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岩土论文大全11篇

时间:2023-03-25 10:46:07

岩土论文

岩土论文篇(1)

1.1勘察要求

分析和了解工程场地的水文地质条件是保证建设工程安全的前提和基础。随着高层建筑与深挖工程的的开展,地下水位的变化对已有建筑物可能引起各种不良的后果日趋严重,特别是在地质条件复杂的地区,应根据工程的具体要求,查阅该区的以往的水文地质资料,通过钻孔和测试等水文地质勘查工作。查明调查区的水文地质条件,除满足《规范》要求外,还应包括:自然地理及地形地貌,地质环境及构造特征,揭露地下水水位变化趋势,鉴定水质与水温,通过现场试验确定水文参数,各含水层和隔水层的埋藏条件,场地地质条件对地下水的赋存和影响等。

1.2重视岩土水理性质的测试和研究

岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,而地下水在岩土中有不同的赋存方式,不同形式的地下水对岩土水理性质的影响程度有所不同,而且影响程度又与岩土类型有关。

(1)地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响:地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种,其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。①结合水。a.强结合水,又称吸湿水,吸湿水被分子力吸附在岩土颗粒周围形成极薄的水膜.是紧附于颗粒表面结合最牢固的一层水,其吸附力高达IOMPa,在强压下,其密度接近普通水的两倍,具有极大粘滞性和弹性,可以抗剪切,但不受重力作用,也不能传递静水压力。b.弱结合水,又称弱薄膜水,它处于吸着水之外,厚度大于吸着水。弱结合水所受的吸附力小于强结合水,可以在颗粒水膜之间作缓慢的移动,薄膜水在外界压力下可以变形,但同样不受重力影响,且不能传递静水压力。结合水是地下水在粘性土中的主要赋存形式,在砂土中含量甚微。②毛细管水,是指由毛细管作用保持在岩土毛细管空隙中的地下水,可细分为孤立毛细管水、悬挂毛细管水、真正毛细管水。它同时受毛细管力和重力的作用,当毛细管力大于重力时,毛细管水就上升,因此地下水潜水面以上的普遍形式是一个与保水带有水力联系的含水量较高的湿水层。毛细管水能传递静水压力,并能在空隙中垂直上下运动,对岩土体能起到软化的作用,有时会引起土壤的沼泽化或盐渍化增强岩土体及地下水对建筑材料的腐蚀性。毛细管水在砂土和粉土中含量较高,在砂砾层含量较少,在粘土中含量很少。③重力水,是指在重力作用下能在岩土孔隙、裂隙中自由运动的水,即我们通常所称的狭义“地下水。它不受分子力的影响.不能抗剪切,可以传递静水压力。由于重力水在天然和人为因素的影响下,在岩土中的渗流活动非常活跃,对岩土的水理性质有显著的影响。重力水是我们研究岩土水理性质的重点关注对象。

(2)岩土的主要物理性质及其测试办法:①软化性,是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,即岩石在浸水饱和状态下与风干状态下极限抗压强度之比,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性土层,泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。⑦透水性.是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。岩土的渗透性的强弱首先决定于岩土空隙的大小和连通性,其次是空隙度的多少。松散岩土的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩土体的渗透系数可通过抽水试验求取。③崩解性,是指岩土浸水湿化后,由于土粒连接被削弱、破坏,使土体崩散、解体的特性。岩土体的崩解特性包括崩解所需时间、崩解量、崩解方式等。岩土的崩解性与土的颗粒成分,矿物成分、结构等关系极大,以本地区的残积土为例,一般崩解时间5"24h,崩解量1.7934%,以蒙脱石、水云母、高岭土为主的残积±以散开方式崩解,而以石英为主的残积土多以裂开状崩解为主。④给水性,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能,以给水度表示。给水度是含水层的一个重要水文地质参数,它不但影响基坑涌水量大小,同时也影响场地疏干时间。给水度一般采用实验室方法测定。⑤胀缩性,是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的胀缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。岩土的胀缩性往往是产生地裂缝、基坑隆起的重要原因之一,对地基变形和土坡表层稳定性有重要影响。标定岩土胀缩性的指标有:膨胀率、自由膨胀率,体缩率、收缩系数等。岩土的水理性质尚有持水性、容水性,毛细管性、可塑性等等。

2地下水对岩±工程的影响

2.1地下水对基础的影响

(1)地下水对基础埋深的影响。选择基础埋深时应注意地下水的埋藏条件和动态以及地表水的情况。当有地下水存在时,基础底面应尽量埋置在地下水位以上,若基础底面必须埋置在地下水位以下,则应考虑排水降水措施对钢筋混凝土等的腐蚀性和可能出现的危害及防治措施。对埋藏有承压含水层的地基,选择基础埋深时必须考虑承压水的作用,以免在基坑开挖时坑底土被承压水突破。地表流水是影响桥梁墩台基础埋深的因素之一,基础必须埋置在设计洪水的最大冲刷线以下一定深度,以保证稳定性。

(2)地下水对桩基工程的影响。天然地基造价低,施工简便,所以在工程建设中应优先考虑使用。当基础沉降量过大或地基的稳定性不能满足设计要求时,就必须进行地基加固处理或改变上部结构当地基上部软土层很厚变化相对复杂时往往采用桩基础加固地基,提高承载力。为了不使桩周地层坍塌和松动,提高成桩质量,选择相应的成桩方案时必须考虑地下水的赋存运动情况。

(3)地下水对基础开挖的影响。地下水位上升可引起粉细砂及粉土饱和液化,出现流砂、管涌等现象,给施工带来很多困难,还可能出现基坑坍塌、滑移,在抗震设防烈度要求时要评价其液化可能。土体软化后强度降低,基坑会沉降或倾斜,膨胀土的胀缩性会使基础开裂变形。

2.2地下水对建筑物的影响

岩土论文篇(2)

2场地水文地质条件

据地表地质调查及钻探探查,拟建场地地下水类型主要地下水为上层滞水和基岩裂隙水,叙述如下:场地下伏基岩为中风化泥岩、石灰岩,为含水性较好的岩层,其发育的节理裂隙为地下水流动提供了较有利的渗流条件,地下水埋藏较深,地下水径流方向为东南向南西,小车河为排泄基准面。

