岩土工程条件的概念篇1
[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）.
岩土工程条件的概念篇2
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.
岩土工程条件的概念篇3
关键词：岩土工程；风险分析；应用；研究
abstract:geotechnicalengineeringincludinggroundengineeringandundergroundproject,anditinallkindsofprojectconstructionhavebeenofawiderangeofapplications,sotheaffectedareaiswidely.inrecentyears,withtherapiddevelopmentofChina'ssocialandeconomic,geotechnicalengineeringconstructioncareerhasmadegreatachievements,butalsowithmanyriskaccident.Howtoreducetheprobabilityoftheseanalysesaccident,reducetheriskofseriousdamagetobringaccident,becometheurgentneedistosolvetheproblem.thispaperanalysisofgeotechnicalengineeringareanalyzed,andonthebasisofitsapplicationresearch,
Keywords:geotechnicalengineering;Riskanalysis;application;research
中图分类号：o434.19文献标识码：a文章编号：
岩土工程是以岩体作为工程建筑项目的地基或者施工环境，并对该岩体进行一系列的开挖和加固的工程，它包括地面上的工程和地下的工程，因此涉及范围非常广泛。
一、岩土工程及其研究意义
在中国岩土工程研究领域，岩土工程的概念有非常多的版本，综合《岩土工程基本术语标准》、中国大百科全书、以及近年来不少的专家和学者所从各个角度所下的定义可以看出，岩土工程就具有三大特点，即岩土工程可以看作是土木工程的一个分支；它的研究对象主要是岩石与土，同时也包括岩土中的一些水分；它是一门有关岩石和土的技术科学或者工程技术。从其涉及的工程项目（地面上的工程和地下的工程）来看，它可称得上是无处不在，在我们日常的生活中，岩土工程的应用相当的广泛。小到路基、桥梁以及房屋的建设，大到地质灾害等的防护，都发挥着重要的作用。从结构形式上来看，作为一门科学技术，岩土工程已经成为社会经济发展过程中不可或缺的一部分。正是由于岩土工程所涉及的范围非常之广泛，因此一些风险就难免发生。然而，如何正确认识岩土工程中的这些风险，并及时采取有效的措施予以应对，使其成为日常应用的一部分，成为当前我们迫切需要研究的问题。
二、岩土工程风险分析
对于岩土工程而言，由于其涉及的范围太广泛，因此所牵涉到的不确定性因素就非常的多，而这些不确定性的因素正是造成其存在风险的根本原因。一般而言，岩土工程中的不确定性因素主要包括参数和模型的不确定性以及认识上的不确定性，这就不可避免地使岩土工程基础和相关的土木工程存在一定程度的风险。从形式上来看，这些不确定性因素带来的风险具有不可抗拒性，但我们仍然可以通过分析这些风险因素，去认知风险的成因，进而才能保证在岩土工程的作业过程中尽量避免此类不确定性因素的影响。这主要表现在以下两个方面：
第一，自然环境造成的客观不确定性。虽然科学技术的发展在一定程度上带动了工程建设技术的进步，但同时其自身也存在着一些局限性。目前来看，我们对岩土工程的认识和控制依然更多的还是建立于自然条件基础之上，因此，对于地震、泥石流以及山洪等自然环境的影响仍然显得力不从心，同时也显示了岩土工程受自然环境的不可控性。对于岩土工程而言，施工中我们最常见到的材料基本上就是混凝土或者钢材等，这些都是人工合成的，材质相对比较均匀，而且材料与结构均是由工程管理、技术人员设计并选定的，因此是可控的。虽然在力学基础上的岩土工程计算是值得信赖的，但岩石材料和岩石结构却是自然形成的，这一点工程师是无法控制的。岩土工程施工场地选定时，只能是根据实际勘测情况选择最佳位置，但勘察的地质是不可能穷尽的，因此难以实现人工控制的影响因素还非常的多。此外，虽然岩土工程的计算方法业已取得了很大的进步，并且也发挥着重要的作用，但计算时的假定、计算模式以及计算参数和实际之间或多或少的一些差别，需要岩土工程师进一步的做综合判断。目前来看，“不求计算之精确，但求判断之正确”，这种一味地强调概念的设计，业已成为当今岩土工程研究领域的共识。因此，其中的不确定性与不可控制性，共同构成了岩土工程风险。
第二，岩土工程自身的不严密性、不成熟性以及不完善性。地质学与力学，通常被成为岩土工程学科的两大理论支柱，二者互补相融。力学从基本理论出发，结合具体的工程施工条件，从而构建其模型并求解。力学是一种从一般到特殊的演译推理思维方法，而地质学则是从特殊到一般的归纳推理思维方法。由于工程条件自身各项参数的不确定性，致使相关数据信息呈现出不完全性的特点，单纯靠计算得出的结论既不精确，也不可靠。对于岩土工程而言，其最好的规避风险方式是综合判断，这主要依赖于扎实的理论基础与丰富的实践经验。忽视了实践经验，解决不了实际工程中的复杂问题；忽视了理论基础，很容易将局部的经验错误地认为是普遍的真理，因此犯了概念性的错误。总而言之，岩土工程涉及的面特别广泛，它是一门仍处于“发展中”的科学技术，存在诸多风险也在情理之中。因此，在自然环境无法控制的情况下，可以将理论与经验有机地结合在一起，从而实现对岩土工程风险的有效控制。
三、岩土工程应用问题研究
基于以上对岩土工程风险问题分析，岩土工程应用过程中不可避免地存在着诸多的风险问题，因此，笔者认为：在岩土工程应用过程中一定要需要注意以下几个方面的内容：
1、当岩土工程涉及到了人民的生命健康、环境保护以及工程安全等公共利益或者国家利益时，应当制定一套科学完善的技术法规，并严格按照该法规办事，违者必究。同时，在制定相关法律法规的过程中，要包括岩土工程勘察设计基本要求和各类灾害防治技术策略，对于那些对社会和人身有危害性的岩土工程要坚决抵制。
2、对于那些属于重复型的工程技术规则，比如专业术语、分类，符号、常用的测试方法和手段以及常用的分析法等，要制定出一套具体而又统一的规范标准，以便保证工程师做出的方案具有统一性和规范性。
3、要从实际出发，因地制宜，要结合具体岩土工程的实际情况做出处理意见，比如，工程勘察工作、岩土工程的设计方案等。不但要遵守工程建设过程中的规范标准，而且岩土工程师也可以根据该工程的具体情况，制定更加贴切实际的规范标准，工程师应充分发挥自己的经验优势，对岩土工程进行综合的判断，从而降低岩土工程的风险。
参考文献：
[1]杨林辉.关于岩土工程风险分析及应用的相关研究[J].中国房地产业，2011（05）.
[2]陈龙黄宏伟.岩石隧道工程风险浅析[J].岩石力学与工程学报，2005（01）.
[3]姚文君.风险分析的方法在岩石隧道工程中的应用[J].中小企业管理与科技，2009（15）.
