环境岩土工程
中欧加筋土边坡设计方法算例对比
摘要：边坡失稳是环境岩土工程这门学科中重要的研究方向。将土工格栅铺设于土体中，可以扩散土体的应力，传递拉应力，限制土体的侧向位移；还能增加土体与格栅的摩阻力，加强了坡体的整体性，提高土体和构筑物的稳定性。由于土工格栅在土体加筋领域的独特优势，目前已被广泛应用于边坡、挡墙、路堤和地基等加筋土工程中。文章通过对算例用中国加筋边坡设计时所使用的规范和德国DIN标准的加筋结构设计方法的对比，得出在《水利规范》中将加筋边坡和加筋挡墙按照坡面倾角的大小给出了不同的设计方法是合理的，以及该工程中，在筋材使用量方面，使用DIBt方法更加经济等结论，以指导类似工程的计算。
关键字：土工格栅；加筋土边坡；设计方法
中图分类号：U417 文献标识码：A
Design method of reinforced soil slope example
contrast of central Europe
Li San-ni1
(Shijiazhuang Tiedao University，Shijiazhuang 050043，China)
Abstract:Slope instability is an important research direction of environmental geotechnical engineering ．Geogrid laying in the soil can spread the soil stress，transfer stress，limit the lateral displacement of soil．And increase the friction resistance of soil mass and the grille，the integrity of the reinforced slope and improve the stability of the soil and structures．Due to the unique advantages in the field of soil reinforced geogrid，it has been widely used similar type，retaining wall，embankment and foundation reinforcement engineering etc．This paper makes contrast in China based on an example of reinforced slope design specification and used by German DIN standard reinforcement structure design method．Come in the "standard of water conservancy" reinforced slope and reinforced retaining wall in accordance with the size of the slope．Angle is given different design methods are reasonable．And in this project，in terms of reinforcement material usage，makes the conclusion that using DIBt method more economical，to guide the similar project．
Key words: Geogrid; Reinforced soil slope; The design method
0引言
边坡失稳也是环境岩土工程这门学科中重要的研究方向。目前中国在加筋边坡设计时所使用的规范主要为《水利水电土工合成材料应用技术规范》[1]（后文简称为《水利规范》）和《公路土工合成材料应用技术规范》（JTJ/T019-98）[2]，后者主要用于道路中的土工合成材料设计。在欧洲，来源于德国DIN标准的加筋结构设计方法（即DIBt方法）已经得到了广泛的应用，由于其方法简单，方案经济，在其他地方也开始流行[3]。
1 原理对比
2．1中国规范设计方法
国内《水利规范》的主要设计思路如下：
（1）通过圆弧滑动法找出边坡中小于规范规定安全系数的所有圆弧的包络线，该包络线和坡面以及坡顶所围成的区域成为主动区（或临界区）；
（2）根据该主动区所需要的加筋力和筋材强度综合确定筋材的间距和锚固长度，最终根据主动区范围和锚固长度确定初步加筋方案；
（3）在该初步加筋方案的基础上，进行外部稳定性计算，一般情况下包括：抗水平滑动验算、地基承载力验算以及抗深层滑动验算。
图1 初步加筋方案
2．2 德国DIBt方法
DIBt法亦称为双楔体法，它也是以极限平衡法为基础的[4]。该方法的特点是：考虑加筋土部分的楔体（楔体1）和加筋土挡墙后的楔体（楔体2）两者的稳定性（图2）。
（1）在外部稳定性验算中，该方法将加筋部分的土体视为刚性体，验算抗水平滑动稳定性和地基承载力，用限定合力偏心距的大小来代替抗倾覆验算[3]。
（2）在内部稳定性验算中，主要选取以下三种滑面进行验算：沿筋材和土的交界面、沿楔体1中最陡未加筋滑面以及滑面起点在坡面不同高度处穿过筋材的滑面。三种滑面的示意图如图3所示。
图2 DIBt 法的两个楔体 图3 DIBt 法内部稳定性计算简图
2．3 两种方法的不同点
两种方法主要有以下几个方面的区别：
（1）内部稳定性；《水电规范》中为了保证加筋体的内部稳定性，规定了筋材间距最大不得超过0．6m [1]，而在德国DIBt 方法中没有具体限定筋材，通过三种滑面的验算来保证加筋体的内部稳定性；
（2）抗滑楔体的选取；中国规范将底层筋材正上方的土体视作抗滑楔体，而德国DIBt 方法将整个加筋体都看做抗滑楔体；
（3）国内《水利规范》加筋挡墙和加筋陡坡的设计根据墙面（坡面）的倾角大小加以区别，而德国DIBt 方法将二者统一。前者的边坡加筋设计中没有对加筋体抗倾覆的验算步骤。
3 工程概况
工程建设挖填方较大，建成后会形成高挖方和高填方边坡，其中最大填方坡高约27．5m ，边坡总长约1281m 。针对工程本身的特点，最终采用土工格栅加筋的方式进行填方边坡设计。
工程中选取的典型边坡断面之一如图4所示。在计算模型中，地基土和填土为两种不同的土层，分布情况见图4，都采用Mohr-Coulomb 强度准则，土体参数如表2，选用的土工格栅参数（包括土工格栅与填土的接触面强度参数）见表3，其中筋材的抗拉强度为按照《水利规范》3．2．5条规定折减之后的数值。土层参数和土工格栅参数都与该工程设计中实际使用值相同，此外，模型中边坡中无地下水作用。
图4 计算模型示意图（单位：m ）
表1 地基土、边坡填土和软弱层土的材料模型和参数
材料
本构模型
弹性模量（MPa ）
粘聚力（KPa ） 内摩擦角(°) 剪胀角(°)
泊松比μ
重
度
(KN/m 3) 边坡填土
M-C
30
10
33
0．3
19
地基土M-C 60 20 36 0 0．3 22
表2 土工格栅材料参数
厚度（m）抗拉强度
(KN/m) 弹性模量（MPa）抗拉刚度
(KN/m)
接触面摩擦角(°) 接触面粘聚力（KPa）
