岩土工程风险分析及应用综述

岩土工程风险分析及应用综述
岩土工程风险分析及应用综述

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

DSP技术应用现状以及发展趋势精

DSP技术应用现状以及发展趋势(精)

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DSP技术应用现状以及发展趋势 一、数字信号处理结构。 实时数字信号处理系统:采集系统+DSP芯片 非实时系统:pc机上进行处理系统的模拟与仿真或仿真库+DSP芯片。 1 DSP、MCU、MPU的关系 微控制器MCU通俗的称呼是单片机,它与微处理器MPU是微机技术的两大分支。MPU的发展动力是人类对无止境的海量数值运算的需求,速度越来越快。MC U的发展是为了满足被控制对象的要求,向高可靠性、低功耗、低成本发展。一般MCU的引脚数在60以下,MCU以8位机为主、32位机为辅。有趋势提高MCU的运算功能,将DSP集成到MCU中,比如32位的MC68356集成了Motorola的DSP560 02。 微控制器MCU一直存在两种基本结构:哈佛(Harvard)结构和冯诺依曼 (von Meumann)结构,还可进一步讲是对应成复杂指令集计算机CISC和精简指令计算机RISC。冯诺伊曼结构具有单一总线PRAM或DRAM都映射到同一地址空间,总线宽度与CPU类型匹配。哈佛结构具有独立的程序总线和数据总线,CISC的指令一般是微码miccode,每条指令由CPU解码为许多基本指令,基于CISC的微控制器一般很复杂,都采用冯诺伊曼结构,所需要的程序存储器比RISC产品少。微码在CPU产生而限制了CISC器件的带宽,其指令集也比RISC器件大。 68000的MPU是准32位的MPU,内部32位,外部总线是16位。苹果机就是用68000系列,它的运行分成系统态和用户态,其设计是面向分时多任务或实时操作系统的,68000的总线后来变成VME总线标准。到68020就是全32位了。 1991年IEEE1149.1即JTAG的公布满足了IC制造商的措施需求,也给ASIC、MCU 、MPU、DSP、PLD、FPGA等的用户带来方便。一般十万门以上的IC都有JTAG 接口,1993年IEEE1149.5对JTAG作了修正(5线接口)。IC的测试分成晶片级、IC 封装级、电路板与系统极,JTAG完成了前两者的测试。适于68000系列的32位机的开发工具ICD32是一段扁平电缆,一端接IC的JTAG的5线接口,一端通过25芯头(里面有GAL)接PC机并口。传统上,微控制器MCU与微处理器MPU是两大分支,而DSP是MCU的一种特殊变形。但是从实质讲,MPU多半是CISC,除了DSP 之外的MCU也是CISC。而DSP是RISC。所以比较时更适合DSP与MPU相比,MP U适宜于相同管理这样的应用中,以条件判断为主的应用,以软件管理的操作系统为核心的产品,MPU的设计侧重于不妨碍程序的 流程,以保证操作系统支持功能及转移预测功能等。而DSP侧重于保证数据的顺利通行,结构尽量简单。 2 冯·诺依曼结构和哈佛结构 3

岩土工程介绍及发展研究方向

岩土工程介绍及发展研究方向 展望岩土工程的发展,笔者认为需要综合考虑岩土工程学科特点、工程建设对岩土工程发展的要求,以及相关学科发展对岩土工程的影响。 岩土工程研究的对象是岩体和土体。岩体在其形成和存在的整个地质历史过程中,经受了各种复杂的地质作用,因而有着复杂的结构和地应力场环境。而不同地区的不同类型的岩体,由于经历的地质作用过程不同,其工程性质往往具有很大的差别。岩石出露地表后,经过风化作用而形成土,它们或留存在原地,或经过风、水及冰川的剥蚀和搬运作用在异地沉积形成土层。在各地质时期各地区的风化环境、搬运和沉积的动力学条件均存在差异性,因此土体不仅工程性质复杂而且其性质的区域性和个性很强。 岩石和土的强度特性、变形特性和渗透特性都是通过试验测定。在室内试验中,原状试样的代表性、取样过程中不可避免的扰动以及初始应力的释放,试验边界条件与地基中实际情况不同等客观原因所带来的误差,使室内试验结果与地基中岩土实际性状发生差异。在原位试验中,现场测点的代表性、埋设测试元件时对岩土体的扰动,以及测试方法的可靠性等所带来的误差也难以估计。 岩土材料及其试验的上述特性决定了岩土工程学科的特殊性。岩土工程是一门应用科学,在岩土工程分析时不仅需要运用综合理论知识、室内外测成果、还需要应用工程师的经验,才能获得满意的结果。在展望岩土工程发展时不能不重视岩土工程学科的特殊性以及岩土工程问题分析方法的特点。 土木工程建设中出现的岩土工程问题促进了岩土工程学科的发展。例如在土木工程建设中最早遇到的是土体稳定问题。土力学理论上的最早贡献是1773年库伦建立了库伦定律。随后发展了Rankine(1857)理论和Fellenius(1926)圆弧滑动分析理论。为了分析软粘土地基在荷载作用下沉降随时间发展的过程,Terzaghi(1925)发展了一维固结理论。回顾