岩土工程条件的概念篇4
基金项目：教育部新世纪优秀人才支持计划项目（nCet-11-0406）
作者简介：荣冠（1971-），男，武汉大学水利水电学院副教授，博士，主要从事岩体稳定性研究及工程地质教学工作，（e-mail）。
摘要：工程地质是水利类本科生的一门重要专业基础课，课程教学内容和环节丰富，难点较多，实践性强。如何在课堂教学和野外实践教学中有效提高教学质量是一个值得探讨的问题。文章详细分析了水利工程课程中的难点及教学中存在的问题，从课堂教学、实践教学、英文教学及课程考核等方面全面介绍了课程教学经验及改革探索。提出课堂教学应注重理论紧密联系工程实际，实践教学应注重培养学生动手技能和发现、分析、解决工程地质问题的能力，开展英文教学是培养国际人才的必然趋势，考核机制应全面反映学生的综合能力等观点。
关键词：工程地质；水利专业；教学研究；理论教学；实践教学
中图分类号：tV135；G642421文献标志码：a文章编号：10052909（2013）05011007工程地质是研究工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地质科学，是以地学学科的理论为基础，应用数学与力学理论和工程技术及方法解决与工程规划、设计、施工和运营有关的地质问题[1]。工程地质课程是水利类本科专业的一门重要专业基础课程。水利水电工程建设是人类在认识自然的基础上改造自然并为经济建设服务的活动，进行水利水电工程建设首先必须了解自然环境和工程条件，而环境地质条件是与水利水电工程关系最密切、最重要的自然条件。
当前，中国工科高等教育人才培养主要目标是：培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才[2]。工程地质课程作为水利类专业中一门实践性强的课程在凸显人才培养目标方面，更加突出工程地质理论和实践教学的必要性与重要意义[3-4]。
工程地质课程的教学分为课堂理论教学部分与野外地质实习部分。课堂理论部分主要讲授矿物岩石、地质构造、地质作用、地下水、岩体工程特性，边坡、坝基、洞室围压稳定性评价，工程地质勘察等知识。野外地质实习部分主要进行岩石及地质构造认识，风化、卸荷及河流地质作用研究，地下水及其作用研究，水利枢纽工程地质条件与问题分析评价等。
由于工程地质课程涉及的相关课程较多（矿物学、岩石学、构造地质学、地史学、地貌学、水文地质学、材料力学、岩石力学、土力学等），且这些课程多为地质专业课程。同时，工程地质课程实践性很强，但学生又缺乏实践经验和实践机会。因此，在有限的理论教学和实践教学时间内，如何合理安排教学环节，使学生扎实掌握工程地质相关概念及基本原理，并使学生初步具备分析工程地质条件及解决工程地质问题的能力，是一个很值得探讨的问题。根据笔者多年从事工程地质教学的经验，针对水利类本科专业工程地质教学，首先介绍学校工程地质课程的设置，然后分析课程教学的重点及难点，再从课堂教学、实践教学、英文教学、考核方式4个部分探讨理论与实践教学的改革思路，以期在提高教学效果、培养学生分析工程地质条件和解决工程地质问题能力方面有所收获。
一、水利类工程地质课程介绍
（一）水利工程地质课程设置
武汉大学水利水电学院最早可追溯至1928年创建的国立武汉大学工学院土木系水利组，学院现已成为国内水利水电高级人才培养的摇篮和科学研究的重要基地。一直以来，工程地质课程为水利各专业（农田水利、水电工程、河流泥沙、水文水资源）的重要专业基础课程。工程地质课一般在第五学期或第六学期开设，包括48学时课堂教学和1周的野外实习。课堂教材主要使用天津大学主编的《水利工程地质》（第四版）[1]，实验及野外实习采用武汉大学编写出版的实习教材[5]。
（二）水利工程地质课程内容
水利工程地质主要是研究水利水电工程建设中的工程地质问题。主要内容包括岩石及其工程性质，地质构造及区域稳定性，地表水流的地质作用及河谷地貌，地下水、岩溶及库坝区渗漏地质条件分析，岩体工程特性，坝基、边坡及洞室围岩稳定性分析，水利水电工程地质勘察等。
高等建筑教育2013年第22卷第5期
荣冠，等水利类专业工程地质课程教学研究与改革探索
课程的教学分为课堂教学与实践教学两部分。课堂教学主要讲授地质学基础知识和水利三大类岩体（边坡、坝基及洞室围岩）稳定性分析基本理论。通过课堂教学力求使学生掌握工程地质学基本概念、工程地质分析基本原理和岩体稳定性评价基本方法。实践教学通过野外现场典型岩体、地质构造、地质作用等的直接观察和分析来增强感性认识、理解并深化工程地质理论知识，使学生初步具备分析工程地质条件和解决工程地质问题的能力。水利类工程地质课程教学基本内容可总结为地质学基础知识和岩体稳定性分析两方面，核心主线则是工程地质条件及工程地质问题的分析研究。课程室内外教学均是围绕该主线开展的。
二、水利工程地质课程中的难点及问题
（一）工程地质相关概念不易理解和掌握
对于水利专业的学生来说，工程地质课是他们第一次接触地质学知识。多数学生，尤其是来自平原地区的学生，缺少对地质现象的感性认识，这使他们更不易理解相关地质现象和地质作用。水利工程地质课程的开始部分主要讲述地质学基本概念，包括矿物和岩石的成因、成分及分类，内外力地质作用概念，产状、节理、断层、褶皱等地质构造，地层地史，地质图分析，区域稳定等。这些内容涉及矿物学、岩石学、地层古生物学、构造地质学等知识。这些概念和相关课程知识对于初学者来说完全是陌生的。例如：在分析沉积岩的石英砂岩与变质岩的石英岩区别时，一般学生很难从沉积作用和变质作用的成因角度深刻理解其矿物结晶程度、颗粒大小、矿物纯度、孔隙率等方面的差异。在现场分析褶皱构造时，不少学生容易把现代地形与褶皱形态混为一谈。实际上起伏的山脊为背斜，剥蚀的山谷为向斜往往是不对的，反过来，背斜核部易形成河谷低地，向斜核部则可能形成山脊。准确定位褶皱应根据现场垂直岩层走向观察结果，若有岩层按新老次序有规律地对称出现时，则可肯定有褶皱。然后根据岩层新老组合关系的分析确定褶皱的基本类型（背斜或向斜），进一步依据两翼岩层产状、轴面产状以及地层层序判断褶皱的剖面类型和平面类型。但现场地层及其年代的划分，对于水利专业初学者而言是难以掌握的，况且岩层的产状及地层的划分往往又具有隐蔽性，因此，地质学基础概念往往是水利工程地质课程开始阶段学习的难点。
（二）工程地质条件难以全面和深刻理解
工程地质条件指的是与工程建设有关的地质因素的综合，是自然历史发展演变的产物。对大型水利工程而言主要包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、物理地质现象（滑坡、崩塌、泥石流、风化、卸荷、侵蚀、岩溶、地震等）及天然建筑材料等6个方面。工程地质条件直接影响工程建筑物的安全、经济和运营管理。兴建大型水利水电工程，首先都要查明枢纽及库区的工程地质条件。不同地区的地质环境差异及水工建筑物类型的不同，对水利工程的影响也不同。教学中发现，学生对工程地质条件的复杂性认识不足，难以全面理解工程地质条件的内涵，这样自然导致对工程地质问题的把握不准。例如：西南水电工程主要集中在川、藏、滇、青等省区河流的深切河谷地区。该区域的自然地质环境十分复杂，相应地在此建高坝大库的工程地质条件也十分复杂。深切河谷往往首选高拱坝方案，此时地形地貌就是关键的地质条件，将直接影响工程高边坡的稳定与安全，同时影响并制约水工建筑物的布置、施工安排等。在西南深切河谷且为深覆盖层坝区，从坝基防渗及挡水建筑物安全的角度考虑多采用当地材料坝型，坝体防渗多为混凝土面板而非粘土心墙方案，这主要就是从天然建筑材料经济合理的角度考虑。
（三）对工程地质问题缺乏认识和实践经验