0．0025 50 200 500 30 10
4 设计结果及对比分析
4．1 使用国内规范进行设计
根据《水电规范》的规定，最终加筋方案如图6（a）所示，称为方案A，设计过程如表3所示。设计中筋材间距设为0．5m，加筋力按二区分配。
表3 按照《水利规范》的设计方案A
序号设计步骤
加筋方案
A区B区C区
1 确定加筋力250．526（KN）
2 筋材间距0．5 0．5 0．5
3 锚固长度1．5 1．0 1．0
4 筋材总长度5．5．11
5 抗平面滑动验算安全系数（1．7≧1．3）5．5 11 17
6 满足抗深层滑动验算稳定性验算（≧1．3）5．5 13．5 23
7 地基承载力验算（≧2．0）5．5 13．5 23
注：该加筋方案每延米边坡使用的筋材面积为488m2。
4．2 德国DIBt方法验算方案A
将表3中设计结果利用德国DIBt方法[3]（双楔体法）中的规定进行验算，验算结果如表4所示。
表4 方案A按DIBt方法验算结果
位置项号方面结果
外部1 抗水平滑动4．56
2 地基承载力1．30
3 e(m) 3．8
4 沿筋材面12．8
内部5 沿最陡未加筋面2．646
6 穿过筋材面Ri>Zi
7 墙面稳定6．33
8 圆弧滑动验算1．315
注：表4中抗水平滑动验算的对象为表1中第5步设计方案，其他验算的对象都为表1中第7步设计方案。4．3 验算结果分析
（1）抗水平滑动验算。针对表1中的第5步设计方案，《水利规范》所得到的抗水平滑动安全系数为1．3，而DIBt方法得到的安全系数为4．70，二者差别的主要原因在于抗滑力和墙后土压力的计算。
中国规范的计算方法中，仅将底层筋材正上方土体用于计算抗滑力[3]；而DIBt方法将整个加筋土体（如图2中楔体1）的重力都用于计算抗滑力。即国内《水利规范》中起抗滑作用的“楔体”范围小于DIBt方法中所选取的楔体。
另一方面，在主动土压力的计算中，国内规范[1]中使用的土压力系数大于DIBt方法中所采用的库伦土压力系数。所以针对同一加筋方案，后者得到的抗水平滑动安全系数明显大于前者。
（2）墙底合力位置。在使用DIBt法对墙底合力位置的校核中，两种工况下合力位置都不在墙底宽度的（底层筋材长度L）1/3范围内，而且是偏向墙背的方向，造成这个结果的原因也是由于起抗滑作用的楔体选取不同。
由于墙底合理的偏心距为偏向墙背方向，此时墙背所受到的土压力将会由主动土压力逐渐转变为被动土压力，从而会改变楔体1和墙后楔体2的受力情况。
相对于加筋挡墙，加筋边坡由于坡面坡度较小，加筋体合力偏心距都会比较大而且偏向墙背方向，所以笔者认为在加筋边坡的设计中该验算步骤是不必要的。而且，当墙背倾角过大时，仍然采用库伦土压力系数来计算加筋体所受的土压力也是不合适的。
（3）地基承载力验算。在地基承载力计算中，两种方法都是使用太沙基地基承载力公式来计算地基的极限承载力，由于DIBt方法得到的合力偏心距较大，得到的地基极限承载力相对中国规范的稍小。在基底压力的计算中，由于楔体1选取的区别，《水利规范》所得到的基底压力要小于DIBt方法所得到的基底压力，从而也造成了安全系数的不同。
（4）内部稳定性验算。《水利规范》中给出了筋材长度与边坡高度之比与填土强度参数之间的经验曲线，而且规定了筋材间的最大间距，通过试算确定主动区域、根据加筋力确定锚固长度。在这些规定的基础上得出的加筋方案（见表1步骤4）默认已经满足了内部稳定性要求，所以利用DIBt方法的内部稳定性验算得出的安全系数都能够满足要求。而且，从其所得出的安全系数很大来看，该工程若使用DIBt方法进行设计，将可以把筋材间距设置的更大。
4．4 小结
通过DIBt方法对方案A的验算结果，能够发现如下规律：
（1）在外部稳定性验算中，两种方法的计算原理都相同，但是由于起抗滑作用楔体选取的不同造成了外部稳定性安全系数的区别；
（2）对于强度参数较大的填土边坡，若使用DIBt方法进行设计，能够得到筋材间距更大的加筋方案。
5DIBt法设计及对比分析
5．1 DIBt法设计结果
针对图3所示的边坡模型，使用DIBt方法进行加筋设计。相对于《水利规范》的方法，DIBt方法没有加筋方案的初选步骤，其实质是根据外部稳定性的要求确定最小的加筋区域（如图2中楔体1），根据内部稳定性确定最大的筋材间距。
根据DIBt方法设计的加筋方案如下图5（b）所示，简称为方案B，各种验算安全系数如表5所示。
（a）《水利规范》加筋方案（方案A）（b）德国DIBt方法加筋方案（方案B）
图5 两种方法设计结果（单位：m）
表5 DIBt方法设计加筋方案验算结果
稳定性验算序号验算指标验算结果筋材间距
外部1 抗水平滑动1．305
2 地基承载力2．026
3 e(m) 5．24
4 沿筋材面1．305
内部5 沿最陡未加筋面2．646 3．2
6 穿过筋材面R>Z 3．2
7 墙面稳定R Bi，d or R Ai，d facing 2．5
8 圆弧滑动验算1．315 1．6
注：在表5中，第8步最终加筋方案，每延米边坡的筋材使用量为278．72m2。5．2 结果分析
根据加筋方案A和B的比较，能够发现以下几个规律：
（1）由于DIBt方法中抗倾覆验算的限制，方案B中墙背倾角（即筋材末端连线与竖直方向的夹角）不能过大，导致楔体1受到的主动土压力比方案A更大。为了满足抗滑稳定性要求就需要更大的楔体1，所以最终方案B中筋材的长度要远大于方案A；
（2）DIBt方法中没有规定筋材间距的具体数值，对于该工程中填土强度参数要求较高的边坡，满足内部稳定性要求的筋材间距就可以较大，这也是该方法能够节省筋材用量的最主要原因；
（3）随着筋材间距的增大，加筋体的内部稳定系数明显减小；
（4）在该工程中，DIBt方法更加节省筋材，但是其加筋区域较大，这样同时也增加了工程的土方工程量。具体填方工程量，方案A为412m3每延米，方案B为592m3每延米。
6 结论
通过两种方法对普洱换流站加筋边坡设计结果的对比，对于该工程，能够得出以下结论：（1）该工程中，在筋材使用量方面，使用DIBt方法更加经济；
（2）在《水利规范》中将加筋边坡和加筋挡墙按照坡面倾角的大小给出了不同的设计方法，是合理的；
（3）在《水利规范》中对筋材的最大间距的规定，容易造成边坡中的筋材过密。和DIBt 方法相比：在安全性方面，使边坡的加筋区域和未加筋区域的刚度相差过大，最终导致加筋边坡整体性较差，安全系数较小；在经济性方面，筋材的使用量也较大；
（4）按照DIBt方法所得到的加筋方案加筋区域更大，有利于边坡的稳定性；
（5）《水利规范》中按照坡面倾角的大小，将加筋构筑物区分为加筋挡墙和加筋陡坡，并分别采用不同的验算方法，是合理的。
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城市地下工程中的环境岩土工程问题