3岩土工程勘察概况

勘察之初,钻孔按一桩一孔布设,钻探揭穿地表覆盖层及地下强风化层进入完整基岩9m,在场地平场和钻探过程中,多处发现岩溶和裂隙,但仅靠所布钻探,不能确定其分布延伸范围。为迅速查明岩溶发育的分布情况,决定沿拟建物主要轴线布设测线,应用物探方法中的地震映像法和高密度电法,对钻探发现的岩溶现象进一步详查。本次勘察,沿拟建物主要轴线布设测线计完成高密度电法剖面3条,经过数据处理,综合分析,编制出物探异常平面分布图,为拟建物的基础设计和施工方案制定提供了充分依据。

4工程物探的基本原理及有关参数

4.1高密度电法:电法勘探是研究地层电学性质及电场、电磁场变化规律,根据研究地质对象的电性差异,通过仪器测量电场情况,进而研究电场的分布规律,以了解地下构筑物或地质体的状况,从而达到勘探目的。本次勘察,使用重庆地质仪器厂生产的DUK-2电法仪,采用60极接收,极距2m~3m,在预定位置布置测线剖面,本次勘察,电极的排列装置采用温纳四极装置。

4.2本场区工程地球物理特征:岩土电性地球物理条件是指运用物探手段解决地质问题的各种充要条件。地球物理勘探的前提是被探测体与周边岩土介质存在物性差异,常表现为电、磁、弹性波速等物性参数的异常。本次勘探目的主要是初步查明场区布设测线范围内隐伏的不明岩溶构造,如隐伏断裂、岩溶空洞或溶蚀破碎、地下暗河、充水溶洞及老旧窑形成的采空区等异常。本次高密度电法测试采用的物性参数为视电阻率值,通过对场区岩石和部分异常体的电性测试,结合贵阳地区同类型场地电性参数综合归纳本场区岩土电性特性。

5结论和建议

5.1测区内岩体多以泥岩、砂岩、页岩等中~软质类为主,局部地段,分布有石灰岩等相对坚硬的岩体。

岩土论文篇(3)

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

岩土论文篇(4)

二、地下水可能引起的岩土工程的主要危害

地下水之所以能够引起岩土工程出现问题主要是因为地下水会出现不稳定的水位变化以及地下水的水动压力以及地下水对于建筑物的腐蚀这三个方面,其中前两个方面是最为主要的两个方面。地下水的水位变化主要有三种形式,一种是地下水的水位上升,一种是地下水的水位下降,另外一种是地下水的水位频繁变化,不断地上升和下降。如果地下水的水位只是在小范围内出现波动一般不会对岩土工程造成很大的影响,但是一旦浮动范围过大,则非常容易影响岩土工程的施工和使用。地下水位频繁的升降波动对岩程可能造成的危害主要有:能引起建筑物的破坏和膨胀性岩土胀缩变形。地下水动压力作用对岩土工程造成的危害上要原因是自然原因或者人为工程活动改变了地下水的天然动力平衡条件,在移动水压动力力作用下。引起岩土的渗透变形,造成流砂,管涌。基坑突涌等一些非常严重的、带有毁灭性的工程危害,造成安全隐患影响工程的质量。

1.地下水的水位下降可能引起的岩土工程的危害现如今,地下水的水位降低大多是由于人为因素,比如说人类为了某些商业原因会集中大量的抽取地下水、在采矿的时候可能出现矿床疏干、还有就是在河流的上游筑坝、修建水库等水利工程会截夺下游的地下水补给等等。地下水的水位过分下降,可能会导致地裂、地面沉降、地面塌陷等许多严重的地质灾害以及地下水源桔竭、水质恶化等恶劣的、不可修复的环境问题,这些后果无论是对岩土体、建筑物的稳定还是人类自身的居住环境都会造成很大威胁。

2.地下水的水位上升可能引起的岩土工程危害能够引起地下水的水位上升的原因有很多种,最主要的是地质因素就是地下含水层的结构变化。另外像气象因素比如说降水变化,气温变化都有可能导致地下水位的上升。还有一些人为因素比如说灌溉、施工也有可能造成地下水位的上升。地下水位上升会造成土地的沼泽化、盐碱化,导致地下水对建筑物的腐蚀性增强。地下水位上升还可能导致岩石层出现滑移和崩塌等地质灾害。

3.地下水水位的频繁升降可能对岩土工程造成的危害地下水水位的升降变化能够造成膨胀性的岩土因为膨胀系数不同,吸水多少不同产生不均匀的胀缩变形,当地下水的水位升降比较频繁的时候,不仅会导致岩士的膨胀收缩变形不断的往复出现,而且会导敛岩土的膨胀收缩幅度不断地加大,久而久之会导致地裂引起建筑物特别是质量不大的轻型建筑物的破坏。地下水水位的升降变动带内可能出现的情况就是由于地下水的水位变动过快,土层中的胶结物比如铁、铝等主要的成分会被水带走,土层一旦失去了胶结物就会出现土质变松、含水量增大、孔隙增大等问题,给岩土工程的基础选择、处理带来很多不必要的麻烦。

4.水文地质勘察在岩土工程勘察中的评价岩土工程的勘察中涉及的基本理论主要包括土力学的一些基本知识以及一些主要的工程地质理论等。岩土工程问题的解决实际上就是在理论知识的指导之下,岩土工程的操作人员利用自己的工作经验结合实际的工作情况来建立合适的模型,进行试验得到相关参数,进而判断的一个解决问题的过程。

岩土论文篇(5)

1、理论与经验的关系

岩土工程勘察所涉及的基本理论主要包括土力学的理论、工程地质理论、工程力学理论等,这些工程理论都是一种半科学半经验的理论,很多理论是建立在经验的基础上的,如很多公式都是经验公式。岩土工程问题的解决过程实际上是在理论的指导下,岩土工程技术人员利用自己的工程经验,结合工程实际情况,建立相应本构模型,运用合理适宜参数,加上良好的判断力,解决问题的过程。对岩土工程技术人员来说,扎实的基础理论同丰富的经验、良好的工程判断力是同等重要的。在学习和运用理论的过程中,一定要注意隐藏在公式和规律背后的背景知识和真正实际内涵及其假定边界条件。而积累经验的过程可分为分析与预测现场观测对分析、预测和现场观测结果进行比较、分析、评估和总结3个过程,可见积累经验的过程也离不开理论的支持。笔者认为:理论与经验在岩土工程勘察中具有同等的地位,过分强调哪一点都是不合适的。笔者讨论此问题,目的在于目前很多岩土工程技术人员过分强调经验,而对理论的学习和运用不足,这种现象对岩土勘察技术的发展不利;同时用于对年轻技术人员的传、帮、带上,不利于年轻技术人员的成长,甚至会出现以讹传讹。