工程地质问题指的是工程地质条件与工程建筑物之间存在的矛盾或问题。对大型水利工程而言主要包括坝基和坝肩抗滑稳定问题，坝基渗漏和渗透稳定问题，边坡稳定性问题，地下洞室围岩稳定性问题，水库渗漏、水库淤积、库周浸没、库岸再造，水库诱发地震等问题。工程地质学简单说就是分析工程地质条件，解决工程地质问题。因此，工程地质问题是课程的最终落脚点。不同水工建筑物由于对场地条件要求存在差别，其相应的工程地质问题也存在差异。实际工程中，全面揭示工程地质问题是有难度的，尤其是深层隐伏的地质问题，更是从浅表很难观察确认。目前对水利专业，工程地质课程一般在水工建筑物等专业课之前开设，许多学生对水工建筑物知之甚少，对水工建筑及枢纽区可能会出现哪些地质问题更是难知一二。
例如：对水利工程三大坝型工程地质问题的分析。土石坝主要由粘土、碎石、块石等散体堆积而成，坝体允许产生较大的变形，它对坝基工程地质的要求较低，可以在软基和工程地质条件复杂的坝基上兴建。由于坝基河床地质条件多变，易出现过大沉降引起坝体裂缝、坝基渗漏和渗透变形问题，以及粉细沙层震动液化等问题。重力坝主要依靠坝身自重与地基间摩阻力来保持稳定。重力坝对坝基要求高，一般要求修在弱风化下部的岩基上。该类坝型最主要的问题就是过大变形或不均匀变形导致坝体裂开，软弱结构面组合形成深层滑移块体。拱坝主要通过拱作用传递荷载到坝肩，所以拱坝对两岸岩体的要求较高，而对河床坝基岩体要求相对要低。两岸拱座岩体应新鲜完整、无大断层，狭窄对称的“V”字形河谷是首选地形条件。此时应特别关注顺河向软弱结构面切割形成的滑移块体。由于学生在这一阶段对水工建筑物不熟悉，同时缺乏对三大坝型的现场感性认识，导致他们较难在合理评价相应工程地质条件的基础上深入分析潜在的工程地质问题。
（四）工程地质分析方法不易理解和熟练运用
由于工程岩体结构特征及力学特性的复杂性和不确定性，针对岩体变形与稳定性的工程地质分析方法主要是定性与定量结合，总体上是半经验半理论性的。针对实际工程，在较大程度上是以现场经验为前提，然后通过工程地质定性分析结合定量计算综合确定。工程地质的分析方法主要有工程地质类比法、图表法、室内外实验方法、力学模型定量计算法等。各方法都有一定条件和适用范围，即存在各自的优缺点。实际应用中宜将几种方法结合，互相补充。针对不同的工程地质问题，刚学习课程的学生对怎样合理选择分析方法缺乏经验，熟练掌握困难更大。
现以岩质高边坡稳定性评价为例，简要讨论工程边坡稳定性评价的基本思路。总体上边坡稳定性的影响因素包括地形地貌、岩体结构、地质构造、风化卸荷、水的作用、地震及构造运动和人类工程活动等。首先从经验上判断其稳定性主要从坡形坡高、岩体强度、坡体结构等直观判断，此时工程地质定性方法（如赤平投影）就是较好的方法。对于边坡浅表的变形及破坏情况，则主要考虑岩体的风化和卸荷程度，及其卸荷裂隙等的组合情况。对于边坡的整体及长期稳定性，则需通过详细的地质勘探，确定潜在的破坏模式和滑移边界，采用如三维极限平衡方法、有限元应力应变方法等计算其变形和稳定性。边坡变形模式及边界、结构面和岩体力学参数的确定是关键，同时还应合理考虑地下水及地震等因素的影响。所以对岩石边坡采用工程地质方法合理评价其稳定性是一项较复杂的工作，对于初学者来说是不易全面和熟练掌握的。
（五）工程地质实习和工程实践时间不足
工程地质教学来源于实践并回归于实践，其最鲜明的特点就是实践性强。教学实习和工程实践是巩固和加深地质理论知识的有效途径，是理论联系实际培养学生掌握科学方法和独立能力的重要渠道。地质实践教学的任务主要是让学生亲自接触各种真实的地质现象及工程问题，用已学到的理论知识观察分析现象，提出解决问题的方法与措施。例如：断层是工程地质学中的基本概念，但学生要理解断层的规模与工程特性、现场鉴别方法及其对工程的影响是较困难的。通过现场露头可以较直观地了解断层的三种形态类型及其基本特征，对较大规模的断层可引导学生从地形地貌不协调、地层的重复或缺失、伴生构造及构造岩、地表地下水的异常分布等方面来认识。在此基础上分析断层的级别、特征及其对工程的影响学生就容易理解和熟悉，然而由于教学时间及经费的限制，学生在实习和实践方面的机会相对较少。在有限的实习和实践时间内，如何合理安排教学实习路线及教学内容，让学生能够较好地掌握基本概念和原理，并初步具备分析和解决问题的能力，是目前水利工程地质实践教学中的一大难题。
三、水利工程地质课程改革探索
（一）课堂教学改革
1.突出重点分解难点
由于水利工程地质课程涉及较多概念和方法，同时关联较多课程，是一门综合性很强的课程。由于教学课时有限，要将所有内容都面面俱到地深入讲解，显然是不可取的。这就要求在讲授时有的放矢，合理安排教学内容，做到突出重点、解剖难点，始终把握地质学基本概念和岩体稳定评价两个主要内容，抓住工程地质条件和工程地质问题两条主线。这样可以使学生从较多的概念和方法中理清思路，把握课程主体框架。例如：在地质构造部分，阅读和分析平面地质图是重点，同时也是难点。平面地质图的阅读要求熟悉地层年代、产状、褶皱、断裂、地史等理论知识，同时需要结合具体工程分析不利条件及可能存在的问题。为此需要结合教学图件，详细分析褶皱、断裂等存在的依据，并讨论作为坝基或洞室的地质条件可能存在的不良地质问题。这样学生才能较快掌握地质图的分析方法及工程应用。
2.理论联系实际
工程地质学的理论性较强，各种概念及分析方法较多。这些内容均源于地质作用和工程实践，在讲授课程时如只照本宣科，学生很难对一些抽象的概念及方法感兴趣，这样教与学的效果均较差。在教学过程中注重理论联系实际将是提高教学效果、提高学生学习兴趣的最好手段。例如：在讲授岩石和地质构造内容之后，学生对三大类岩石的特性及现场鉴别、具体的断层和褶皱构造的理解和分析仍是模糊的。笔者则以珞珈山为例，该地质体即为学生大学生活的环境，引导学生探寻珞珈山的岩石类型，以及是否存在断裂和褶皱。几乎所有学生都对此感兴趣，并乐于了解校园的地质情况。由此对珞珈山地层岩性进行介绍，在此基础上分析褶皱、逆断层及平移断层分布等。学生惊叹常在身边出露的岩石就是典型的石英砂岩，而校园内的樱花大道竟是一条逆断层。通过这个实例很好地将基本地质概念与周边的实际环境联系起来。
3.传统与现代教学结合
水利工程地质课程内容较多、实践性强，而且课时有限，因此要求将传统教学与现代教学相结合，这样可以很好地发挥各自的优势。重要的概念及分析方法以黑板演绎并详细讲解，使学生的注意力集中，有利于学生对重点难点内容的深入理解和掌握。例如：在介绍层状岩层产状时，宜采用教学图件分步讲解，使学生切实理解走向、倾向、倾角的真实含义及实际意义。在讲解赤平投影原理时，则需按投影方法介绍点、线、面等的投影过程，使学生理解空间点、线、面与赤道平面投影的关系，这样结构面的空间产状与赤平投影图间的关系也就清楚了，后续运用其分析边坡稳定性也就简单易懂。水利工程地质课程涉及许多地质作用、地质现象及工程实例。此时多媒体演示则显示其优势，多媒体课件可提供大量信息，形象生动地展现自然现象及复杂事物，其效果是口头表达难以达到的，同时也可提高学生学习兴趣，节省讲解时间。课余时间鼓励学生通过国内外各种网络资源（特别是高校工程地质课教学资源）了解和学习相关工程地质知识，也可以用即时通讯方式解答学生的不同问题，利用现代网络资源最大限度地开展教学互动，让学生扎扎实实学好工程地质课程。
（二）实践教学改革
实践教学环节是保证和检验水利工程地质课程教学效果和质量的关键。要真正熟悉和掌握水利工程地质的知识及方法，各种不同类型的实习实践教学是必不可少的。以下从室内实验、校内现场教学及水利枢纽地质实习3个环节来介绍实践教学。
1.强化室内实验教学
武汉大学水利水电学院较早建成工程地质实验室。实验室主要有各种矿物、三大类岩石、古生物化石、构造模型、典型水利枢纽岩石、各种地质图件及影像资料。同时还配有偏光显微镜、GpS、电子罗盘、GiS等设备和工具软件。目前实验室可以满足水利类专业本科教学要求。室内实验教学主要安排造岩矿物、岩浆岩、沉积岩及变质岩的认识。同时还讲授地质图阅读、罗盘及GpS使用等教学内容。