城市地下工程中的环境岩土工程问题 发表时间：2018-12-17T11:59:29.563Z 来源：《基层建设》2018年第31期作者：郑腾 [导读] 摘要：随着城市化进程的不断加快，城市环境下的岩土工程活动逐渐频繁，但是由于城市环境工程具有一定的特殊性，导致出现了严重的环境岩土工程问题，其中有以地下水污染和地面变形等问题比较影响。 1.太原理工大学建筑与土木工程学院山西太原 030024； 2.山西庆民房地产开发有限公司山西太原 030021 摘要：随着城市化进程的不断加快，城市环境下的岩土工程活动逐渐频繁，但是由于城市环境工程具有一定的特殊性，导致出现了严重的环境岩土工程问题，其中有以地下水污染和地面变形等问题比较影响。这些环境岩土工程问题不仅严重的影响到了岩土工程及周边建筑物的质量，还对国家及人们的经济造成极大的损失。本文就针对我国城市地下工程中环境岩土工程问题进行深入探讨。 关键词：地下；环境；岩土；工程 城市化是全球经济发展的必然趋势，为了满足城市化发展的需求，人类进行大量的城市环境岩土工程活动，以促进城市经济发展。但是由于在进行岩土工程时，因环境的特殊性以及工程特点，导致对环境岩土工程周边的环境、地面以及水资源造成严重的影响，出现一系列的城市环境岩土工程问题。而在所有岩土工程问题中又以水资源灾害最为严重，且影响更为广泛。水资源灾害问题已经成为全球问题，严重阻碍了市化进程，对城市经济发展造成严重损害地面变形以及水资源污染问题。已经成为了城市环境岩土工程的两大难题因此，为了解决这些岩土工程问题，政府必须加强对其的防治，尤其是地表环境岩土工程问题以及水问题的防治，以减少因岩土工程问题给人类以及社会造成的损害，实现水资源的可持续利用，保护生态环境，实现城市经济又好又快发展。 1、环境岩土工程研究内容的分类 环境岩土工程研究的内容大致可以分为三类:1)环境工程。主要指用岩土工程的方法来抵御由于天灾引起的环境问题。例如:抗沙漠化、洪水、滑坡、泥石流、地震、海啸等。这些问题通常泛指为大环境问题。2)环境卫生工程。主要指用岩土工程的方法抵御由于各种化学污染引起的环境问题。例如城市各种废弃物的处理、污泥的处理等。3)人类工程活动引起的一些环境问题。例如在密集的建筑群中打桩时,由于挤土、振动、噪声等对周围居住环境的影响;深基坑开挖时,降水和边坡位移等。 2、环境岩土工程的研究现状 20世纪50年代至60年代公害事件的显现，人们不断探索，反思，并已取得了基本的共识。国外对环境岩土工程的研究主要集中于垃圾土、污染土的性质、理论与控制等方面，而国内则在此基础上有较大的扩展。就目前涉及的问题来分，可以归纳为两大类:第一类是人类与自然环境之间的共同作用问题。这类问题的动因主要是由自然灾变引起的。例如地震灾害、土壤退化、洪水灾害、温室效应等。这些问题通常称为大环境问题。第二类是人类的生活、生产和工程活动与环境之间的共同作用问题。它的动因主要是人类自身。例如城市垃圾、工业生产中的废水、废液、废渣等有毒有害废弃物对生态环境的危害;工程建设活动如打桩、强夯、基坑开挖、盾构施工对周围环境的影响;过量抽汲地下水引起的地面沉降等等。有关这方面的问题，统称为小环境问题。 3、地下工程中遇到的环境岩土工程问题 3.1地面沉降 地面沉降是指某一区域内由于自然或人类活动引起的地面下沉的现象，其特点是波及范围广，下沉速率缓慢，所以早期一般不易察觉，也不易引起人们的重视，它多发生在大中城市，对人们的生产、生活影响极大，已经成为一种严重的环境地质问题，影响和制约着当地国民经济的可持续发展。自20世纪80年代以来，我国地面沉降已由沿海城市向大面积区域性扩展，由于深部含水层开采量的增加，以及开采由浅部向深部发展，已形成以长江三角洲地区和黄淮海平原地区为中心的两大沉降区域。引起沉降的原因很多，除了活动断裂和构造沉降等自然因素外，还有地下工程开挖施工，基坑降水和抽汲地下水等人为因素。从全世界范围看，过量抽汲地下水引起地层压密、固结是造成地面沉降的主要原因。由于地面沉降具有不可逆性，一旦产生，其带来的破坏性后果是不可估量的。所以在工程降水前，首先要查明场地的水文地质条件、周围建筑物的分布情况及地下管线性质及分布范围，根据实际情况设计科学的降水方案与防范措施。如在基坑工程降水中设置竖向止水帷幕，实施坑内降水；井点降水应连续运转，尽量避免间歇和反复抽水造成的累加沉降；采用井点降水与回灌相结合的技术，井点降水管井与需保护的建筑、管线间设置回灌井点、回灌砂井或回灌砂沟，持续、不断地用清洁水进行回灌，形成一道水幕，以减少降水曲面向外扩张，防止临近建筑物、管线等基础下土层因释放水而沉降。 3.2地下水污染 造成城市地下水污染除了生活污染及工业污染外，由下列的情况引起的水质污染也不容忽视：①长期超采地下水使潜水位下降，增加了包气带厚度，包气带岩土的矿化作用及氧化作用增强，使潜水含盐量增多。另外，潜水含水层变薄，水量减少，水稀释作用减弱，水中各组分浓度增大，因而矿化度升高；②由于城区下部承压水开采量大，形成降落漏斗，增加了水力坡度，加速地表水体对地下水的补给作用，致使地下水污染速度加快。受污染的潜水通过弱隔水层补给下部承压水，造成承压水污染；③建设工程施工引起的地下水污染；④工程钻探或建筑施工中使用的各类有机或无机的液体，导致水质的污染；⑤地下水开采引起水文地质条件改变，特别是多层组地下水混合开采，成井工艺不当，止水失效，以及废井使上层承压水向下渗，造成下层水质污染；⑥地下油库渗漏及城市排污管道损坏、泄漏引起地下水水质污染；⑦回灌水质不良引起人工回灌地区地下水污染。 3.3基坑开挖中的环境工程问题 ①支护结构发生变形和位移引起的环境效应：由于支撑物受弯破坏或锚杆体系抗拔力不足，拉杆自身断裂或拉杆及锚座的连接不牢导致支护结构自身破坏，导致边坡失稳支护结构发生变形和位移而引起邻近建筑设施破坏。②打桩对周围土工环境扰动影响问题：锤击沉桩施工过程中引起的桩身及桩周附近地基土体的强烈振动，这种振动在垂直和水平方向同时存在，在振动频率较低的地基土中，垂直振动比水平振动容易感受到，且垂直振动比水平振动所引起的危害影响更大；由于振动会以应力波的形式向更远范围的地基土体扩散传播，造成沉桩区及其邻近地基土的水平位移和竖向位移，从而影响周围建（构）筑物。 4、环境岩土工程的展望 20世纪90年代后，我国进入了大规模工程建设时期。从沿海地区开始，逐步向内陆扩展，高层建筑、地铁、道路、隧道等的建设以及城市化进程步伐的加快向环境岩土工程不断提出新的挑战。同时，环境的变化，地震、洪涝灾害的频频发生，温室效应的加剧，水土流失，土壤退化等大环境，也引发了一系列新的环境岩土工程问题。相对发达国家来说，我国的岩土工程工作者面临更为艰巨的任务。一方
城市岩土工程发展前景
城市地下岩土工程发展的背景 城市地下岩土工程是岩土工程的一部分，是城市可持续发展，特别是我国大城市可持续发展所面临的诸多问题之一，更是摆在岩石力学工作者面前的新课题和新任务。 1 城市地下岩土工程是新世纪城市建设的重要环节 随着国民经济的高速发展，我国城市化水平正在快速提高，从1990年的18.96%提高到199 7年末的28.9%。城市化水平的提高标志着城市工程建设的飞速发展。但是，我国城市建设基本上沿用“摊大饼”的粗放发展模式，给国民经济带来不应有的损失。主要是： (1)城市范围无限制地外延扩展，耕地损失严重。据卫星遥感资料判断和测算，1986～1996年间，全国31个特大城市城区实际占地规模扩大50.2%，有的城市占地成倍增长。另据预测，至2010年，我国城市总数将从1996年的640座增加到1 000座，其结果是占用了大量耕地。到下世纪中叶，我国城市化水平将提高到65%左右，这意味着城市人口将比1990年增加7亿多人，按每个城市人口用地100 m2计，将占用耕地1亿多亩。土地问题是我国可持续发展的关键，城市人口急剧增长与地域规模的限制已成为城市发展的突出矛盾，城市发展非走节约土地的集约化发展模式不可。 (2)城市人口密度大，形成了所谓的“城市综合症”。首先表现在城市交通阻塞，行车速度缓慢。例如北京市干道的平均车速比10年前降低50%以上，且正以年递减2 km/h的速度持续下降。上海、北京每公里道路的汽车拥有量相应为506辆与345辆，为发达国家大城市相应拥有量的1倍及至数倍。其次是，由于城市基础设施落后于城市面积的扩展和城市人口的增长，造成城市环境的恶化。当前我国城市环境形势日趋严重，大气污染日趋加剧，全国500多座城市大气质量达到一级标准的不到1%，酸雨面积超过国土面积的40%，重庆等城市尤为严重；城市污水80%未经处理排入江河；城市地下水受到污染；垃圾围城现象普遍；噪声污染普遍超标，建筑空间拥挤，城市绿地减少，生态恶化。 (3)城市总体抗灾抗毁能力偏低。在城市总体规划中，除防洪、防空外，目前尚缺少综合防灾的内容，城市基础设施的防灾措施处于空白。为了克服这方面的弊端，解决城市人口、环境、资源三大危机，医治“城市综合症”，实施城市可持续发展，世界发达国家都在把地下空间作为新的国土资源，开发利用城市地下空间，成为越来越受到重视的城市建设指导方针和发展方向。 城市功能空间能转入和宜转入地下的领域是很广阔的，包括商业、交通、部分市政设施、文化娱乐休闲、部分工业生产、仓储、防灾(避难)和救灾空间等。充分利用地下空间是城市立体化开发的最重要组成部分。它可以达到扩大空间容量、提高开发集约度、消除步车混杂、交通顺畅、商业更加繁荣，地面绿地增加，环境优美开敞，购物与休闲，娱乐相互交融的多
环境岩土工程综述
课题名称：环境岩土工程研究综述 摘要：环境污染评估、控制、修复已成为我国环保领域的重大需求。本文对环境岩土工程进行了介绍，让读者了解其研究主要内容、进展状况以及研究方法，对之后的研究做到心中有数。 （一）前言 环境岩土工程师岩土工程与环境科学密切结合的一门新学科。它主要应用岩土工程的观点、技术和方法进行治理和保护环境服务。对于如今密集型人类生活和生产方式必然产生大量的废弃物，而地球岩土全是废弃物的主要及最终处置场所。因此，利用岩土工程的手段来解决水土环境污染问题是最为经济、最符合国情的途径之一（陈云敏，2012；张帆，2015）。 （二）研究主要内容及进展状况 环境岩土工程的目的是应用岩土工程能耐的原理和方法解决环境问题。我国环境工程研究及工程实践进展主要包括城市固体废弃物可持续填埋处置，废弃泥的工程特性、工程处置及资源化利用，土体和地下水污染评价与防治和土工合成材料在环境岩土工程中应用（陈云敏，2012）。 不同学者对环境岩土工程的研究内容有着不同见解。胡中雄等将环境岩土工程的研究内容大致分成三大类：第一类称为环境工程，指用岩土工程的方法来低于由于天灾引起的环境问题，如洪水、滑坡等；第二类称为环境卫生工程，指用岩土工程的方法来抵御有各种化学污染引起的环境问题，如城市垃圾填埋处理等；第三类是指人类工程活动引起的一些环境问题，如开外隧道引起的地面变形等（王帅，2015）。 罗国煜等在文献中提到，环境岩土工程包括区域性环境岩土工程和城市环境岩土工程。城市环境岩土工程问题包括三方面：（1）城市不稳定问题（地震、地面变形问题等）；（2）水资源短缺和环境水利问题；（3）采矿污染和废弃物污染问题。 此外，方晓阳主张应有两个主要分支：（1）地质环境（岩土）工程，主要强调有害有毒废料控制系统的管理和修正、填料场的选择、填料的稳定性分析和土污染技术；（2）生态环境（岩土）工程，研究环境岩土工程的敏感性生态和地质方面的问题。这其中由主要有三个方面的问题对生态环境因素相当敏感：（1）与地质、气候有关的问题，如泥石流、沙漠、实地；（2）与健康有关的问题，如酸雨、核废料；（3）与文化有关的问题，如考古、名胜古迹的保护等（李元松，2005）。 对于环境岩土工程如今的研究进展，以美国为代表的现房发达国家正发展可持续填埋技术。我国亟需开展填埋场孕育城市城市环境灾害机理、评估方法与可持续防控的科学基础理论研究，发展可持续填埋技术，以满足填埋场城市华景灾害防控、渗滤液减量、填埋气资源化的重大需求。
环境岩土工程
关于污染与生态环境破坏问题和环境岩土工程问题的 理解 本学期，我们跟随王老师学习了《环境岩土工程》这门课程。在王老师的谆谆教导和循循善诱下，我们深入了解了当今全球以及中国范围内的环境问题，并且深刻体会到岩土工程与环境的紧密联系。是我们不得不感觉到保护环境和切身实践岩土工程中的保护环境问题。 污染与环境破坏问题和环境岩土工程问题是两类具体的环境问题。不过，虽然它们“自成一家”，看似井水不犯河水，实则不然。且不说，所有的环境问题都冠着环境这样一个大帽子。事实上，在岩土工程中，如果不注意或者不采取合理的方案，就会形成破坏环境问题的产生，继而导致污染环境，甚至造成生态问题。 首先，想要有一定深度的理解，我们必须深刻体会污染、生态环境破坏以及环境岩土工程的相关概念，理解它们的内涵。才能在此基础上，有所发展，并使之有所关联，也就是找到它们的内在联系。 污染，或许对地球上生存的每一个人来说，从来都不是一个陌生的词汇。污染，从生态学的角度而言，是指外来物质或能量的作用，导致生物体或环境产生不良效应的现象。具体来说，污染包括空气污染、重金属污染、土壤污染、水污染、光污染、噪声污染等等诸多分类。而更细致的划分，则有排气污染、燃烧污染，放射性污染、射频污染、白色污染等等。 生态环境就是“由生态关系组成的环境”的简称，是指与人类密切相关的，影响人类生活和生产活动的各种自然(包括人工干预下形成的第二自然) 力量(物质和能量) 或作用的总和。而生态环境破坏，大致分类细而言之：一、破坏环境：由于环境是生态系统的成分之一，它的改变会影响生态系统的稳定；二、破坏植被，以森林为主体的植被是陆地生态平衡的杠杆，地球上由于破坏植被导致的生态灾难最多；三、破坏食物链：破坏食物链打破生态平衡。 环境岩土工程是一门应用岩土工程学和环境工程地质学的理论和方法，研究解决与人类工程经济活动相关的环境地质问题，以便合理开发、利用、改造和保护工程地质环境的新兴学科。环境岩土工程已经在区域稳定工程地质评价方面处于国内领先水平。目前主要研究以下内容：①自然岩土环境对工程建设的适宜性；②工程建设活动对环境的影响，即岩土体对工程建设的敏感性。环境岩
浅谈环境岩土工程研究(一)