2、与设计沟通的重要性

《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)要求:房屋建筑工程在进行详勘之前,应收集附有坐标和地形的建筑总平面图,场区的地面整平标高,建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置深度、地基允许变形等资料。在此笔者要强调勘察前与设计沟通的重要性,因为勘察成果的直接使用者就是设计人,在进行勘察前,勘察人应充分了解设计意图,弄清楚拟建物工程特性,这样勘察工作就能作到有的放矢、经济合理,提供给设计人最直接、最有用的勘察成果。如:现在很多高层建筑都带有裙房,这种项目在勘察前,必须要弄清楚设计拟采用的基础形式及联接方式;还有一些主体不高但跨度很大的建筑,采用柱基布置的勘探孔深度就与采用筏基布置的勘探孔深度有很大差别。所以必须要重视勘察前与设计的沟通。目前有的经营人员和技术人员对此认识不足,造成勘察项目的返工。笔者讨论此问题,目的在于提醒经营与技术人员重视承揽项目和实施项目时与设计的沟通。

3、注意各种等级的划分

在进行岩土工程勘察工作量布置时,应按相应的分级标准,确定项目的相关等级。如勘察等级、地基复杂程度等级、拟建物安全等级、重要性等级等。因为这些等级的划分直接决定了勘察工作量的布置,只有充分了解了各种等级,布置工作量时才能作到安全、经济、合理。

4、注意经济性

岩土工程勘察,应在满足规范、规程要求的前提下,用最经济的勘察手段和工作量实现勘察目的和任务。同时达到相同的勘察目的和任务,所用成本的多少,可从一定程度上说明技术水平的高低。针对当前岩土工程勘察现状,目前的勘察成本在一定条件下还是可以节约的。如:对“桩基础一般性孔深入到桩端以下3~5倍桩径,且不小于3m,对大直径桩不小于5m”这一要求,如勘察方案布置的一般性孔为50m,根据控制性孔资料,40m处分布有良好的桩端持力层且能满足桩基设计要求,项目负责人现场可将50m的一般性勘探孔调整为45m(当然按权限该上报审批的进行上报审批),这样就可节约不少工作量,从而达到经济的效果。再有土工试验项目的选取,也是一条实现经济勘察的重要途径,希望岩土工程技术人员予以重视。

5、重视规范、规程的学习

规范、规程是进行岩土工程勘察工作的依据,对勘察工作的目的、任务、评价等均提出了详细的、可操作的要求,岩土工程技术人员要重视对规范、规程的学习,充分了解其要求,这样在岩土工程勘察的过程中,就不至于出现诸如工作量布置不足、原状土样或原位测试数据不足、未划分抗震地段等问题了。另外规范、规程中的条文说明,技术人员也要认真研读,条文说明中有丰富的信息,对于提高我们的理论水平及正确理解规范、规程具有重要作用。

6、房屋建筑和构筑物岩土工程详勘的目的、任务

(1)查明勘察范围内场地原始地形、地貌,岩土层的成因、类型、深度、分布、工程特性和变化规律,分析评价地基的稳定性和均匀性。

(2)查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、旧基础、孤石等对工程不利的埋藏物及其分布范围。

(3)查明影响建筑场地稳定性的不良地质作用(包括:岩溶、滑坡、危岩和崩塌、泥石流、采空区、地面沉降、场地和地基的地震效应、活动断裂等)和特殊土(包括软土、填土、污染土、湿陷性土、膨胀土、红粘土、多年冻土等)的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度,并提出相应防治措施的建议。

(4)查明地下水埋藏情况、类型、补给及排泄条件,地下水位,水位变化幅度及规律;评价地下水(土)对建筑材料的腐蚀性。对基坑工程还应查明各土层的渗透性质,分析评价地下水的静水压力、动水压力及浮托力的作用和影响;预估产生基坑突涌、流沙(土)或管涌等地下水不良作用的可能性及危害程度,并提出相应的防治措施建议;提供基坑施工降水的有关技术参数及施工降水方法的建议;提供用于计算地下水浮力的设计水位。

(5)基坑工程还应查明基坑周边环境,提供基坑设计所需的岩土参数,分析评价放坡开挖的可能性和基坑边坡稳定性,适宜选用的支护结构类型及其稳定性,基坑开挖与降水对地基变形、周围建筑物和地下设施的影响。

7、结束语

使岩土工程技术人员理论与经验、细节决定成败、重视规范学习等方面能有所启示。抛砖引玉,不当之处,敬请批评指正。

参考文献:

[1]赵成刚,白冰,王运霞.土力学原理[M].北京:清华大学出版社,北京交通大学出版社,2004.

[2]GB50007-2002,建筑地基基础设计规范[s].

岩土论文篇(6)

中图分类号:P641.72文献标识码:A 文章编号:

引言

水文地质问题不但是一个非常重要同时又是非常容易被忽略的岩土工程问题。做好岩土工程勘察工作是工程建设顺利进行的重要前提和保障。同时,它也是岩土工程项目设计和施工的一个重要依据。工程地质与水文地质二者之间既相互影响又相互联系。地下水的腐蚀性强弱不但会直接影响到建筑物基础的耐久性,而且地下水还会对建筑物的稳定性产生重要影响,地下水是建筑物基础工程的重要外部环境,同时它也是水位以下岩土体的重要组成部分,岩土体的工程特性受其直接影响,所以,水文地质问题是目前岩土工程勘察中一个非常重要且实际的岩土工程勘察问题,平时一定要重视岩土工程勘察中的水文地质问题。假如忽略或者不够重视岩土工程勘察中的水文地质问题,其后果对整个岩土工程建设是非常不利的,尤其对水文地质条件较复杂地区,由于岩土工程勘察时,对水文地质问题考虑不够充分,从而在进行工程设计时,对水文地质问题通常会忽略,从而会引发各种岩土工程灾害。所以,在岩土工程勘察的过程中,必须要查明与岩土工程相关的水文地质条件,为接下来的岩土工程设计及施工提供准确有效的水文地质资料,从而减少因水文地质问题所导致的各种岩土工程灾害。本文结合自己多年的工作经验,通过实例提出了传统地下水测量方法在岩土工程中产生的一些问题及原因分析,并探讨了解决方法和思路。