以三大岩石的认识为例，这对于学生来说是难点，仅通过课堂讲解学生很难掌握岩石的特征和鉴别方法。在课堂讲授造岩矿物及三大岩类后，需要进行三大岩类认识的室内实验教学：学生按5人一组进行分组，每组学生提供三大类岩石标本各一盒。教师先复习岩石的成因、矿物组成、结构构造及分类等，然后以3种典型岩石为例分析矿物及结构特征，再分析其成因和类别。在此基础上让学生仔细观察各种岩石标本，由各组学生相互讨论以寻找鉴定矿物和岩石的规律和技巧。对学生的具体问题教师现场答疑，对相似矿物的鉴别、结构的理解等共性问题由教师总结分析。通过室内实验课教学环节基本可以使学生掌握常见岩石特征和鉴别方法，对后续现场实习具有重要意义。
2.重视校内现场教学
武汉大学地处东湖之滨，校园内有珞珈山和狮子山，存在不少良好的地质露头、各类地质构造较丰富。为配合基本地质理论知识讲授，笔者充分利用武汉大学校园内的珞珈山地区进行现场教学。该地区发育有志留系、泥盆系、石炭系、二叠系及第四系等沉积岩，地层呈有规律的东西向条带状分布，呈现节理、断层、褶皱等地质构造。武汉大学水利水电学院从20世纪50年代开始，在珞珈山地区安排校内地质现场教学，实习路线从北向南横跨珞珈山，要求学生现场观察珞珈山地区岩石岩性、产状、风化、卸荷、隐伏岩溶、地下水露头、节理、断层、褶皱等现象。通过现场地质调查，学生可以理解地层划分及年代概念，熟悉产状的概念及测量方法，节理、断层及褶皱的鉴别和分析方法，最后独立完成简要的珞珈山地质调查报告。通过该单元的校内现场地质教学，可以进一步深化学生对基础地质概念和理论理解，培养学生独立分析和解决问题的能力。
3.完善野外地质实习
（1）水利枢纽地质实习目的与安排。工程地质野外教学实习是课程教学实践的最重要环节，目的在于巩固课堂所学的理论知识，使理论与实践紧密结合。通过对水利枢纽区地层、岩性、地质构造、地下水及外动力地质作用等的调查研究，使学生初步掌握野外地质工作的一般方法，了解水利枢纽工程地质条件及主要工程地质问题，熟悉地质报告编写及地质图件绘制的方法。实习教学包括路线教学、专题调研、现场讨论、内业整理等环节。通过现场调查、专题问题讨论、面试考查、实习报告编写等过程，培养学生野外地质工作能力和分析解决工程地质问题的能力。
（2）野外实习区域及路线的选择。良好的实习区域与路线是满足工程地质野外实践教学要求的基础。实习区域应选择岩石类型及地层较丰富，河流地貌及水文地质现象发育良好，具备地质构造发育和风化、卸荷及边坡变形等外动力地质作用发育的地带。同时应具备典型的水利枢纽工程以便进行水利水电专业工程问题的分析讨论。在此基础上根据地层岩性及地质构造、河流地貌与地下水、边坡变形及稳定性分析、水利枢纽地质条件及工程问题等选择4～5条典型路线作为教学单元。路线选择注意地质现象的典型性及易识别性等特点，同时注意地质现象与工程实践的密切联系。
以武汉大学为例，从20世纪50年代开始，陆续建立了陆水实习基地、丹江口实习基地、韶山灌区实习基地等。2010年三峡工程建成后，又建立了湖北秭归三峡库区实习基地，选择茅坪至链子崖（郭家坝）、高家溪、泗溪、副坝大坝及永船等线路进行教学。三峡库区具有大量典型意义的地质露头，同时能够结合具体的水利工程建筑物（如大坝、副坝、高边坡等）进行工程地质条件与问题的分析。主要路线地层出露及地质构造较为齐全，风化、卸荷等动力地质作用和河流地质作用，以及地下水、岩溶等地质现象均有出露，能够满足水利类专业野外工程地质实习的要求。
（3）野外实习环节及质量控制。整个实习期间每个教学单元要求有明确的教学内容。总体上要求完成：①典型剖面地层野外观察和描述，包括岩性、接触关系、产状及测量、岩浆岩和沉积岩及变质岩小构造观察、风化作用、地形图的使用等。②河流地貌及水文地质调查，包括河流侵蚀、堆积，河床、河漫滩及阶地观察，河谷边坡卸荷及变形，潜水露头，岩溶水，岩溶地貌等。③边坡变形及稳定性分析，包括典型卸荷拉裂体、崩塌体、滑坡体的现场调查，变形及破坏特征，边界条件，稳定性影响因素及评价，变形破坏成因，工程防护及治理方案等。④水利枢纽教学单元，主要侧重水利枢纽主要建筑物的组成及功能，大坝、副坝、高边坡、水工隧洞等主要工程地质问题分析。⑤资料整理及报告编写，主要是对现场观察的内容进行分析整理，按要求编写实习报告。
野外地质实习以小组为单位进行，实习过程要求分工明确、团结合作，现场特别强调纪律和安全。实习成绩评定综合考虑思想表现、组织纪律、操作技能、野外纪录、面试讨论及实习报告等。
（三）英文教学探索
1.工程地质英文教学意义
英语教学或中英文双语教学是目前本科教学改革的重要内容。基于高等学校培养具有国际视野和国际竞争力、面向未来的新型高素质人才的要求，高校对主要课程实行英文教学十分必要[6]。随着中国基础建设及能源等领域大规模工程的开展，在相应学科进行学术和业务交流已是基本要求。水利行业早已走出国门，承接或合作国际科研和工程项目。这就要求学生不仅有较高专业造诣，而且需要具备较好的英文文献阅读能力、语言表达和交流能力。
2.工程地质课程英文教学实施
（1）选定英文教材。工程地质英语教学，首先应选择合适的英文原版教材。国外出版的工程地质书籍较多，但适合国内水利专业使用的工程地质英文教材较少。这主要是国外很少有专门针对水利类的工程地质教材，多数教材是针对工程地质专业编写的。考虑到初学及课时情况，笔者建议采用tonywaltham编著的《FoundationsofengineeringGeology》（thirdedition）[7]，这本教材包括岩石、地质构造、物理地质作用、地下水、岩土力学特性、边坡、隧洞及采空区等，内容简洁，通俗易懂。其次，推荐F.G.Bell编著的《engineeringGeology》（Secondedition）[8]作为主要参考书。这本教材内容较全面，包括岩石、地质构造、物理地质作用、地下水、岩土工程特性、地质勘查及洞室、边坡、坝基等内容。在工程地质英文教学过程，建议学生使用网络资源，国外知名大学有不少工程地质课程资料[9]可供参考，同时从《engineeringGeology》和《RockmechanicsandRockengineering》等国际学术刊物学习有关论文及知识。由于专业需要，学生还需使用中文版的水利工程地质教材作为对照读物。
（2）英文课件及教学。英语课堂教学主要采用多媒体方式，可提高讲授速度和效率。在制作英文教学ppt时，应尽量简洁明了、图文结合，英文一定要规范。对一些专业性强的知识（如专业术语）可适当加中文注释。授课语言主要为英语，对不易理解的内容可用中文解释。为了保证教学效率，要求学生课前进行适当预习。课堂上采取师生互动形式，提高学生英语表达能力。平时作业、小测验及期末考核均要求采用英文进行。授课教师自身英文必须熟练，首先是专业概念及术语的准确表达，其次是发音的准确。
（四）课程考核方式
为更好开展工程地质教学工作，其中一个重要环节是课程考核。课程考核目的是考察学生掌握知识的情况及分析问题的能力，科学有效的考核方式可以充分发挥学生的主动性和能动性，从而提高教学效果和质量。目前水利工程地质课程包括室内教学和野外实习两个部分，一般是独立考核。其中室内教学部分主要考察地质基本知识及水利工程相关岩体稳定性评价方法的掌握情况，成绩主要由平时作业、课堂小测验、专题讨论及期末闭卷考试组成，要求学生以掌握地质知识和工程问题分析方法为主，鼓励平时交流讨论，避免考试突击的学习方式。野外实习考核主要考察学生基本技能的掌握情况，侧重考核问题的分析理解能力，从现场主动性、操作技能、综合分析、面试讨论、实习报告及组织纪律等方面综合评定。
文章总结笔者多年教学实践经验及课程改革探索供高校同行参考，以期在提高水利工程地质教学质量，提高学生学习积极性和培养学生创新能力方面发挥积极作用。
参考文献：
[1]崔冠英，朱济祥.水利工程地质[m].4版.北京：中国水利水电出版社，2008.