浅谈环境岩土工程研究(一) 摘要：本文简要论述了环境岩土工程的定义，环境岩土工程研究中的基本观点以及方法以及环境岩土工程的研究现状，并对我国环境岩土工程进行了展望。 关键词：环境岩土工程研究 随着经济和、工业的迅速发展，人们越来越意识到人类活动对环境产生的两个负面影响：环境污染和生态破坏。因此，应运产生了一门新兴学科——环境岩土工程学。它既是一门应用性的工程学，又是一门社会学。它把技术和政治、经济和文化相结合的跨学科的新型学科。 1.环境岩土工程定义 环境岩土工程（EnvironmentalGeotechnology）一词，源自1986年4月美国宾州里海大学土木系美籍华人方晓阳教授主持召开的第一届环境岩土工程国际学术研讨会，并在其著名的“IntroductoryRemarksonEnvironmentalGeotechnology”论文中，将环境岩土工程定位为“跨学科的边缘科学，覆盖了在大气圈、生物圈、水圈、岩石圈及地质微生物圈等多种环境下土和岩石及其相互作用的问题”，主要是研究在不同环境周期（循环）作用下水土系统的工程性质。 2.环境岩土工程研究的内容及分类 环境岩土工程是研究应用岩土工程的概念进行环境保护的一门学科。这是一门跨学科的边缘学科，涉及面很广，包括：气象、水文、地质、农业、化学、医学、工程学等等。 环境岩土工程研究的内容大致可以分为三类： (1)环境工程。主要指用岩土工程的方法来抵御由于天灾引起的环境问题。例如：抗沙漠化、洪水、滑坡、泥石流、地震、海啸等。这些问题通常泛指为大环境问题。 (2)环境卫生工程。主要指用岩土工程的方法抵御由于各种化学污染引起的环境问题。例如城市各种废弃物的处理、污泥的处理等。 (3)人类工程活动引起的一些环境问题。例如在密集的建筑群中打桩时，由于挤土、振动、噪声等对周围居住环境的影响；深基坑开挖时，降水和边坡位移等。 3.环境岩土工程研究中基本观点及研究方法 3.1基本观点 (1)岩土实践的范围是地球表层,而地球对于宇宙来讲是一个子系统,它的变化受其他子系统的影响,它们之间有物质和能量的交换,是一个开放的系统; (2)资源是有限的。我们只有一个地球,并且随着人口的增长,资源与人口相比越来越小,所以我们应实施可持续发展战略,而不能盲目地掠夺式地利用,以防止对环境造成不利的影响; (3)人类无计划的活动会毁灭人类自身; (4)自然界在不断地变化,有一些直接危害人类,反过来人类要避开危害,就必须采取措施; (5)虽然岩土工程曾带来一些消极影响,但它是由于人类认识上的片面性和历史的局限性造成的, 所以从理论上讲,所有的环境岩土工程问题是可以解决的,但它依赖于人们环境意识的提高,岩土工程技术的进步和法制建设的健全。 3.2研究方法 环境岩土工程是一个系统工程。它涉及许多学科领域,所以在研究中应从学科间的交叉处着眼,以辩证的观点分析和解决问题。其次,应用岩土工程的观点去改善环境,使其更符合人类的生存需求。 4.环境岩土工程与相关学科的关系 与环境岩土工程相关的学科有:工程地质学、岩土力学、岩土工程学、地质工程、环境工程地质学。 工程地质学的基础理论是地质学,指导它的理论主要是自然历史观1它的基本理论是认为地质成因和演化过程决定地质体的工程特性,相应地在研究方法上就是从地质体局部特性的研
环境岩土工程解析
1.什么是小环境问题？简要叙述小环境岩土工程中的主要问题。 答：指采用岩土工程的方法来抵御由人类生产、生活活动、工程活动引起的环境问题。如生活垃圾污染、工业有毒废弃物污染、过量抽取地下水引起地面沉降、尾矿淋滤污染、采矿造成采空区坍塌、打桩造成的挤土等。 2.什么是大环境问题？简要叙述大环境岩土工程中的主要问题。 答: 指采用崖工程的方法来抵御由自然灾变引起的环境问题。如：地震灾害、火山灾害。洪水灾害、水土流失、沙漠化、盐碱化、区域性大滑坡等。 3.桩基础：灌注桩和预制桩。 挤土桩有：预应力管桩、沉管灌注桩、夯扩桩、预应力管桩（闭口型） 非挤土桩有：钻孔灌注桩、冲孔灌注桩、人工挖孔桩 部分挤土桩：预应力管桩（开口型） 沉桩方法：捶击法、振动法、静压法。 4.对饱和软土层，由于墙体渗透系数小，水不易排出，挤土时墙体体积基本不变，因此挤土效果显著。 5.减少桩基础施工中挤土效应的措施： （1）减少挤土量→改变桩型的沉桩工艺→改变桩型→采用挤土效应较小的柱 ↓ 合理安排桩基施工方向←改变沉柱工艺→采用预钻孔取土沉柱 ↓ 控制沉桩速率 （2）隔离临近建筑物→在施工区与被保护对象间设置防护系统 ?设置隔断： 刚性隔断：钢板桩、水泥土搅拌桩、地下连续墙 柔性隔断：在场地外钻孔，并用钢筋笼加竹片护孔壁→给挤土应力提供释放空间→泄压孔?设置防护沟：在沉桩区四周开挖，沟内回填砂或其它松散材料→减少表层土的挤土效应，对浅埋管线起保护作用。 （3）加速地基土排水→设置排水系统→设置排水砂井或塑料排水板（效果不明显） 6.挤土效应的理论分析：可能是附加题。 7.柱基施工过程中对环境造成哪些影响？ 答：废泥浆的处理问题、噪音问题、振动问题、油烟污染问题、给地下空间的开发利用带来隐患、桩体残留物的回收和利用问题、挤土问题、 8.柱基础施工过程中挤土对周围建筑物产生的影响表现在哪些方面？ 答：邻近的建筑物和构筑物产生裂缝，倾斜等；邻近地坪开裂，道路路面损坏；地下水管爆裂，煤气外泄，通讯中断；桩基施工与基坑开挖互相影响。 9.强夯法：将地基夯实，改善地基性能。（孔隙比较大或孔隙中水含量少）→碎石土、砂土、素填土、杂填土、湿陷性黄土、低饱和度的粉土和粘土。 强夯置换法：利用强夯的巨大动能将碎石打入软弱土层，形成碎石墩，将软土特别是淤泥挤到桩体之间的空隙，使土体和碎石构成复合地基，用以提高天然地基的承载力。 10.强夯施工振动影响的机理（有图） ?强夯夯锤的夯击能量转化为三部分：冲切锤侧土体，形成夯坑；冲压锤底土体，将坑底面以下地基土压密；产生振动，并以弹性波的形式向周围土体中传递部分夯击能量。?强夯施工所产生的弹性波有两种形式：面波和体波。面波占弹性波总能量的67%，主要在地表传播，且其振幅衰减慢；体波占弹性波总能量的33%，主要在地下深处传播，且其振幅衰减快。因此，引起地表建筑物振动破坏的主要原因是强夯施工所产生的面波。
城市环境岩土工程期末重点整理(修订版,含习题附录)(2)解析
《城市环境岩土工程》 期末重点整理 名词解释：6×5' 填空：30×0.5'判断：5×1' 计算：2×10' 简答：2×5' 论述：2×10' 【绪论】 1.岩土工程：以工程地质学、土力学、岩石力学及地基基础工程学为理论基础，以解决和 处理在建设过程中出现的所有与岩土体有关的工程技术问题的新的专业学科。 2.当前工程地质、地质工程与岩土工程三者的概念和特征是： ①工程地质——工程地质学属于地质学，是地质学与工程的边缘学科。强调认识自然，而 涉及对自然的改造少，即以预测为主。 ②地质工程——工程地质的新分支，以地质体的改造技术为主。 ③岩土工程——属于工程技术学科的土木工程体系。既强调分析预测，又注重决策和行动。 涉及工程地质、岩土力学、地基处理、水文地质等，是个容量很大的概念。 岩土工程与工程地质学共同解决环境岩土工程问题。 3.环境岩土工程的定义：是一门交叉学科，研究岩石、土地的物理化学性质及其与大气圈、 生物圈、水圈、岩石圈和微生物圈的相互作用。——方晓阳 4.城市环境岩土工程是研究环境岩土工程问题和地质灾害问题。 5.环境岩土工程研究的两大类问题： （1）大环境问题——内因：地震灾害、火山灾害 外因：洪水灾害、水土流失、沙漠化、盐碱化、区域性滑坡 （2）小环境问题——生产活动：采空区塌陷、工业废弃物排放、地下水及油气资源开采的 地面沉降、海水入侵 工程活动：城市建设产生的震动、土体变移动 6.人类工程活动与岩土体环境之间的作用类型： （1）根据物质、能量交换条件分类： ①带入作用：人工灌溉和喷洒、排污与固体废物填埋和堆积、矿山采空区的回填 ②取出作用：地下水抽取、矿山开采、砂石等建材开采混合作用、修筑地下连续墙、开 挖深基坑、修筑地下工程、海岸带改造、港口码头建设等。 （2）按人类工程活动作用和岩土体形状改变程度分类： 人为剥蚀作用；人为搬运作用；人为堆积作用；人为塑造地形作用。 【专题一】城市建设与两类环境问题 1.城市化：指农村人口向城市转移和聚集，以及城市数目和规模不断增加和扩大的现象。 2.环境：指自然客体与人类客体相互联系的系统。包括自然环境和社会环境。--（P1） 3.产生环境问题的根本原因是人的生产、物质生产、环境生产运行关系的不和谐和不协调。三种生产的协调发展又取决于人类社会的三种行为——政府行为、市场行为、公众行为的调和。环境问题的实质和解决环境问题的关键是在于以三种行为的调和促进三种生产协调发展——“人地调谐原则”。--(P1) 4.环境岩土工程的中心内涵：环境岩土工程的发展和两类环境问题概念的出现。--(P2) 5.两类环境问题：（1）污染与生态破坏问题：其中水环境污染与地质关系最密切。 （2）环境岩土工程问题：又包括区域性和城市环境岩土工程问题。 6.结构控制论和优势面观点认为：岩体的稳定性是由岩体结构或优势面控制的。各种因素主要通过优势面起作用。--(P6) （优势面：是指形成时间新、性质软弱、导水、富水且对岩体稳定性起控制作用的结构面。）