1.岩土工程勘察中的水文地质评价

岩土工程勘察应包括对拟建工程所在区域的水文地质条件进行必要的资料搜集和水文地质勘察,进而准确确定工程所在区域的水文地质条件,从而对拟建项目的地质条件有个准确而全面的认识,尽量减少或避免因勘察不到位导致的工程事故的发生,所以,岩土工程勘察中对水文地质条件进行科学评价,具有重要的现实意义。一般地,岩土工程勘察中的水文地质条件评价内容主要包括以下几个方面:

1.1应着重评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。

1.2在进行工程勘察时还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。

1.3在查明地下水的天然状态和天然条件下的影响的前提下,更重要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况,及对岩土体和建筑物的反作用。

1.4岩土工程勘察中的水文地质评价内容,应根据工程特点、气候条件等,分析地下水位、水质及动态变化产生的对岩土体及建筑物的力学作用和物理、化学作用。

2.岩土主要的水理性质及其测试办法

2.1岩土的水理性质

(1)软化性是指岩体和土体受水浸润后,其稳定性和强度降低的性质,并用软化系数来表示。

(2)透水性体现了岩体透过水的能力,一般用透水系数表示。

(3)崩解性指岩体经水作用后,溶解于水的程度,通过溶解度表示。

(4)给水性腱示了岩体和土体在势能存在下向外部环境释放水量的能力,用给水度表示。

(5)胀缩性就是岩体受水作用后,本身体积的变化,一般用膨胀系数表示。

2.2岩土水理性质的测试办法

(1)土层的取样与测试

一般土样的质量取决于土层的被扰动程度,这种扰动存在与取样前、中、后,直至试样制备的整个过程中。在取样之前,首先应对土层进行鉴别,确定土体的被扰动情况,是不扰动,轻微扰动,显著扰动,还是完全扰动;然后根据士体状况,选择合适的取样工具进行取样操作。对试样进行检测,一般要进行载荷、静力、动力、旁压、剪切、渗透性等性能的检测。

(2)岩体的取样与测试

岩体的取样关键是对岩心的获取。所谓岩芯就是指准确的从最空只能够获得的能够全面代表相应岩层的岩柱,对岩芯的采取率不应低于8 0%。在采取岩芯时,应尽量保证其完整性,防止出现破碎和扰动,并做到不受外物的污染和侵蚀。在对试样的检测上,与土层相类似,同样要进行载荷、静力、动力、旁压、剪切、渗透性等方面的检测。

3.地下水变化引起的岩土工程问题

引起地下水位变化的主要是天然因素或人为因素引起的,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,岩石力学性质会随着水位的变化而变化,形成如图(1)所示的曲线特征,地下水位变化引起危害又可分为3种方式。

图(1)

3.1地下水位上升引起的岩土工程危害

水位上升引起的岩土工程危害。造成潜水位上升的原因是多种多样的,其主要是受地质因素如含水层结构、总体岩性产状水文气象因素(如降雨量、气温等)的影响,有时往往是几种因素的综合结果。如图(2)由于潜水面上升对岩土工程可能出现以下的情况:

图(2)

(1)浅基础地基的承载能力降低

在不同基础形式下,通过对不同类型的粘性土或砂性+地基,运用极限荷载理论分析了不同地下水位的上升情况对地基承载能力的影响结果,发现不管是粘性土或是砂性土质,其实际承载能力都将随着地下水位的上升而减小。而粘性土地基内部存在粘聚力作用,使得其承载能力下降较小,最大的下降率在45%-5 5%,但砂性土的最大下降率则达到了70%左右。

(2)岩土产生滑移、变形、崩塌试问现象

在河边、斜坡、河谷等地带进行工程项目施工建设时,要特别重视地下水位变化对建筑稳定性的影响。在地下水位上升时,岩体和土体的浸润程度和范围增大,这样将使得岩土被水饱和软化,并造成其抗剪强度的降低;而在地下水回流的时候,将可能对岩土产生潜蚀作用,使其结构和强度遭到破坏:且在地下水位的升降变化汇总页会增大冻水压力,这些都将会引起岩土的滑移、变形和崩塌现象。

(3)建筑物震陷加剧

对于饱和的疏松细粉砂地基,地下水位的上升会促使液化震陷的动荷因素和结果放大,使得建筑物附加沉降加剧。对于柔软的粘性土层,地下水位的上升不但增加了其饱和度,而且增大了土体的饱和范围,从而造成了士体的静强度降低,因此,在地震作用下,岩土将会产生瞬问塑性剪切破坏,并产生极大的剪切变形。

3.2地下水位下降引起的岩土工程危害

(1)地面沉降

原因主要是地下水的过量开采,且发现地面沉降的区域与区域降落漏斗的中主心区域相一敛。对于未固结的松散岩层,特别是当细粒与粗粒相间成层刚,地下水位下降极易发生地面沉降。可见,地下水位下降引起的岩土工程问题越来越成为一个亟待解决的问题。

(2)地下水枯竭、水质恶化

我国地表水丰富.但分布及其不均,使得可利用水源变得的相对紧缺,所以经常造成了各地对地下水的过量开采。根据一些文献研究,发现当地下水资源的开采量小于该开采条件下的补给量,由开采而消耗的地下水将能够得到补充,水资源就可以源源不断的开采下去;但是,如果地下水的开采量超过了该开采条件下的地下水补给量,就需要消耗含水层中的地下水进行补充,这样会引起地下水水位的降低,并形成区域降落漏斗。倘若长期进行地下水的超量开采,造成区域漏斗的不断扩大与加深,那么地下水资源将会逐渐减少,甚至枯竭,并会增大水中的有害离子,造成水体的矿化度刑高。

(3)海水入侵、腐蚀性增强

在自然状态下,滨海的淡水含水层与海水一般处于相对平衡的状态。淡的地下水受大气降水补给,并在含水层中运动排入大海。尽管地下淡水与海水所占的位置会随着补给量的大小而产生进退运动,但总体还是处于一种相对稳定的动态平衡状态。如果对地下水的开采量过大,地下水排泄到大海中的水量将会减少,那么这种动态平衡将会被打破,造成海水不断向陆地部分推进,使得淡水水质变成,并加强了水的腐蚀性。

3.3地下水位频繁升降对岩土工程造成的危害

对于存在膨胀性岩体和士体的地区,地下水由于为裂隙水和上层滞水,所以很难有统一的地下水位.并且对早、雨季的变化比较敏感。地下水位的季节性升降变化,会造成膨胀性岩体和土体的非均匀膨胀收缩变化;在水位上升过程中,地下水将浸润岩体和土体,使得其被水解、软化、膨胀,造成岩土结构的变化和强度的降低。如果地下水位的升降频率过快或是幅度变化较大,将会使得岩土的膨胀收缩往复,且幅度加大,最终造成岩土的稳定性变差,极易出现工程地质灾害。