[2]中华人民共和国教育部.关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见（教高[2011]1号）[eB/oL].（2011-01-08）.
[3]王哲，陈东瑞，张勇.土木工程专业工程地质课程实践教学方法探讨[J].高等建筑教育，2010，19（4）：125-127.
[4]程建军，王海娟.水利类本科专业工程地质课程教学探索[J].高等建筑教育，2012，21（3）：98-100.
[5]杨连生，王涛，李宏明.水利水电工程地质实习指导书[m].北京：中国水利水电出版社，2008.
[6]黄雨，卞国强，叶为民.土木工程专业工程地质学双语教学改革探讨[J].高等建筑教育，2009，18（2）：97-101.
[7]tonywaltham.FoundationsofengineeringGeology[m].thirdedition，Sponpress，2009.
[8]FGBell.engineeringGeology[m].Secondedition，Butterworth-Heinemannpress，2007.
[9]missouriUniversityofScienceandtechnologyCourses[eB/oL].http：//web.mst.edu/～rogersda/
Researchandreformexplorationonteachingmethodsofengineering
geologyforwaterconservancyspecialty
RonGGuan，ZHoUChuangbing，CHenYifeng
（SchoolofwaterResourcesandHydropower，wuhanUniversity，wuhan430072，p.R.China）
岩土工程条件的概念篇5
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（DigitalSurfacemodel），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
岩土工程条件的概念篇6
【关键词】岩土地基承载力
中图分类号：tU4文献标识码：a
一、前言
地基承载力分析中的不确定因素
1、土性的不确定性
地基土是经过漫长的地质年代形成的,经历了各种各样的变化过程,其土质特性表现出很大的变异性。同时,由于地质勘探和现场、室内试验受到经费和设备条件的限制,人们只能通过个别测试点的现场试验和若干试样的室内试验对土性参数作出近似的估计。大量的试验和统计结果表明,土性参数的变异系数比一般的人工材料的变异系数要大。
2、荷载的不确定性
荷载主要包括土体的自重和上部结构作用荷载,土体自重的变异性较小,上部结构作用荷载根据不同的情况,变异系数可能会起较大的变化(特别是动荷载的变化)。
3、测试的不确定性
岩土工程土性测试中需要控制的边界条件、初始条件和加荷条件都比较复杂,实施起来比较困难,与实际情况的差别可能比较大,因此,测试结果常常不能确切地反映真实情况。
4、计算方法的不确定性
岩土工程中的各种力学计算方法不及其他工程结构的完善和成熟,由计算方法不精确可能引起的误差较难精确估计。
二、常用岩石地基承载力取值方法现状综述
目前,对岩石地基承载力研究仍很肤浅,确定岩石地基承载力的方法虽然很多,但除了现场荷载试验为工程技术人员肯定外,其它方法的使用都不尽人意。
1、静荷载法
该法是用于确定岩石天然地基承载力的原位测试方法.比较接近岩石真实情况,但由于岩石地基承载力偏高,如以直径30mm的圆形刚性压板对重庆地区常见的钙质长石石英砂岩加压也不易做到破坏毛,且试验费用高,工期长,难于推广.
2、利用岩石室内试验结果进行折减确定
根据有关地基基础设计规范,微风化和风化岩石可根据室内饱和单轴抗压强度(标准值)由下式确定:f=k·fr:
式中f一岩石地基承载力设计值;
fr一一岩石饱和单轴抗压强度;
k-一折减系数,微风化岩取0.20—0.33,中风化岩取0.17一0.25.取其值时,对于硬质岩石着重考虑结构面间距、产状的组合,软质岩石着重考虑其稳水性经验系数折减法在我国广泛应用,不足之处是:不加区另1地一律采用饱和抗压强度为基本值进行折减往往与实际情况有较大出人,作为折减系数,其影响因素甚多,未清楚说明其折减原因,且差异较大.
3、查表法
如《铁路桥涵设计规范》岩石地基承载力部分,它是根据岩石软硬程度及节理发育情况来确定其承载力,不足之处在于:
(l)岩石软硬程度划分没有很明确的概念;
(2)节理发育程度对岩石承载力有影响,但另一个重要因素即节理裂隙的产状未作考虑.综上所述,确定岩石地基承载力,虽然原位测试比较可靠,但由于其难度、费用及施工时间的影响,应用范围有限;系数折减法虽然应用较广,但由于其不确定因素太多,范围正在缩小;而查表法尽管不全面,但占据了很大比重,今后也将会如此因此为了使查表法尽可能准确反映岩石地基的实际情况,有必要对岩石地基的实际受力情况作比较准确的了解。
三、土性参数概率特性对可靠度的影响
1、随机变量的变异性对可靠度B值的影响
仅改变其中一项参数的变异系数,如内聚力c、土的重度γ以及内摩擦角Φ的变异系数,其值从0.1～0.5之间变化时,则可靠度β的计算结果如图1所示。
(1)土性参数的变异性对可靠度指标β影响很大,且β对内摩擦角Φ的变异性的敏感性明显大于对内聚力c的变异性和土的重度C的变异性的敏感性。
(2)由于计算时未改变土的内聚力c、内摩擦角Φ土的重度C以及基底压力p的均值,则安全系数Fs值是不变的,而可靠度指标β却由于变异系数的不同发生了很大的改变,也就是说,按定值法计算的安全系数Fs为某一定值,由于变异系数的不同,用可靠度理论计算的可靠度指标β值却有可能相差很大。
2、随机变量间的相关性对β值的影响
本文仅以土的内聚力c和内摩擦角Φ的相关性对可靠度指标β的影响进行计算,计算中假定,在基本变量的其它统计特征值均不变的情况下,改变c和Φ的相关系数,计算结果如图2所示。
结果表明:相关系数ρc,φ对可靠度指标β的确有一定的影响,如相关系数ρc,φ从-0.5增加到0.5时,β从4.00减少到3.09;当c和Φ显现正相关时,可靠度指标β随相关系数ρc,φ的增大而减小,当c,Φ显现负相关时,可靠度指标β随相关系数ρc,φ的绝对值增大而增大。
由于土性抗剪强度指标c和Φ通常存在负相关性,因而实际应用时忽略变量间相关性的影响是偏安全的,但若在实际工程中能取得准确的相关系数ρc,φ,则应在计算中考虑其影响。
3、安全系数Fs和可靠度指标β值的关系
为了讨论Fs和β的关系,改变基底压力p,其它变量的统计数据不变,则可得到相应的度Fs和β,结果如图3所示。在统计参数一定时,β随Fs的增大而增大,呈近似抛物线增加。
四、岩石强度与岩体强度的关系
1、岩体与岩块力学性质关系
大量试验资料表明,岩体力学性质与岩石(小试块岩体力学性质)既有联系又有区别.岩体力学质量随着试件尺寸增大而减小,影啊因素甚多一般说来,与结构面密度、贯通性、延展性、组数及产状等有关.如图5所示当试件尺寸小于。时,试件内没有显著裂隙;当试件为尺寸方时,试件或多或少包含明显结构面,如果将试件尺寸放大,大到尺寸c或d时,试件内明显含有不同产状的结构面.试件尺寸和节理裂隙密度不同对岩体力学性质影响见表1和图4、图5、图6
综上所述,随着试件尺寸增大,岩体单轴抗压强度将有所降低,这是由于试件中含有的细小裂隙增多所致.岩体试件尺寸远大于岩石试件尺寸,因此对岩体的单轴抗压强度影响甚为明显.