环境岩土工程问题综述
环境岩土工程问题综述 近年来，生态环境问题受到了越来越多人们的关注，同时环境岩土工程由于在解决环境破坏和实现可持续发展方面的重要作用而被人们加以重视。环境岩土工程是一门涉及广泛的学科，它在研究岩土构成特性以及岩土与环境之间的关系方面起到了重要的作用，从而也对我国水土环境污染控制方面起到了一定的作用。本文就环境岩土工程的相关问题进行了简要的分析与论述，希望可以为环境岩土工程未来的发展起到一定的启示作用。 标签：环境岩土工程内涵现状影响因素 随着工业的飞速发展以及人们生产生活的影响，我国面临了严重的环境问题，严重地影响了人们的正常生活以及自然的生态平衡，因此利用科学的方法保护人们赖以生存的生态家园就显得尤为重要，同时用环境岩土工程的方法来解决水土环境污染问题是当下最为经济、最切合我国发展现状的方法之一。环境岩土工程涉及岩土力学与岩土工程、环境工程、地球化学、工程地质等多方面的内容，让环境岩土工程与环境保护更紧密地结合起来，不仅能够扩大环境岩土工程的发展潜力，而且在我国环境污染控制方面也有重要的意义。 1环境岩土工程简介 1.1环境岩土工程的构成 环境岩土工程是将岩土力学与环境科学相结合的一门新兴学科，主要侧重于岩土材料的工程性质、岩土工程中的数值分析、岩土工程与环境、地下空间的利用与开发等多方面的研究。岩土材料的工程性质主要研究的是复杂应力条件以及与渗流、热、化学等耦合作用下岩土介质的工程性质;岩土工程中的数值分析主要研究解决岩土工程中各种问题的数值化方法和程序化技术;岩土工程与环境主要研究岩土工程与环境的相互关系及作用。包括地下污染物的迁移与扩散、高放核废料地质处置库建设中的岩土力学问题、地热等资源的开发与储存以及岩土介质中污染物扩散的阻隔和防治等;地下空间的利用与开发主要研究地下空间的规划、设计与施工技术以及地下施工对周围环境的影响等。因此环境岩土工程的存在在环境研究与治理方面具有重要的价值。 1.2环境岩土工程的内涵 环境岩土工程是利用岩土工程学的理论和方法对环境进行治理和保护任务，它是从更加科学的角度对环境岩土工程与环境系统之间相互作用的规律进行研究，从深层次了解环境岩土工程与环境之间的关系，从而使环境保护与环境岩土工程密切的结合起来，并对环境中存在的一些问题或是环境岩土工程中存在的一些问题进行有效的治理，进而实现环境岩土工程与环境保护之间的协调发展。由此环境岩土工程是站在一个更高的层次对环境岩土工程进行研究和考察，从而实现人与环境的和谐共生。
环境岩土工程常见问题与防治
环境岩土工程常见问题与防治 【摘要】环境岩土工程是一门跨学科的交叉科学。它主要覆盖了环境工程、岩土力学和工程地质学所涉及的环境问题。对环境岩土工程的基本概念、分类、研究范畴、环境岩土工程常见问题、环境岩土工程所面临的新问题，环境工程的防治措施等，本文做了初步探讨，同时对当前环境问题提出针对性建议。 【关键词】环境岩土工程；常见问题；防治措施 0.前言 环境岩土工程学是跨学科的科学，它包括土壤和岩石，以及它们和各种环境圈（环境圈包括大气圈、生物圈、水圈、岩石圈，以及地球微生物圈）的相互作用。地球微生物圈包括树木和植物根部的特性地面土壤中细菌的活动及其对土—水系统的工程性能的反应。 1.关于环境岩土工程 1.1目前对环境岩土工程的定义 目前对环境岩土工程的定义最俱代表性的有以下两种： 方晓阳（大环境岩土工程学派的代表人物，环境岩土工程的创始人）教授的观点是，环境岩土工程是一门交叉科学,覆盖了在大气圈、生命圈、地水圈、岩石圈及地质微生物圈等各种环境下土和岩石及其相互作用问题。在各种环境条件下, 目前用于分析土的性质的土力学原理和方法已受到挑战, 提出了分析各种环境下土的性质的方法——粒子能场理论。方晓阳并没有明确给出环境岩土工程的定义,但从其表述中可以概括为: 环境岩土工程研究地球各圈层和土与岩石的相互作用;环境岩土工程致力于研究自然环境和人为环境问题的防治问题; 研究新的岩土性质分析方法，解决传统岩土工程所不能解决的问题。 施斌(国家杰出青年科学基金获得者,国际环境岩土工程协会副主席)通过对国际环境岩土工程研究的总结指出环境岩土工程特点为: 环境岩土工程强调环境对各类岩土工程选址、设计、施工运营以及耐久性和可靠性的影响; 环境岩土工程使原有的岩土工程学科内涵进一步扩大, 开拓了许多新的研究领域和课题; 显示出这一学科多学科交叉的特点, 环境岩土工程与岩土工程学的区别在于研究所要达到的目标不同。环境岩土工程研究的主要内容是用岩土工程的基本原理、方法和手段防止自然和人类活动引起的地质环境的恶化, 分析和评价环境与各类岩土工程间的相互作用和影响, 改善城市和人类环境的运行和生活质量, 保持人类社会经济的可持续发展。 1.2环境岩土工程问题的主要研究类型
关于环境岩土工程的几点认识
关于环境岩土工程的几点认识-工程论文 关于环境岩土工程的几点认识 王帅① WANG Shuai；陈颖辉① CHEN Ying-hui；刘文连② LIU Wen-lian （①昆明理工大学建筑工程学院，昆明650500；②中国有色金属工业昆明勘察设计研究院，昆明650051） （①Faculty of Civil Engineering，Kunming University of Science and Technology，Kunming 650500，China； ②Kun ming Prospecting Design Institute of China Nonferrous Metals Industry，Kunming 650051，China） 摘要：根据近年来环境岩土工程的发展状况，对环境岩土工程的内涵，特点，与相关学科的关系方面进行了总结和阐述。对环境岩土工程的定义提出了看法，简要分析了城市建设中常见的环境岩土工程问题，并以此提出相应的对策。最后强调的是环境岩土工程所具备的发展潜力，以及在理论上和实践中进一步得以发展和完善。 Abstract: According to recent development of environmental geotechnical engineering, some characteristics and related disciplines of geotechnical engineering are summarized and elaborated. Environmental geotechnology views and appropriate countermeasures are proposed, and urban construction of environmental geotechnical problems are briefly analysed. By emphasizing potential environmental geotechnology, further development and improvement for theories and