4.结论

总而言之,在岩土工程勘察中,地下水占有相当重要的地位和作用。在勘测实践中,需要对地下水进行全面的了解和分析,并采取适当的措施,将地下水对建筑物的影响降到最低。文章着重探讨分析了地下水问题在岩土工程勘察中的重要性,希望能够引起人们对这一问题的进一步关注,能够对实践起到指导作用。

参考文献:

岩土论文篇(7)

一、有关岩土工程勘察

1.岩土工程勘察定义。岩土工程勘察,英语为geotechnicalinvesigation,就是根据建设工程的要求,查明、分析、评价建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件,编制勘察文件的活动。

2.岩土工程勘察阶段。按其进行阶段可分为:预可行性阶段、工程可行性研究阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段、补充勘察、施工勘察等。

3.岩土工程勘察对象。根据勘察对象的不同,可分为:水利水电工程(主要指水电站、水工构造物的勘察)、铁路工程、公路工程、港口码头、大型桥梁及工业、民用建筑等。由于水利水电工程、铁路工程、公路工程、港口码头等工程一般比较重大、投资造价及重要性高,国家分别对这些类别的工程勘察进行了专门的分类,编制了相应的勘察规范、规程和技术标准等,通常这些工程的勘察称工程地质勘察。因此,通常所说的“岩土工程勘察”主要指工业、民用建筑工程的勘察,勘察对象主体主要包括房屋楼宇、工业厂房、学校楼舍、医院建筑、市政工程、管线及架空线路、岸边工程、边坡工程、基坑工程、地基处理等。

4.岩土工程勘察内容。岩土工程勘察的内容主要有: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,最终根据以上几种或全部手段,对场地工程地质条件进行定性或定量分析评价,编制满足不同阶段所需的成果报告文件。

5.岩土工程勘察的方法与技术。岩土工程勘察的方法或技术手段,有以下几种:(1)工程地质测绘。工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,一般在勘察的初期阶段进行。工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法,高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方法的作用。(2)勘探与取样。勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的;并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。(3)原位测试与室内试验。原位测试与室内试验的主要目的,是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数,包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般都藉助于勘探工程进行,是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。(4)现场检验与监测。现场检验的涵义,包括施工阶段对先前岩土工程勘察成果的验证核查以及岩土工程施工监理和质量控制。现场监测则主要包含施工作用和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测和对环境影响的监测等方面。检验与监测所获取的资料,可以反求出某些工程技术参数,并以此为依据及时修正设计,使之在技术和经济方面优化。此项工作主要是在施工期间内进行,但对有特殊要求的工程以及一些对工程有重要影响的不良地质现象,应在建筑物竣工运营期间继续进行。超级秘书网

二、努力提高报告的编写能力

1.要具备牢固的地质地貌和工程理论地质基础理论方面,主要是岩石学、构造地质学、第四纪地质学和地貌学;工程地质方面,主要是土质学、土力学、工程地质分析、工程动力地质学、工程地质勘察。

2.要熟悉和把握有关的规范规程规范规程既是经验的总结,又是技术的指南,具有很强的勘察工作指导性。对于国家的、行业的、省和地方的有关规范规程,必须熟悉把握,并在具体勘察工作中认真执行。

3.要了解工作区的地质情况对于勘察地段的区域地质、水文地质、工程地质资料,应尽可能地搜集并熟悉。对于邻近地段已有的工程地质勘察资料,也要尽可能了解,以便在勘察工作中发挥其参考作用。

4.要把握工程设计的基本要求和基础施工的技术要点只要明确了工程设计的基本要求和基础施工方法,作出的工程地质评价才能有的放矢、正确客观,提出的建议才能合理适用。

5.要切实保证第一手资料的质量岩土工程勘察报告是工程地勘察的最终成果。一份高质量的勘察报告,必须来自于高质量的第一手原始资料。

6.提高综合知识方面的技能。如基本的数理统计知识、文字表达能力、编图技巧、综合分析能力。

三、确保岩土工程勘察质量

1.严格按基本建设程序办事,先进行地质勘察后设计。对无地质勘寒资料工程的设计应不予报建,对(未能按照相应的等级)降级进行地质勘察的工程不予报建。

2.提高地质勘察单位员工的质量意识,加强职业道德教育,健全岗位责任制度,培养良好的认真负责的工作作风,避免出现地质勘察资料的失误。

3.建立审查、复核制度,对室内室外技术资料要有资深的专业人员进行审查和复核,敢于对钻探、土工试验结果提出质疑,并通过对相近建筑物的钻探资料对照分析,确保资料的准确性。必要时可重探可疑探点、可重做相关试验。

4.要根据建筑物的安全等级与场地类别,并结合地质历史(注意收集相关资料)与地形特色进行探点的布设,并按规范进行相应比例和数量的取土探孔和原位测试探孔的布置,避免漏探特殊地质现象。

5.勘察布孔。勘察与设计的接口:收到设计人的勘察任务书后,应认真阅读,仔细分析,充分了解设计意图,不明白的地方及时与设计人沟通,存在疑虑的地方需向设计人提出。设计人往往有偏于保守的倾向,如对地基承载力要求过高、要求一桩一钻、对桩基承载力提出过高要求等。由于岩土体始终是一个灰箱,无法彻底查清岩土体的分布及其物理力学参数,在做与岩土相关的工程设计时固然要留有一定的安全富余度,但是必须在了解场地岩土条件的情况下才能准确把握安全的尺度,采用过于保守的岩土参数,过高的安全系数将不可避免的造成工程建设的极大浪费。做岩土工程勘察的人一般比做结构设计的人更清楚或者更容易把握场地的岩土条件情况,因此岩土工程师应当,也有必要提出意见供设计人参考。在勘察任务书与工程平面布置图确认无误后,勘察人员应到现场踏勘,了解场地情况,并提出勘察纲要供钻探等供外业使用。

岩土论文篇(8)