2、岩体强度确定
近年来通过试验研究证明闭,小尺寸试件的强度与岩体强度之间有一定联系,因此可用测定室内的岩石强度间接确定岩体强度,用“准岩体强度”的概念来表示,因此可以以此作为岩石地基的承载力。
图4岩体单轴抗压强度与岩体内部结构面密度关系
图5砖红色粘土岩抗剪强度与试件尺寸关系
图6岩体剪切刚度与剪切尺寸关系
节理、裂缝是影响岩体强度的主要因素，如果通过某种物理方法查明岩体中裂隙的分布情况,便可根据岩石强度,间接确定岩体强度.试验得知,弹性波穿过岩体时,遇到裂隙会发生绕射或被吸收,传播速度将有所下降或为零.裂隙存在越多,弹性波传播速度降低越大.小尺寸试件含裂隙少,甚至不含裂隙,传播速度大.因此,根据弹性波在试件和岩体中的速度比,可判断岩体中裂隙发育程度,称此值的平方为龟裂系数,以k表示.
K=(V÷v)2
式中V—岩体中弹性波传播速度;,
v—岩石中弹性波传播速度.
根据各种岩体的测试结果川,并参考表表2
表2岩体龟裂系数k
注:对于极坚硬岩石,即单轴抗压强度大于60mpa,当节理不发育时,其龟裂系数达0.7以上,此次规改主要是根据已有规范进行修改,同时考虑到对于极坚硬岩体,作为地基,其承载力是绰绰有余,故在此未作考虑.对于单轴抗压强度低于1impa的岩石可视为土,在此也未作考.
结论
影响一个结构的安全性的因素都不同程度地存在不确定性。传统的定值设汁法采用一个总的安全系数概化这种不确定性,而可靠度设计方法是设法定量地研究这种不确定性,并估计它对建筑物的安全性的影响。因此,在概率论基础上进行结构可靠性分析,考虑各种影响因素的不确定性用概率度量结构的安全度,将成为岩土工程研究的发展趋势。
【参考文献】
岩土工程条件的概念篇7
1.1内涵
岩土工程的理论基础包括岩土力学与工程地质学，岩土工程技术体系的主要内容就是力学、地质学以及工程的密切结合。岩土工程是基于传统力学理论发展而来的，比如极限平衡、应力应变关系、渗透理论等等，并产生了土力学与岩石力学两门学科。不过大量工程实践证明仅靠单纯的力学计算可靠性并不高，一些复杂的实际问题无法得到根本解决。这是由于岩石材料、结构与其它材料相比存在差异，比如钢筋、混凝土的材质比较均匀，材料与结构均是工程师设计确定好的，有明确的计算条件，所以计算时基于力学基础所得的结果是可信的。但是岩土材料是复杂地质经过漫长历史作用的产物，无法随意选择，不具备可控性。所以要查明条件与测定相关参数，则要依靠地质科学对这些条件进行正确的认识与理解。
1.2技术支撑
岩土工程的技术支撑包括探测、软件以及施工技术。其中探测技术主要包括工程物探测、室内试验、质量检验、工程监测、原位测试以及钻探取样等等，不仅有繁多的种类，而且技术水平也在不断的发展、提高。从某种意义讲，探测技术是岩土工程的眼睛，是获取信息的重要手段，也是进行岩土工程分析的基础。而现在计算机科学技术不断发展，岩土工程的分析越来越需要计算机软件的辅助，一些稳定分析、渗流分析以及变形分析等，因为参数多变且条件复杂，简单的代数公式无法描述，所以要采用可以将岩土特性的本构关系反映出来的计算模型，把岩土与结构的协同作用同时考虑进来。最后，岩土工程的最终目的就是建造工程，因此施工技术也非常重要，比如排水与止水、挖土与钻井、制桩与注浆、锚固及土工合成材料的应用等等。提高施工技术水平不仅可以提高效率、保证质量，而且可以促进设计水平的提升。比如一些地基处理工法、桩基工程的创新等，均是先有施工技术，设计计算后续才跟进。
1.3岩土工程离不开科学理论的指导
处理问题时如果只凭借直观的经验而未深刻理解科学原理，可能会导致原则性或者概念性的错误，反之如果对科学原理有深刻理解则可以举一反三，透过现象看本质。对于岩土工程而言，常用的科学原理包括力学原理、岩土性质的基础概念、地下水的运动规律、岩土与结构的共同作用、地质演化规律、工程与环境的互相作用等等。比如有效应力原理，从材料力学中分离出一门土力学，其中有效应力原理功不可没。工程中很多地方都会应用到有效应力原理，比如强度计算、稳定计算的总应力法、有效应力法、地基土的固结沉降、桩的挤土效应等等。
2.岩土工程中用到的科学方法
2.1调查
所有的科学研究均始于数据的收集，岩土工程同样要先进行勘察。调查是一种科学方法，不仅要求其真实性，而且要强调其目的性，即调查活动要出于工程设计施工的需要。通常设计人员要亲自进行调查工作，设计、勘察是一体的，这样才能保证设计人员对现场条件的充分掌握，保证勘察工作与设计需求相符。不过我国由于体制问题岩土工程的勘察、设计是互相分离的，这也是制约我国岩土工程勘察设计发展的原因之一。此外，前期的勘察固然重要，后期检验与监测也属于数据收集、分析的范围，也是保证工程质量、安全的重要工作。
2.2实验
此处提出的实验并非普通的水工试验或者水质分析等，此处所谈的是更深意义上的科学实验。科学原理强调可重复性，即如果科学原理得到证明，无论在任何情况下只要条件相同均可发完全重复。科学工作的基本手段即为科学实验，而鉴别科学、伪科学的重要条件就是可重复性。比如一些地基处理技术在正式施工前要进行现场试验，其主要目的就是为了获取数据，并证实技术的适用性与可重复性。
2.3推理
科学推理包括两大类别，即演绎推理与归纳推理。其中演绎推理是从一般到特殊，欧几里德几何就是其中最典型的例子，它开始于几条最基本的公理，却推导出一系列的定理。力学计算的思维模式通常都是演绎推量，其以力学基本原理为基础，再结合具体条件，构建出对应的模型后进行求解，其所强调的是基于设定条件的定量计算。这一过程由于推导严密，因此只要条件相符且保证数据的正确性，就可以得出可信的结论。而归纳推理恰恰相反，其是由特殊到一般的过程，典型的例子就是地质学的创立。地质学通过大量的野外调查获取大量的信息，再对这些数据进行对比分析，总结出科学规律，推断地层的次序、地质历史时期的气候、岩浆活动等等内容，其是一个从粗到细、不断完善的过程。比较而言，两种推理方法各有优缺点，利用演绎推理要注意实际条件与计算条件的差异以及计算参数的可靠性。岩土工程有着条件不确知性以及参数不确定性的特点，无法完全查清地质条件，而且岩土参数有一定的离散性，再加上岩土体与结构复杂的互相作用，所以导致测试条件与工程实际的差异较大。尽管力学计算的发展很迅速，再辅助一些计算软件，但是计算结果和工程实际还是存在一些差别的，甚至会有很大差别。而以归纳推理为基础进行分析判断，则强调宏观把握，其对于数据的与综合能力的要求比较高，且定量化较差，甚至会受到地质、人为因素的局限。因此在实际岩土工程设计中要采用综合判断的方法，即将两种推理方法结合应用，辅以必要的工作，提高判断的合理性。
2.4验证
真理总是可以经得起检验的，而工程相关的科学理论更是要确凿无疑，其质量与安全才能得到保证。有些推断因为没有十足把握，所以更加需要验证。比如物探是根据仪器所检测的岩土体物性差异，来推断岩土体的分布，其属于间接勘探，因为多解性普遍存在，所以出现推断差错也不可避免，所以要进行验证。
3.岩土工程的新科技
3.1变形