关于岩土工程边坡问题的文献综述
关于岩土工程边坡问题的文献综述 中国民航大学赵锋 090741132 摘要：边坡分析理论经过近几十年的发展，基本形成了完善的体系。现有的边坡稳定性分析评价模型大致有以下几类：（1）基于传统静力准则的评价模型；（2）基于数值计算方法的分析模型；（3）基于能量原理的分析模型；（4）基于系统控制论的分析模型；（5）基于智能技术的分析模型等；（6）性多模型综合评价。目前，边坡稳定性分析的方法很多，其中较为典型的有极限平衡法，极限分析法，有限元法等。 关键词：边坡分析理论、边坡稳定性分析模型、边坡稳定性分析方法、土质边坡的稳定性分析、岩质边坡的稳定性分析 1、背景 随着科技的进步和社会的飞速发展，全球的经济迅速崛起，因此很多重大项目如水电、露天采矿、能源及交通项目应运而生。这就极大地促进了岩土工程边坡分析理论的发展。边坡分析理论经过近几十年的发展，基本形成了完善的体系。现有的边坡稳定性分析评价模型大致有以下几类：（1）基于传统静力准则的评价模型；（2）基于数值计算方法的分析模型；（3）基于能量原理的分析模型；（4）基于系统控制论的分析模型；（5）基于智能技术的分析模型等；（6）性多模型综合评价。 目前，边坡稳定性分析的方法很多，其中较为典型的有极限平衡法，极限分析法，有限元法等。 2、意义 边坡系统是一个开放的复杂系统，不断与周围环境进行着物质和能量交换，其稳定性除受地质因素制约外，还受到工程因素的影响，这些因素部分是确定的，更多的具有随机性、模糊性、可变性等不确定性。它们对不同类型边坡稳定性的影响程序也不一样，这些因素之间具有复杂的非线性关系。 在实际施工过程中由于受场地的限制，某些规模宏大的重大工程的建设，经常需在复杂地质环境条件下进行，因而人为地开挖了各种各样的高陡边坡。而这些边坡工程的稳定状态，事关工程建设的成败与安全，会对整个工程的可行性、安全性及经济性等起着重要的制约作用，并在很大程度上影响着工程建设的投资及效益。 因此，如何能够更好地了解与掌握边坡变形、发展规律，并在此基础上对边坡的变形和破坏进行防治，分析、评价边坡系统的稳定性，经济、合理地设计边坡工程直接关系到建设资金的投入和生命财产安全，其意义尤为重大。 3、现有边坡稳定性分析模型简述 3.1基于静力准则的模型 此类模型最基本常用的是极限平衡法。利用滑面上抗滑力与下滑力之比来定义安全系数，如下式： 式中σ i ，τ i ，Ai， ci ，υi分别为i滑面单元上的正应力、剪应力、面积、粘聚力和内摩擦角； N 为滑面单元的总数。评价标准是：当 K > 1 时为稳定状态；当 K = 1 时处于临界状态;当 K < 1 时为不稳定状态。在实际应用中，对式(1)还有一些改进的模型，如按合滑移矢量方向进行计算，将τs 沿局部滑面投影等。 尽管在理论思路上，此类模型概念明确，计算可行，但是不能真实地反映边坡系统的稳定性。在工程实际中常出现“安全稳定系数大于1的边坡破坏，而稳定系数小于1的边坡反而稳定”的矛盾现象。由于边坡系统的复杂性，影响因素的多样性，各因素之间的非线性，虽然极限状态时系统将发挥其最大的抵抗力，但并不意味着滑面上的各点都同时达到其最大的抗力。而且边坡的破坏一般是一个渐进的过程，其安全系数在达到极限状态过程中是一个变量。
岩土工程勘察文献综述
1 岩土工程勘察内容 岩土工程勘察工作是设计和施工的基础。若勘察工作不到位，不良工程地质问题将揭露出来，即使上部构造的设计、施工达到了优质也不免会遭受破坏。不同类型、不同规模的工程活动都会给地质环境带来不同程度的影响；反之不同的地质条件又会给工程建设带来不同的效应。岩土工程勘察的目的主要是查明工程地质条件，分析存在的地质问题，对建筑地区做出工程地质评价。 岩土工程勘察的任务是按照不同勘察阶段的要求，正确反映场地的工程地质条件及岩土体性态的影响，并结合工程设计、施工条件以及地基处理等工程的具体要求，进行技术论证和评价，提交处岩土工程问题及解决问题的决策性具体建议，并提出基础、边坡等工程的设计准则和岩土工程施工的指导性意见，为设计、施工提供依据，服务于工程建设的全过程。 岩土工程勘察应分阶段进行。岩土工程勘察可分为可行性研究勘察（选址勘察）、初步勘察和详细勘察三阶段，其中可行性研究勘察应符合场地方案确定的要求；初步勘察应符合初步设计或扩大初步设计的要求；详细勘察应符合施工设计的要求。 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。 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。 2 土工程勘察热点 当前，特殊条件下的岩土工程评价仍然是岩土勘察工程中最普遍最大的热点。特殊条件指的是： （1）特殊土。包括湿陷性黄土、软土、膨胀土、盐渍土等。在特殊土地基上进行工程建设时，必须充分考虑到它们所具有的特殊物理力学化学性质。 （2）特殊工程地质条件。包括岩溶、斜坡与滑坡、泥石流、采空区、地面沉降、地震效应等。其中强震区的砂土液化、断裂、震陷等问题是岩土工程勘察中经常遇见的。
城市环境岩土工程
一、名词解释 1、工程地质：是调查、研究、解决与人类活动及各类工程建筑有关的地质问题的科学。强调认识自然，而改造较少，即以预测为主。 2、地质工程：是研究人类工程活动与地质环境之间相互制约关系，主要研究如何获取地质环境条件，并分析研究人类工程活动与地质环境相互制约形式，进而研究认识、评价、改造和保护地质环境的一门科学。工程地质新分支，以地质体改造技术为主。 3、岩土工程：以求解岩体与土体工程问题，包括地基与基础、边坡与地下工程等问题，作为研究对象的学科。既强调分析预测，又注重决策和行动。 4、环境岩土工程：人类岩土工程活动产生的环境问题。人类活动为主导作用，按“人地调谐原则”解决问题。 5、地震：地壳在内、外应力作用下，集聚的构造应力突然释放，产生震动弹性波，从震源向四周传播引起的地面颤动。 震源：地震发生的地点。 震中：震源在地表的投影，即震源正对着的地面。 6、地下工程：是指深入地面以下为开发利用地下空间资源所建造的地下土木工程。 7、两类环境问题：①污染与生态破坏问题②环境岩土工程问题 8、优势面：所谓优势面是指对区域稳定性或岩体稳定性起控制作用的结构面以及对气液介质具有控制作用的结构面。 9、活断层：活断层是指现今仍在活动，在人类历史记载时期或第四纪以来曾有过活动，不久的将来还可能重新活动的断层。 10、岩体完整性指数：是岩体纵波波速与岩块纵波波速之比的平方。 11、滑坡：滑坡是斜坡岩土体沿着贯通的剪切破坏面所发生的滑移现象。 12、岩体结构：岩体中结构面和结构体的大小、形状及组合形式。 13、危害度：是灾害造成的损失大小，它是边坡灾害的自然性和社会性的表现。 14、敏感度：变化因素对评价目标产生的影响的相对大小，即变化量与原值的比值。 15、复合地基：天然地基中部分土体得到加强或置换而形成与原地基土共同承担荷载的地基。 16、地基承载力：地基受荷载后塑性区限制在一定范围内，保证不产生剪切破坏而失稳，且地基变形不超过容许值时的承载力。 二、简答题 1、两类环境岩土工程问题的内涵及意义 答：两类环境问题是指①污染与生态破坏和②环境岩土工程问题；环境岩土工程问题是指①区域环境岩土工程问题和②城市环境岩土工程问题 两类环境问题如不早做研究、预作处理，就会发展转化为地质灾害。研究它对深化坏境问题的认识，推动坏境科学的发展，促进我国经济持续发展有着重要的意义。 2、简述三系统控制论 ①全球系统，其重灾区在环太平洋构造带和喜马拉雅构造带。 ②区域性系统，受控于大的地质地貌单元和城市环境的四大主题要素：山区、平原、高原黄土地区、滨海软土地区。 ③地带性系统，一个地区的优势断裂因其活动时间较新、破碎带软弱，往往控制着地质灾害的带状分布和岩土变形形式。 3、简述高层建筑的基础特点 ①筏型基础：既能使地基土单位面积的压力减小，又能提高地基土的承载力，增强基础的整体性，可以克服不均匀沉降。