二、在城市工民建项目中,岩土工程勘察存在的问题。

就岩土勘察技术的现状来看,当下我国还处于初级阶段,还有很多方面需要完善。在城市工民建项目中,岩土工程勘察技术出现的问题不止一两个方面。而且,随着建筑事业飞速发展,岩土工程勘察技术存在的问题日益凸显。因此,本文作者对其中的一些问题进行分析。首先,岩土工程勘察的人员技术能力欠缺。一是:岩土勘察的技术人员不具有全面而准确的岩土勘察知识,并且他们对自己所学的岩土勘察知识也不能灵活地运用。进而,造成在不同领域的勘察技术人员之间不能互相进行交流学习、沟通,促进工程项目建设的进程,很显然,他们也无法对岩土现阶段的状况以及它未来所发展的趋势予以全面而系统地理解和掌握。二是:这些岩土勘察技术人员不具备相关的岩土勘察技术,勘察能力低下。尤其是一些小企业为了减少成本,提高经济效益,经常聘请一些并不具有岩土勘察技术的专业人员、专业工程师。三是:相关施工企业没有对岩土勘察技术人员定期进行在岗培训。并且,没有对在岗人员进行再教育学习,技术人员不按照技术规程进行,操作非常不规范,不具有操作的基本素质。其次,岩土工程勘察资料准备不完整。在岩土工程资料准备不完整方面,一是:必要的岩土工程资料和准备功能工作是对岩土工程进行勘察前必不可少的环节。但是,在实际工作中,相关岩土工程勘察人员并没有对这些资料予以搜集。二是:对于岩土勘察设计部门,为了赶工期,勘察设计人员并没有意识到岩土勘察的重要性。更严重的是,有些设计人员根本没进行充分而行之有效的实地考察,只是根据别人所说,就进行相关设计。致使这些岩土工程方面的设计与实际情况并不相符。最后,在岩土工程勘察报告方面,存在一定的缺陷。在岩土工程勘察中,岩土勘察报告的相关信息并不完整而准确,特别是相关数据之间存在很大的误差。进而,造成与之相应的勘察报告变得毫无意义。这样不仅会使岩土工程施工受到阻碍、工期延误,还会给施工企业造成重大的经济损失。当然,除了这些方面以外,还存在一些其它方面的问题。比如,在对岩土工程进行勘察的时候,没有制定明确的工程目标。

三、在城市工民建项目中,岩土工程勘察问题的解决策略。

岩土工程勘察在城市工民建项目发挥着不可替代的作用。面对岩土工程勘察存在的问题,需要采取有效的措施来解决这些问题。而这不仅成为当下重要的话题之一,也是迫切需要解决的问题。因此,本文作者对其中一些可行的对策予以分析。第一、需要加强岩土工程勘察现场资料的搜集。在岩土工程勘察过程中,需要对勘探以及搜集到的资料对岩土工程的勘察有着很重要的影响。正现场资料收集方面,勘察人员需要对当地的地质、地形进行了解,还需要对其它一些方面进行掌握,比如,水文条件、地貌。在进行实地了解的时候,需要做好记录。并对这些资料信息进行全面而系统地整合,为勘察报告提供真实而准确的信息。第二、在岩土工程勘察中,需要提高勘察人员的综合素质。一是:施工企业需要定期对勘察人员进行在岗培训,提高他们的专业技能,具有该岗位应具备的工作能力。二是:需要对在岗勘察人员进行再教育学习,了解并全面而系统地掌握勘察的基础知识,具备应有的勘察理论知识。三是:对勘察人员的操作规范予以完善,对他们进行诚信以及敬业方面的教育。。并制定相关规定,必须按照相关的勘察规定进行操作。四是:对于相关勘察设计人员,在进行设计之前,一定要进行实地考察。在此基础上,根据实际情况,进行岩土工程勘察设计。第三、在岩土进行勘察的时候,需要应用最新的勘察技术。同时,还需要对地域性勘察特点引起重视。在运用最新勘察技术方面,可以利用那些具有对应功能的工程探探测设备。比如,隧道地震勘察技术、探地雷达技术。信息量大、速度快、成本低。在岩土工程勘察中,有很多有效的科学技术可以应用到其中。比如,借助这些设备,利用连续加密测点来获得地质界面。并对它进行实时的处理。这样便可以对传统地质界面划分问题给予解决,解决那些漏判与划分不明确的问题。进而,使岩土工程勘察的数据更加准确,使功能工程建设的质量得以很好地保障。在地域性勘察特点方面,由于不同地区有不同的地质特征,需要从实际出发,对不同地区进行相应地勘察。并在此基础上,制定具有针对性的勘察规程,体现出对应的地域特征。以此,来使岩土工程勘察更加科学化以及专业化。当然,除了上面这些对策以外,还有其它一些方面的策略。比如,需要对岩土勘察设备的质量水平予以严格地控制;对岩土工程勘察的相关数据库与系统给予开发。

岩土论文篇(9)

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。

岩土论文篇(10)

目前在呼市地区深基坑的开挖深度大致为9~14米(两层地下室),在这个深度范围内的地层主要由三层土组成,一是填土层,此类土层松散、稳定性差,在基坑开挖中最易发生坍塌现象,如位于呼市呼伦北路的某单位商住楼在基坑开挖中由于没有对填土层及时采取支护措施而造成了塌方事故,使得基坑边的自行车棚完全倒塌在基坑内;二是粉土(或粉质粘土)层,该层土一般出现在基坑的中上部,其自稳定能力较好,但遇到跑漏水、雨水冲刷、振动或坡项堆载等情况时需引起高度重视:三是粗砾砂层,是主要的浅层含水层,该类土低或无粘结性,其自稳定能力较差,当采取基坑降水措施后,土层失水后孔隙水压力消散,基坑开挖造成土层应力释放,加之土层风干失水、振动等因素的影响,极易出现塌落、流失现象,从而容易导致边坡失稳。常见的基坑支护型式重要有:排桩支护,桩撑、桩锚、排桩悬臂;地下连续墙支护,地连墙+支撑;水泥土挡墙;钢板桩:型钢桩横挡板支护,钢板桩支护;土钉墙(喷锚支护)等。其中钢筋混凝土桩类支护模式由于其存在工程造价高、施工周期长等不利因素而逐渐被人们遗忘,特别是在一些工程实践中,由于没有进行严格的岩土计算而照搬式地选用了悬臂式灌注桩支护结构,导致了一些边坡事故的发生,如内蒙古国航大厦和未建泛海大酒店等基坑工程就是由于部分支护桩断裂而造成了大面积基坑边坡倒塌。目前呼市地区应用比较广泛、施工工艺比较成熟的支护形式为土钉墙支护,该支护方式具育造价低、施工周期短、稳定性高及施工界面美观等优点。但值得注意的是在设计计算这一重要环节上,一定要考虑到足够的对边坡支护不利的各种因素,如坡顶大面积堆载、坡顶有大载重量汽车通过、从边坡上出水、地下防空洞及基坑隔年冻融等,应逐段进行设计计算,优化方案后才能慎重使用,决不可生搬硬套。