岩土工程一个非常常见的问题即为变形，传统的变形问题是岩土的应力应变，其理论已经相当成熟，且总结了十分丰富的经验。随着人们对生态环境保护要求的不断提高，岩土工程也会涉及到一些新领域，产生一些新技术。比如垃圾填埋，其变形通常分为两部分，一是基于自重压力的压缩变形，其机理和岩土的应力应变大概相同；另一部分是垃圾中有机物降解导致的变形，其属于生物化学的范畴，这对于岩土工程师而言就是一个新问题。细菌作用于有机物后会把固体物质分解为气体与液体，再利用收集系统导出，填本就会发生沉降。填埋工艺决定了沉降的速度，比如好氧填埋的稳定速度比较快，而厌氧填埋的稳定时间就比较长。因为填埋体成分、压实程度、氧气供应、填埋厚度与次序等均有所不同，所以差异沉降无可避免，严重的话会破坏防渗膜以及封盖层。这种沉降分析存在较大难度，目前主要采用反分析法。
岩土工程条件的概念篇8
【关键词】岩土边坡稳定动态分析
中图分类号：U416文献标识码：a文章编号：
一.前言
近年来，随着我国的不断发展，在技术上的创新日新月益，各种岩土的工程建设也在不断增多，于此同时，滑坡的灾害也越来越显著。基于这种原因，在水土保持领域和地质学领域上，泥石流和滑坡的问题和现象已成为比以前任何时段都更加迫切，更加重要的研究课题。
岩质边坡动力稳定分析，以及具体的评价问题，是交通、铁路以及水利水电等工程在开发的过程中难免会遇到的难题。因为很多大型水利水电工程地处西部地质构造复杂的高山峡谷地区，这些地区的山势险峻，地形的起伏较大，河流急，有深谷，有些谷峰相差数百米甚至千余米，因此在地震的作用下，很容易导致岩土边坡的整体下滑，因此岩土边坡的安全性非常低，由此可见，岩土边坡的分布和规模，以及破坏模式与岩土边坡的物理特征和几何图形及地理分布有重要的关联。当然也取决于地震的能量，但是坝址区以及库岸大型岩体边坡在动力荷载下的安全更是工程建设中面临的难点问题。
二．边坡稳定性研究的基础
1.岩石力学基础
（1）应力状态
应力状态的基本概念，是在外力的作用下，岩体内部的任一断面上有连续分布的内应力存在，单位面积上受力的大小即强度在讨论内力时称应力。应力在断面上的法向分力称法向应力，切向分力称为切向应力。
岩石强度理论
最大正应变理论：最大正应变理论认为试件的最大应变等于在单向拉伸或单向压缩情况下，达到强度极限时的最大正应变时试件就会被破坏。
最大正应力理论：最大正应力理论认为当最大正应力达到相应的强度极限时岩体即破坏时，然而没有改变其余二个主应力对强度的影响。
最大剪应力理论：最大剪应力理论认为试件在单向抗压情况下达到强度极限的最大剪应力时破坏。一般最大剪应力理论适用于塑性体。
莫尔理论：材料试件在达到弹性极限之前，试件的强度由分子间的凝聚力的大小来决定，但是超过弹性极限后，材料的强度就不仅取决于凝聚力，也要决定于材料各分子问的内摩擦力，但摩擦力与正应力是成正比的。因此，莫尔提出了极重要莫尔理论，摩尔认为强度除了最大剪应力外，还要由作用在同一点的正应力一起来决定，抗剪强度的大小由正应力直接影响。
2.地质基础
边坡体的结构、组织、成分、构造、岩体所处的地质构造部位，埋藏条件及所受构造变动影响程度等，构成了岩体的基本性质，岩石内部结晶程度以及晶体间排列接触关系是岩体基本性质重要因素之一。
上述基本因素的不同，各个岩体就具有了不同的物理力学性质，最后呈现出不同的状态。有的岩体接近了弹性体，有的岩体为塑性体，也有的接近脆性体，但是岩土又是松散体。然而在自然界有一种状态的岩体是罕见的，但是大多数岩体是具有两种状态的，有的甚至有三种状态特性，状态间还可以互相转化。
一般而言，岩体边坡中常常具有裂隙、层理、节理、断裂、溶洞、软弱夹层、空洞、风化层所等排列的不致密等的“缺陷”，如果岩体中强烈的活动比较多的存在着上述“缺陷”时，可能就破坏了岩体的整体性和均匀性。岩体则因此呈现出了各方面的异性性质，同时也会剧烈的改变岩体的最原始状态。此外，岩体按照工程地质特性分为坚硬岩、半坚硬岩、较软岩、软岩、极软岩等五类。
三．岩土边坡稳定性的主要影响因素
一般从专业地质学、工程学、测量学的角度对岩土边坡进行分析，可以发现影响岩土边坡稳定性的因素主要有以下两点：内部因素以及外部因素。作为工程技术人员，只有在对上述两方面的因素进行综合分析和考虑后，才能根本抓住问题的关系，找出合理的、科学的、有效的岩土边坡稳定性分析方法。
1.内部因素
（1）边坡岩土体的性质和类型，通过总结国内外相关的工程经验可以发现：边坡岩土体的性质和类型的差异是影响岩土边坡稳定性的一个重要的内部因素。总体而言，由于边坡岩土体的性质和类型之间存在差异，边坡岩土所承载的内部作用力也略有不同，因此边坡的破坏形式也明显不同。
（2）边坡的地质构造
地质构造对于岩土边坡稳定性的影响是多方面的，这些影响主要表现为：构造面的发育程度、形状、连通性、规模、内部填充物成分以及填充的程度等等。一般在同一地质构造下，岩土边坡的稳定性也会存在较大的差异，因为其主要是受到边坡倾斜度的影响。
（3）边坡的总体形态
总体形态是在对岩土边坡稳定性进行分析时不容忽视的主要内部因素之一，总体形态对于其稳定性具有直接的影响。在部分工程项目的建设中，坡顶局部或者大部分裂缝的现象比较常见。这主要是因为，坡顶的张力或者应力过大，会形成对总体不利的形态，这样就会在施工过程中造成较为严重的安全问题和质量问题。
外部因素
（1）地震的作用
地震对于岩土边坡稳定性的作用，是在各种较为常见的地质灾害中影响最严重的。这主要是因为在强大的外力作用下，岩土边坡的下滑力一般会急剧增大，同时会使得边坡岩土体的结构发生重大变化，甚至遭受到严重的破坏，因而导致岩土边坡表面出现新的裂痕，或者导致原有的裂缝不断扩大，这对构造物的主体结构安全性是非常的不利。
（2）气候条件影响
在岩土边坡稳定性的外部影响因素中，气候条件的影响主要表现为：气温变化、降水多少以及湿度变化等等，其中降水的影响作用最为显著。一般由于气候条件的影响，岩土边坡会产生相应的力学反应或者物理作用，边坡岩土体的内部剪应力也就会不同程度的相应增大或减少，因此会影响到岩土边坡整体的稳定性。
四．岩土边坡稳定性动态分析
岩土边坡稳定性动态分析始于概率统计理论，首次应用到岩土边坡稳定性的具体分析中。岩土边坡稳定性动态分析的基本原理为：因为岩土边坡稳定性的影响因素表现在诸多的方面，因此我们可以认为岩土边坡具有一定的动态性，而且多表现为具有一定概率的随机变量，所以，在岩土边坡稳定性的动态分析中，工程技术人员可以在实际操作中，将实际考察获取的各种有可能影响岩土边坡稳定性的因素分解为多个样本，并同时利用概率统计原理进行分析，在求出其概率分布和特征参数的基础上，应用较为先进的可靠性分析方法进行求解，最终得出岩土边坡的破坏概率。一般而言，从理论上讲，岩土边坡稳定性动态分析是较为合理的，然而由于现实中可能会受到各类外界因素的影响，随机因素的表现形式多样，故如果不能对岩土边坡进行系统的研究和分析，是难以确定各种影响因素准确概率的。
五．结束语
在现在工程项目建设中，对于岩土边坡的稳定性动态分析时，要考虑到工程项目建设的多元性、复杂性，加之各种内外部因素的影响，同时，对于其稳定性的分析，一般也要采取多种方法相结合的方式，只有这样才能保证分析流程的科学性以及结果的可靠性。此外，随着我国电子计算机技术的不断更新和发展，在岩土边坡的稳定性动态分析中也要尝试应用网络技术，这样能在现有的实践经验和理论基础上，逐渐构建出一套规范化、先进化、科技化、智能化的测试和评价系统。