环境岩土工程发展现状与前景展望
环境岩土工程发展现状与前景展望 摘要：环境岩土工程是岩土工程的一个分支，是一门新兴的交叉学科，因此其研究体系有待于完善发展。 本文在总结近年来环境岩土工程研究成果的基础上，对岩土工程的定义、研究范畴、研究内容方法进行了 分析总结，最后展望世纪里环境岩土工程将在环境保护资源可持续利用及工程建设发展中发挥重要作用。 关键词：环境岩土工程岩土工程可持续发展 1引言 随着社会的发展和科技的进步，自然资源正被大量的开发利用，这样不仅造成了资源的浪费和滥用，同时也引起了全球性的环境污染问题。环境问题已成为全球性问题，因此环境科学成为当前世界各国最为关注的一门新兴学科，一般的环境问题仅是环境污染和生态破坏。随着当代人类工程经济活动规模的不断扩大，人类对地质环境的破坏和影响已远远超出了污染的范畴[]1。因此，从工程地质和岩土工程角度研究环境问题，改善人与地质环境的关系，将使环境科学进入一个深层次研究的新阶段，这也是当今地学发展的一个新的生长领域。环境岩土工程是一门新兴的交叉学科，它研究的主要内容是岩土工程活动中所涉及的环境问题以及环境变化所带来的工程问题。从目前我国有关环境岩土工程的研究来看，还存在以下一些问题：环境岩土工程的定义、研究内容和目标等还未统一认识；环境岩土工程的学科地位尚未确定；环境岩土工程的研究思想和方法体系还未形成；我国开展环境岩土工程学的战略思路和发展框架还未制定这些问题都是我们面临亟待解决的问题。 2环境岩土工程定义 作为一个新兴的研究领域，环境岩土工程近年发展迅速，其定义也在不断的丰富。对环境岩土工程的定义和学科地位，目前还未统一，其研究内容和范围也存在着较多差别。在国际上对环境岩土工程一词的定义可分为两种观点：一种观点是以环境岩土工程学的创始人、原美国里海大学教授、现为美国北卡罗莱纳大学名誉教授的方晓阳先生为代表的一批学者认为“环境岩土工程是一门交叉学科，研究岩石、土的物理化学性质及其与大气圈、生物圈、水圈、岩石圈和微生物圈的相互作用”。另一种观点的代表性人物是美国工程院院士著名岩土工程学家，现为美国西弗吉尼亚理工学院教授J.K.Mitchell先生，他认为“环境岩土工程是岩土工程学科中的一个分支学科”。 方晓阳先生主张要考虑化学的生物的、物理、化学等非力学因素对岩土工程的影响，改变岩土工程领域中仅用力学观点解决问题的传统方法。因此他认为环境岩土工程是岩土工程、环境科学与工程和土壤科学的交叉学科。而Mitcell先生认为传统的岩土工程理论和方法为主导是整个工程的核心。虽然他们对环境岩土工程的定义不同，但本质上是一致的，即环境岩土工程是一门多学科交叉的学问，与传统的岩土工程相比，无论在研究思想和方法上都有很大的不同，丰富和发展了传统的岩土工程[]2。 在国内也有很多学者对环境岩土工程进行定义。如：胡中雄等对环境岩土工程下的定义：是一门应用岩土工程的概念进行环境保护的跨学科的边缘学科，并将环境岩土工程的研究内容大致分成三大类：第一类称为环境工程；第二类称为环境卫生工程；第三类是指人类工程活动引起的一些环境问题[]3。袁建新定义的环境岩土工程学是一门新兴的综合性交叉学科，它涉及岩土力学与岩土工程、卫生工程、环境工程、土壤学、地质学、水文地质、水文地球物理、地球化学工程、地质采矿工程以及农业工程学等[]4。龚晓南认为环境岩土工程是岩土工程与环境科学密切结合的一门科学，它主要应用岩土工程的观点技术和方法，为治理和保护环境服务[]5。罗国煜等指出环境岩土工程属于环境地质学范畴，并将环境岩土工程分为区域环境岩土工程和城市环境岩土工程[]6。何朋朋等认为环境岩土工程的确是岩土工程
地下工程环境岩土工程问题研究与认识
地下工程环境岩土工程问题研究与认识 要】环境岩土工程与地质灾害研究的理论方法就是优势面的分析，这为地下空间的安全建造提供保证，而对于地质灾害引发的各种环境岩土问题要根据人地协调原理的多方面的分析和研讨。 关键词】地下空间；环境岩土工程问题：地质灾害：优势面引言 在现代化的环境建设中，城市的竖向发展显得尤为重要，城镇化、现代化的建造中，地下的工程发展十分迅速，这就不乏产生了安全隐患的问题那就是城市环境岩土工程问题，而且还会发展的愈演愈烈，虽然城市地下空间的发展给我们带来很多的方便优势，但是不断发展的岩土问题给我们人类的生存和物质文明带来层层的影响和伤害。因此，在地下空间开展的过程中就要进行技术性的分析和精湛的决策。 1 21世纪是地下空间开发的世纪 1.1 地下空间利用的重要性 随着国民经济的不断发展，城市的已规划面积已经达到很高的比例，而我国人口基数大，这样人均使用面积就小了，要使人们过上幸福舒适的环境，所以合理开发城市空间是城市化发展的大趋势，因而城市的竖向开发就显得尤为的重要。经济的飞速发展也就成为了隧道工程活动进入最高点的助推剂，这也是在2004年国际隧道协会的前主席Hack 所预计的。 在我国近几年来，各大城市也纷纷开始了惊醒了多层次的交通网系统建设，主要是以轻轨、地铁为主。而我国的开发空间不仅仅只向地下
发展，也向上发展，那就是高层建筑深地基，还有地下资源的开采，铁路地铁的修建，西部水电工程的完善，国防军工业这些建设等等，而我们的国家也随着这样的改变而逐步变得强大。 1.2 地下工程引起的环境岩土工程问题 1. 2. 1 地下工程引起的主要环境岩土工程问题 （1）软土地下工程施工变形，引起地面沉降、地面塌陷：浅埋隧道塌方引起房屋道路开裂：管线破坏引起次生灾害。 （2）钦土盾构法地下工程施工：盾构顶底层的破坏突水涌水，引起地面沉降、塌陷；盾构隧道使土体上隆或挤入盾尾内，引起土空隙水压变化和地层固结变异。 （3）砂土液化、渗透变形、粘土触变塑流。 （4）地下水问题：地下排水引起大面积水位下降、地面沉降、地裂、积水。 （5）有害气体，例如沼气。 1. 2. 2 环境岩土工程问题演化为地质灾害问题 地质灾害问题是在环境岩土工程中常常发生的，这是由于对环境岩土工程缺乏了解，缺乏知识研究，所以不同深度下的开发都应该注意其可能会发生的灾害，并作出总结，反复的推敲认证研究。在地下工程的开发中，往往会导致岩体隧道和土体隧道两种灾害问题，而岩体隧道灾害会导致水害地卖弄不均变形、水环境恶化、围岩变形失稳塌方或其他的灾害等等；土体隧道灾害会导致地面变形和塌陷、渗透变形、沙土液化等等，这些都应该引起大家注意，并根据实际情况进行总结。