1.2基坑降水问题

据呼市近20年的水文观测资料来看,影响我们深基坑开挖的地下水水位并未发生太大变化,含水层水量非常丰富,这使得我们在深基坑开挖前必须进行基坑降排水工作。由于含水层渗透系数较大、水量较丰富,目前呼市市区比较适用的基坑降水方法为管井(深井)井点降水,而实践也证明了其适宜性与有效性。如我市超高层建筑“内蒙古大厦”和高层建筑群“东达城市广场”的基坑降水工程采用的就是管井井点降水,降水后确保基坑开挖至地面下14米(内蒙古大厦)和12米(东达城市广场)而未受到地下水的影响。但采用管井井点降水方法的同时也会引发一些问题,值得我们去研究解决,一是降水影响半径大,对周边既有建筑物容易造成沉降甚至是不均匀沉降、建筑物墙体开裂等严重后果;二是井点数量有限,无法对含水层内的粘性土夹层上的滞水进行彻底有效地抽排,从而造成边坡上的出水,容易诱发边坡塌方,而解决此类问题又是一项难度较大的工作,目前的解决方法大体是基坑支护时在边坡上预埋泻水管进行泻水或在基坑内进行明排,这样实际上对边坡稳定、坑内安全施工留下了隐患。

2高荷载问题

高层建筑相对而言荷载较大,地基压缩变形也大,对地基条件要求较高,如何处理好高荷载与地基承载力和变形之间的关系,则成为摆在我们岩土工作者面前的又一难题。选择合适的勘察方法和手段,科学合理地布置勘察工作量,根据工程具体情况来布置相应的室内外试验便成了解决问题的关键。高层建筑的勘察工作决不是简单地将钻孔深度加深了而已,而是应当更加全面系统地从岩土工程思想出发去布置完成相应的工作量,科学准确地提供设计计算所需的岩土技术参数和指标,进一步挖掘地基的潜力,从而更好地为工程建设服务。建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)规定:根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度,地基基础设计应符合下列规定:(1)所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定;(2)设计等级为甲级、乙级的建筑物,均应按地基变形设计;(3)设计等级为丙级的建筑物有下列情况之一时应作变形验算:①地基承载力特征值小于130kPa,且体型复杂的建筑;②在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大,可能引起地基产生过大的不均匀沉降时;③软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时;④相邻建筑距离近,可能发生倾斜时;⑤地基内有厚度较大或厚薄不均的填土,其自重固结未完成时。(4)对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等,以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物,尚应验算其稳定性;(5)基坑工程应进行稳定性验算。高层建筑的高荷载特点对地基承载力提出了更高的要求,作为勘察单位在高层建筑岩土工程勘察中,提供承载力指标时一定要将工作做的更多、更细、更全面一些,不能简单地依靠几个标贯数或室内土工试验数据,参考老规范中承载力表来确定承载力,而应对地基持力层和地基主要受力层提供载荷试验指标,据载荷试验来确定的承载力指标会更可靠、更切合实际些。高层建筑的高荷载必然会对地基产生较大的压缩变形,相应地建筑物会产生较大的沉降量。高层建筑岩土工程勘察项目负责人一定要具备主持大型勘察项目的技术水平和业务能力,对工程项目要有充分的了解和认识,这样才能在布置勘察工作量时有针对性,不至于无所适从。同时项目负责人一定要向外业技术人员和室内土工试验人员进行技术交底,做好相关室内外试验工作,科学准确地提供变形指标,并应对建筑物的最终沉降量作出估算。

岩土论文篇(11)

任意翻开岩土工程专业的学术刊物,里面提到的新理论、新方法随处可见。就土体本构模型而言,目前研究提出的各种新模型数不胜数。稍微对原来模型或者参数修改一下提出一个新模型,这样的情况较为普遍。更常见的方法是由试验研究总结出一些规律,在拟合或模拟试验规律的基础上提出新的模型或方法,然后用此模型计算出结果与试验结果相对比,得到预测结果与试验结果吻合的结论,于是模型就得到了验证。

上述研究思路在目前研究生论文中相当普遍,但并不可取。新模型建立在拟合试验规律的基础上,肯定与试验结果吻合,如此来验证模型的正确性颇有不妥?笔者认为,可以通过试验研究发现潜在规律,并用数学方法进行模拟或拟合。验证模型的正确性可从以下几个方面入手。

(一)用模型验证不同土体的试验结果

对同一种类不同土体进行试验,如果试验结果可用同样的表达式或方法模拟,则所提出的模型是正确的,只是不同土体的模型参数会有所不同。也就是说,要对多种土体进行试验研究,土体的性质可以类似,如:试验对象都是软粘土,则可以选取不同地方的软粘土进行多组试验研究,这样得出的结论才有说服力。有人质疑,研究生论文研究时间很短,很难对多种土体进行试验或多组试验,要求对不同土体进行试验是不现实的。这里强调的是一个学术态度的问题。换句话说,提出的新模型要经得起推敲和验证。遗憾的是,国内很少有人对别人提出的模型进行验证,因为仅验证别人的成果是达不到学校规定论文创新点要求的,这在很大程度上助长了学术不严谨的作风。国外同行看待一个新模型或新方法,首先想到的工作是验证其正确性,进行同样的试验或同样的计算用同样的方法及参数进行验证,而不是盲从。这也是为什么SC刊源非常强调投稿论文一定要详细介绍试验步骤或方法、试验材料、所用参数等等,其目的就是让读者可以依据文中介绍的方法或参数,重复论文中的研究工作,以验证其正确性。

(二)用模型验证文献中的试验结果

学生在较短的时间内不可能进行很多的试验研究,但文献中的试验数据是非常好的资源,可以充分利用。用文献中的试验结果验证新模型的正确性是一个很好的方法,它一方面解决了试验数据不足的困难,另一方面也提高了模型的可信度。

