巖土工程師輔導資料:巖土工程與工程地質介紹(4)

　　6 巖土工程問題計算機分析 $lesson$

　　雖然巖土工程計算機分析在大多數(shù)情況下只能給出定性分析結果，但巖土工程計算機分析對工程師決策是非常有意義的。開展巖土工程問題計算機分析研究是一個重要的研究方向。巖土工程問題計算機分析范圍和領域很廣，隨著計算機技術的發(fā)展，計算分析領域還在不斷擴大。除前面已經(jīng)談到的本構模型和不同介質間相互作用和共同分析外，還包括各種數(shù)值計算方法，土坡穩(wěn)定分析，極限數(shù)值方法和概率數(shù)值方法，老師系統(tǒng)、AutoCAD技術和計算機仿真技術在巖土工程中應用，以及巖土工程反分析等方面。巖土工程計算機分析還包括動力分析，特別是抗震分析。巖土工程計算機數(shù)值分析方法除常用的有限元法和有限差分法外，離散單元法(DEM)、拉格朗日元法(FLAC)，不連續(xù)變形分析方法(DDA)，流形元法(MEM)和半解析元法(SAEM)等也在巖土工程分析中得到應用〔3〕。

　　根據(jù)原位測試和現(xiàn)場監(jiān)測得到巖土工程施工過程中的各種信息進行反分析，根據(jù)反分析結果修政設計、指導施工。這種信息化施工方法被認為是合理的施工方法，是發(fā)展方向。

　　7 巖土工程可靠度分析

　　在建筑結構設計中我國已采用以概率理論為基礎并通過分項系數(shù)表達的極限狀態(tài)設計方法。地基基礎設計與上部結構設計在這一點尚未統(tǒng)一。應用概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計方法是方向。由于巖土工程的特殊性，巖土工程應用概率極限狀態(tài)設計在技術上還有許多有待解決的問題。目前要根據(jù)巖土工程特點積極開展巖土工程問題可靠度分析理論研究，使上部結構和地基基礎設計方法盡早統(tǒng)一起來。

　　8 環(huán)境巖土工程研究

　　環(huán)境巖土工程是巖土工程與環(huán)境科學密切結合的一門新學科。它主要應用巖土工程的觀點、技術和方法為治理和保護環(huán)境服務。人類生產活動和工程活動造成許多環(huán)境公害，如采礦造成采空區(qū)坍塌，過量抽取地下水引起區(qū)域性地面沉降，工業(yè)垃圾、城市生活垃圾及其它廢棄物，特別有毒有害廢棄物污染環(huán)境，施工擾動對周圍環(huán)境的影響等等。另外，地震、洪水、風沙、泥石流、滑坡、地裂縫、隱伏巖溶引起地面塌陷等災害對環(huán)境造成破壞。上述環(huán)境問題的治理和預防給巖土工程師們提出了許多新的研究課題。隨著城市化、工業(yè)化發(fā)展進程加快，環(huán)境巖土工程研究將更加重要。應從保持良好的生態(tài)環(huán)境和保持可持續(xù)發(fā)展的高度來認識和重視環(huán)境巖土工程研究。

　　9 按沉降控制設計理論

　　建(構)筑物地基一般要同時滿足承載力的要求和小于某一變形沉降量(包括小于某一沉降差)的要求。有時承載力滿足要求后，其變形和沉降是否滿足要求基本上可以不驗算。這里有二種情況：一種是承載力滿足后，沉降肯定很小，可以不進行驗算，例如端承樁樁基礎;另一種是對變形沒有嚴格要求，例如一般路堤地基和砂石料等松散原料堆場地基等。也有沉降量滿足要求后，承載力肯定滿足要求而可以不進行驗算。在這種情況下可只按沉降量控制設計。

　　在深厚軟粘土地基上建造建筑物，沉降量和差異沉降量控制是問題的關鍵。軟土地基地區(qū)建筑地基工程事故大部分是由沉降量或沉降差過大造成的，特別是不均勻沉降對建筑物的危害最大。深厚軟粘土地基建筑物的沉降量與工程投資密切相關。減小沉降量需要增加投資，因此，合理控制沉降量非常重要。按沉降控制設計既可保證建筑物安全又可節(jié)省工程投資。

　　按沉降控制設計不是可以不管地基承載力是否滿足要求，在任何情況下都要滿足承載力要求。按沉降控制設計理論本身也包含對承載力是否滿足要求進行驗算。

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