土灾害的发生会给地区人民生命财产和当地社会造成很严重的不良影响。所以，岩土工程如果在先期对地质的勘探和测量以及评估不准确，会在工程施工阶段对工程本身以及给当地社会利益和经济利益埋下隐患。但很多时候，即使做到了施工前对地质和地段的科学和谨慎勘测和规划，但一些突发性地质灾害也是无法避免的。一般，地质灾害的种类大致可分为两种：人为导致的地质灾害与自然导致的地质灾害。

人为导致的地质灾害有以下几种：（1）工程建设前期的地质规划不合理所引发的地质灾害。一般这样的事故是因为没有做具体的工程环境的风险评估，评估人员专业素质和责任感不强，导致工程决策失误，在工程施工过程中导致地质结构发生变化，从而使原本就脆弱的地质层发生异动，而产生一系列的连锁反应，造成重大的工程地质灾害。（2）地下水被不合理的开采和利用导致的地面凹陷并出现断带层，甚至地面整体下沉。地下水对地质的影响是十分巨大的，地下水动力对于工程建设有着重要的影响，但由于采取地下水的方式不合理，从而导致水土失衡，而这些情况在施工时未得到及时和准确的预测，可能会导致严重的工程事故。（3）不科学的矿产资源开采，造成地质环境和岩土构造性能恶化，可能在诱发事故的同时也会使当地的地质情况更加的不稳定，给施工带来很大的影响。

由于海水倒灌和其他气候变化甚至是地质结构本身的原因也可能导致岩土工程施工中出现严重事故。一般自然导致的地质灾害有以下几种：（1）由于地质本身的缺陷，比如龙门断裂带或接近震源的地带都是岩土层比较脆弱的地段，这个地方比较脆弱，在遇到地壳变动时，这些地带的就会很容易发生地质灾害。断裂带和背斜处的地质结构比较脆弱，遇到挤压很容易发生异常。（2）由于当地植被覆盖率以及大气降水等自然因素造成的岩土层大量被破坏，造成水土流失严重。其岩土地质结构的稳定性被打破，从而变得异常脆弱。（3）特殊地质如火山岩，熔岩等地带，情况比一般的地质结构要复杂很多。一般靠近火山的地带可能会受到火山喷发的影响，当然在施工前要做好预测。同时水蚀地貌也可能因为地下水的变化而产生意想不到的灾害。（4）滑坡、崩塌、泥石流等会导致地质灾害。滑坡是比较常见的导致地质灾害的诱因，降水强度和总量以及当地植被覆盖率的综合影响会引发山体滑坡，同时在一些特殊地带比如靠近水域等地方也极容易发生山体滑坡现象。崩塌多发生在滑坡地段，那里的岩土层不稳定，所以很容易造成地质层面的空洞，从而容易在外力的作用下发生地质灾害。泥石流，一般是在特殊的峡谷等地带，山体形式复杂，而且那里的岩土规模比较庞大，所以一旦那里的在外力的破坏下发生异常，极容易导致灾难性的泥石流，使地质情况更加复杂，并给施工带来了隐患。一般来说，人为导致岩土工程灾害的过程十分缓慢，这和工程先期和施工过程中的人为具体操作有直接的关系。总体来说，先期人们不注意地理环境的保护和环境建设，大量的乱砍乱伐，不合理的开采等这些都是一个十分缓慢的破坏过程，表面上对当地的地质影响不大，但是一旦开工，这些问题将会凸显出来，并且如果不能保证施工过程的规范操作，可能会成为工程灾害的导火索。所以，前期的地质灾害的防范与监控是十分必要的。

二、岩土工程灾害风险规避与监控问题分析研究

岩土工程灾害的防治对于提高工程质量和施工安全，减轻对周边环境的影响起到了重要作用，而且能够降低工程造价，能够提高工程的整体经济效益和社会效益。针对我国地质复杂，人口比较多，地方环境建设进程不平衡的情况，所以在我国，对于岩土工程的灾害防治依然是把重点放在防护阶段。①针对建设人员要提高对于岩土工程灾害的重视，加强当地对于环境的建设力度，围绕退耕还林，保林、育林等方面进行环境保护。同时，加强地下水采取的管理，规范单位施工行为，同时对矿产资源的勘探和开发工作进行科学规划和管理。从管理的角度降低地质构造被破坏的几率。②做好地质勘探，对工程地段的岩土具体情况作出分析，对一些容易发生地质灾害的路段要采取人工避让或改造的方式，注意地表的排水工作和斜坡地段的改造工作。规范勘探行业的工作标准与衡量标准，实现科学化和合理化。同时，工程建设期间应当注意灾害监测以及预测工作，做好对工程周边环境的分析和地质灾害的预测。建立有效的工程应急机制，在灾害发生时候，能够有效的降低灾害造成的经济和社会损失。总体来说，岩土工程灾害监控体系还不够完善，人员的技术素养和责任意识比较落后，同时国家在环境建设和灾难防护体系建设方面还存在一些制度上的缺陷，所以，随着各地经济的发展和科技的进步，管理部门应该将工程灾害的防御放在重要的位置，予以充足的资金、人员、和技术支持，减少工程灾害带给人民的损失。

三、结语

在具体的岩土工程施工当中如何规避工程灾害的风险，如何加强岩土工程环境的监控与防治，是提升工程安全系数和保障工程质量的重要环节，同时也是环境建设的重要部分。我国工程灾害诱因有很多种，所以，要根据具体的地质环境和地质构造作出具体的工程规划和防治策略。