(三)与已有模型结果对比

新模型的正确性和优越性如何,还需要与旧模型的预测结果对比、验证,才能看出新模型的先进性和优越性,目前这方面的工作还很欠缺。

当前,很多模型通用性较差,很重要的原因就是上述问题没有解决好。对一种土体进行试验后就提出一个模型,这样的研究态度十分草率,研究生论文研究中应该杜绝此类现象。

二、试验研究中存在的问题

试验研究是岩土工程一个重要的研究方法和手段,很多新的规律、现象都是通过试验发现的,试验研究的可靠性直接关系到后续理论研究的正确性。

(一)土样问题

目前,很多试验土样都是请人取样后送到试验室的,现场取土大多由钻机工人完成,试验人员很少亲自参与取样,因此论文研究中对取样扰动、不正确取样方法带来的影响几乎不计。土样的代表性如何,取土过程中如何减少扰动,运输过程中如何避免振动,土样取回后如何密封保存等问题一概回避,用这样的土样进行试验结果可靠度难以保证。事实上,正因为土体的差异性大,研究方法不成熟,才更需要进行严格的试验研究。严谨的科学态度应该在平时的科研学习中逐渐培养起来,这需要导师严格要求。

(二)试验环境

国内大多数高校的土工试验仪器与国外相比并不逊色,甚至还要先进,但与国外土工试验室的环境差距却很大。许多学校没有专门的制样室,大都在仪器旁边放个桌子制样,实验室根本无法保证恒温、恒湿。这些不良的试验环境严重影响了仪器的正常工作。据了解,很多国外土工仪器中的传感器对温度、湿度非常敏感,较大的温差对传感器来讲是致命的。因此,笔者建议试验前一定要对仪器进行标定,测试传感器的温敏度,尤其是从国外进口的仪器,这项工作一定不能忽略。

(三)重复性研究

众所周知:由于土体的自身特性,试验者进行重复试验时无法得到完全一致的试验结果,但这并不意味着不需要进行重复试验。目前很多学生在试验时,不进行重复性试验,不考虑试验的稳定性。试验的稳定性和可重复性研究一方面可以检查仪器硬件可能存在的问题,另一方面也可以帮助试验者发现试验方法和步骤中存在的错误。因此,建议每个学生进行试验前,先做一些对比试验,通过设定的试验,对比试验结果,从而确保试验步骤、方法的正确性。

三、数值计算中存在的问题

(一)基准测试

数值计算结果错误的原因很多。有软件编写中的错误或缺陷;计算方法的错误或缺陷;软件使用不得当;或比较特殊的如硬件问题等等。计算者有责任检查数值是否正确,计算结果是否合适。检查的目的是确保计算方法正确,得到的结果可靠。检查软件的基准测试问题在岩土工程界没有引起足够的重视,使用软件前一般不进行相关测试,其后果是可怕的。德国岩土学会工作小组曾组织过程序基准测试试验,他们邀请一些单位对两个经常计算的问题进行计算试验并比较计算结果。在模拟隧道施工的例子中,各单位得到的沉降预测值差异很大,衬砌处最大弯矩、发生位置和正应力值也差很多,即便将没有按规定计算的结果除去,最大弯矩的数值和发生位置仍差距很大。在深基坑开挖的算例中,只有一半单位预测出墙体发生正的水平位移,即向坑内移动。奇怪的是,居然有结果预测出墙体发生背向坑内的负位移。可见,程序基准测试问题非常重要,作为岩土专业的研究生应该认识到这一问题,并引起高度重视。

过去用户很少有机会修改程序,修改必须由程序设计人员完成。近来情况变复杂了,有些计算机程序销售时就有“用户自定义子程序”,允许用户自行增加一些子程序,或在程序中使用一些新的本构模型。这样传统意义上的用户也成了开发者,这种情况下不仅要求编写子程序的人确保证子程序准确无误,而且与程序其它部分的连接也要仔细检查。有些子程序本身完美无误,但会使原来正确的程序其它部分出错,因而需要大量的检测,尤其对复杂程序而言。用户自定义子程序必须包含所有的错误控制程序,如果子程序与源程序的接口有限,问题会变得更复杂,原则上程序改动后一定要进行重新审定。但在实践中,学生们根本没有考虑程序接口问题,一般都不进行审定。

(二)模型理解

计算者对软件中所用的本构模型理解不够,也会造成很大的误差,有时甚至得到错误的结论。上述德国岩土学会进行深基坑问题测试中,12家参与单位中有5家用了同样的程序,但得出的结论却各不相同,可见对规定说明的不同理解也会导致不同结论。

例如:修正剑桥模型中偏平面上的塑性势函数形状会影响平面应变计算中破坏时的应力罗德角即土体的强度会发生变化。很多商业软件中用户不能选择塑性势函数,如果用户不知道其隐含的结果,计算结果的正确性就很难保证了。势面,即参数M;为常数。这样假设隐含着剪切摩擦角?随应力罗德角变化。令M;等于得到Mj和睐示的?

   式(2)中分别取?'tc=20。,25。和30°计算相应的M;值,代入(1)得到?随0的变化情况,见图1如果偏平面中釆用圆形塑性势函数面,则平面应变计算中罗德角、=0°时土体破坏。由图1可见不同Mj值时?均随0增加而增加,若取?^二25°则平面应变条件下摩擦角?二346°M;越大,9V和?^的差距也越大。为考虑边界值问题中塑性势函数的影响,以2m宽粗糙的刚性条形基础为例进行两次计算。修正剑桥模型参数为:OCR=67=2848入二a16U二00322卩二a2第一次计算假设偏平面上屈服函数和塑性势函数均为圆形,取M;二Q5187相当于二23。第二次计算取9'=23°即对应偏平面上摩尔一库仑六边形屈服面,但塑性势函数仍为圆形,因此与第一次计算一样,土体还是在、二0°时破坏。两次计算中均用土体饱和重度18k/m计算初始应力,地下水位在地面以下2.5m处,K0=1.227。假设地下水位以上土体饱和且能承受孔隙吸力。对此进行固结计算,仔细选择渗透系数和时间步长确保满足不排水条件,荷载施加由设定竖向位移增量实现。

总体上讲两次计算输入的参数是一样的,只不计算中Tc均等于23°,因此,三轴压缩计算结果应该是一样的,但由于条形基础属平面应变问题,结果会有不同,计算得到的荷载-沉降曲线如图2所示。图中给定碼得到的极限荷载比给定?'值的结果高58%。该算例清楚地说明:如果用户不知道塑性函数或不熟悉软件中使用的本构模型,很容易输入?c=23°计算,若模型釆用M;计算方法,相当于?Ps=31.2°,这样计算出的极限荷载会有较大的误差。