参考文献：
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岩土工程条件的概念篇9
招标结果拉升页岩气概念股
2012年12月7日，国土资源部对第二轮招标结果每个区块的前三名企业进行公示，公布的中标结果均为公示时排在第一顺位的企业，华电集团旗下华电煤业集团有限公司、中国华电工程（集团）有限公司、华电湖北发电有限公司、湖南省页岩气开发有限公司等4家公司分别中标贵州绥阳页岩气区块、湖南花垣页岩气区块、湖北来凤咸丰页岩气区块、湖北鹤峰页岩气区块、湖南永顺页岩气区块5个区块，成为最大赢家。
上市公司中，煤气化、永泰能源子公司华瀛山西能源投资有限公司、华菱钢铁集团与湖南发展共同投资成立的湖南华晟能源均位居中标名单中。
受中标结果影响，煤气化涨停，永泰能源涨幅超过8%，湖南发展、华菱钢铁涨幅超过2%，其他页岩气概念股如东环能源、杰瑞股份、宝莫股份、山东墨龙等股票也逆势飙升。
卓创资讯燃气分析师李祾譞表示，此次页岩气招标放宽准入条件，但中标企业仍是以地方国企和央企为主，未来最大的受益方除了华电集团外，还有一些地方政府投资主体，如中标企业江西省天然气（赣投气通）控股有限公司即为江西省投资集团下属子公司，同样性质的还有安徽省能源集团有限公司，民营企业要想在该轮盛宴中掘金，主要是通过勘探开发服务和提供设备受益。
页岩气将推进我国油气机制改革
第二轮页岩气招投标得到来自政府、企业的高度关注，沪深市场上的页岩气概念股也经历了几轮爆炒，我国未来是否能够重演美国页岩气革命，成为业内广泛讨论的话题。
从页岩气管理办法和补贴手段等来看，与煤层气存在多种相同之处，国土资源部和国家能源局的多位官员也表示，页岩气的发展将借鉴煤层气的一些思路，但煤层气发展十分缓慢，2012年全国煤层气产量125亿立方米，利用总量52亿立方米，距离产量155亿立方米、利用量80亿立方米的年度目标尚有较大距离。
页岩气与煤层气同样存在矿权重叠、下游垄断未破、开发成本较高等问题，页岩气会否重蹈煤层气之路？李祾譞认为，煤层气没发展起来主要是因为市场没有放开，而现在政府对页岩气的发展，前期主要是搭建市场化平台，包括多种投资主体的进入、页岩气价格市场定价等，虽然下游管网垄断问题难以得到解决，但可以通过液化或者发电等方式来突破，第二轮招标中电力企业积极参与，也是瞄准了天然气发电这块蛋糕。
页岩气的市场化程度或将决定中国页岩气之路能够走多远，李祾譞认为，观察第二轮页岩气招标以及我国出台的有关页岩气的相关政策，政府有意以页岩气市场化来引导天然气市场改革。
岩土工程条件的概念篇10
一、边坡稳定的定量分析法
边坡稳定的定量分析是根据边坡岩体的力学性质以及各种可能的工况组合，选取适当的边坡断面进行力学分析，根据确定的岩体参数和一定的假设条件进行分析计算，得出边坡稳定与否的结论。实际工程中存在许多无法完全定量的因素，这些因素的不确定性对边坡稳定的定量计算有一定的影响，因此所谓的定量分析并不是完全意义的“定量”。定量分析的方法主要有极限平衡法、有限元法以及概率法。
（1）极限平衡法极限平衡法是在假定已知的滑面上对坡体进行静力平衡分析，首先将边坡体离散成条块，然后根据其受力状况建立力或力矩的平衡方程，计算边坡的安全系数。它是目前应用最广泛、理论最成熟的边坡稳定性分析方法，基于不同的假定条件，极限平衡法又衍生出许多不同的计算分析方法，如：morgenstern-price法、简化Janbu法、简化Bishop法、传递系数法、Sarma法、Spencer法等。其中简化Bishop法多用于破裂面近似呈圆弧形的滑体，其它几种方法可用于滑动面为任意形状的边坡。据有关文献，Sarma法与m-p法计算结果较为相近，比以前的计算方法更接近真实值。随着工程技术的不断发展，一些学者对上述方法进行了研究和发展，作出了有益的改进。如陈祖煜和morgenstern对m-p法的计算格式进行改进，使得该方法收敛性非常良好，且满足严格平衡条件，在国际岩土界受到欢迎。随着计算机技术被广泛应用于工程界的各种计算中，上述列举的方法也被人们编入程序，大大减轻了计算的负担。类似的软件在不断被开发，如国内应用较广的理正岩土工程软件、国外的Geostudio软件等。极限平衡法在进行计算时均有不同的假设条件，在建模和进行稳定性计算过程中采取了一定的简化措施，但精度均能满足工程需要。在实际工程中一般采用多种计算方法进行对比分析，得出更为精确的结果。
（2）有限元法有限元法在岩土力学中应用较为普遍，应用该法分析边坡，不但能对其稳定性作出定量评价分析，而且在分析中还能考虑到构成边坡物质的不连续性和非均质性，因此具有一定的优越性。该法理论成熟，利用计算机作为辅助工具，在分析中应用较广的是二维线性有限元分析，采用位移法求解。目前在二维和三维方面的计算软件都比较成熟，如基于显性有限差分方法的岩土工程商用计算软件FLaC等。和极限平衡法相比，有限元法无需事先假设边坡滑动面，也不必满足一些假定条件，而是根据变形协调的理念建立起应力和应变之间的本构关系，建立边坡运动的模型，找出边坡破坏的模式，为边坡稳定性分析和治理提供依据。边坡稳定性分析的有限元法可以编制边坡岩土体的位移分布图和主应力分布图，找出重点研究对象和易发生破坏的区域。为了研究有限元法和传统的极限平衡法之间的关系，找出边坡安全系数的计算方法，近年来一些专家学者在这方面作出了有益的探索，得出了很有价值的计算方法。如Giam和Donald于1988年提出了一种由已知应力场确定临界滑裂面及最小安全系数的方法-CRLSS法；Zou等人通过有限元法获得的应力分布规律确定滑动面的位置，然后利用动态规划的数值方法搜索最危险滑裂面和相应的安全系数。有限元法对边坡达到极限破坏状态的判据没有统一的标准，有时候计算精度不足，因此限制了其应用的普遍性。由于计算技术的发展突飞猛进，而进行边坡稳定性分析时本构关系的建立则显得滞后，因此有限元法在本构关系的研究以及模型建立方面还需进行深入地研究。
（3）概率法早期的边坡稳定性分析方法均采用刚体极限平衡理论，在模型的建立过程中进行一定程度的简化，此类简化使得计算和分析过程不再繁琐，因此各理论方法在工程实践中得到普及，并衍生出多种多样的计算方法。实际上边坡体是一个各种因素的组合体，与地形地貌、地质环境、岩体特征、水文地质条件等关系密切。而概率法就是将影响边坡稳定性的许多因素作为变量，确定出各因素对边坡稳定性影响的主次关系，然后通过试验取得各变量的原始数据，并对试验取得的大量的数据进行统计分析，找出各种因素的函数分布规律及其与边坡稳定性之间的内在联系，进而计算出边坡稳定状态的概率大小。在该领域一些学者进行了有益的探索，如Hudson等人对边坡体内不连续面的几何特征采用概率统计法进行了定量的分析和研究，并得出有价值的结论。随着计算机技术的广泛应用，概率论理论又发展出很多“不确定性”分析方法，例如Bp神经网络法、灰色理论法、模糊评判法等。
二、结语