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。

数字信号处理习题集(附答案)

第一章数字信号处理概述 简答题: 1.在A/D变换之前和D/A变换之后都要让信号通过一个低通滤波器,它们分别起什么作用? 答:在A/D变化之前为了限制信号的最高频率,使其满足当采样频率一定时,采样频率应大于等于信号最高频率2倍的条件。此滤波器亦称为“抗混叠”滤波器。 在D/A变换之后为了滤除高频延拓谱,以便把抽样保持的阶梯形输出波平滑化,故又称之为“平滑”滤波器。 判断说明题: 2.模拟信号也可以与数字信号一样在计算机上进行数字信号处理,自己要增加一道采样的工序就可以了。 () 答:错。需要增加采样和量化两道工序。 3.一个模拟信号处理系统总可以转换成功能相同的数字系统,然后基于数字信号处理理论,对信号进行等效的数字处理。() 答:受采样频率、有限字长效应的约束,与模拟信号处理系统完全等效的数字系统未必一定能找到。因此数字信号处理系统的分析方法是先对抽样信号及系统进行分析,再考虑幅度量化及实现过程中有限字长所造成的影响。故离散时间信号和系统理论是数字信号处

理的理论基础。 第二章 离散时间信号与系统分析基础 一、连续时间信号取样与取样定理 计算题: 1.过滤限带的模拟数据时,常采用数字滤波器,如图所示,图中T 表示采样周期(假设T 足够小,足以防止混叠效应),把从)()(t y t x 到的整个系统等效为一个模拟滤波器。 (a ) 如果kHz T rad n h 101,8)(=π截止于,求整个系统的截止频 率。 (b ) 对于kHz T 201=,重复(a )的计算。 采样(T) () n h () n x () t x () n y D/A 理想低通T c πω=() t y 解 (a )因为当0)(8=≥ω πωj e H rad 时,在数 — 模变换中 )(1)(1)(T j X T j X T e Y a a j ωω=Ω= 所以)(n h 得截止频率8πω=c 对应于模拟信号的角频率c Ω为 8 π = ΩT c 因此 Hz T f c c 625161 2==Ω= π

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。

DSPC2000系列综述及其应用电子

DSPC2000系列综述及其应用电子 ——— 摘要 TI公司生产的C2000系列的DSP主要是针对自动控制领域的需要而设计的。本文主要说明了DSP 的产生和发展,概括了C2000系列的特点,综述了C2000中使用的主要技术。同时阐述了今后的发展趋势,在应用方面做了简要介绍,并给出了一个应用实例。 关键词:C2000;集成外设;JTAG;嵌入式;应用 关键字 C2000 发展状况趋势硬件技术软件技术应用电子 1 DSP的产生背景及其发展 1.1 产生背景 由于计算机和信息技术的发展,出现了数字信号处理。它是利用计算机或专用处理器设备,以数字形式对信号进行采集、变换等处理,以得到符合人们需要的信号形式,是一门涉及并广泛应用于许多领域的新兴学科[1]。20世纪后期,随着计算机、大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI)以及微处理器技术的迅猛发展,数字信号处理无论在理论上还是在工程应用中都得到了巨大的发展。 伴随着数字信号理论的产生与发展,在一些应用领域中对需要对相关的数据进行处理,但由于使用普通的计算机不能满足特殊环境的要求,而另一方面,如果使用工业PC机,则不能充分发挥其各种性能,并且体积相对较大,增加成本。这就迫使集成电路生产商家开发出可用于数字信号处理的器件,于是就产生了DSP。 DSP主要用来实现相关的数据处理或者比较复杂的算法,其中最具代表的就是TI公司生产的C5000系列的DSP,该系列的DSP主要用于比较复杂算法、语音处理等领域。在上世纪末随着各种新兴控制理论的不断涌现,在实际应用中使用到的算法也日趋复杂化,为了既能满足控制系统实时性的要求,又能满足传统的控制需要,不少公司相继开发出了针对自动控制领域的DSP,最为代表的器件就是TI公司生产的C2000系列。 1.2 发展状况及其趋势 1979年,美国Intel公司生产的2920可以看做商用DSP的开端,这一芯片内部还没有现代DSP 芯片所必须的单周期硬件乘法器,但是该芯片却内含了一个完整的数字信号处理器。DSP芯片应用的另一个开端是TI公司于1982年发布的TMS32010系列芯片[2]。之后TI又相继推出了第二代、第三代、第四代、第五代(C5000)以及目前速度最快的第六代(C6000)。TI公司目前常用的DSP 芯片主要为3大系列:C2000、C5000和C6000系列,其中C2000主要应用于自动控制领域。在DSP 的发展过程中,除了TI公司研发生产DSP外,还有摩托罗拉、NEC、美国模拟器件公司也在研发和生产DSP并取得了一定成就,在市场中占据相当的份额。 在C2000系列发展历史(如图1所示)中,TI最早推出的16位定点C2xx系列获得了巨大的成功。在1996年TI又推出了第一款带有Flash的DSP。新世纪TI在C24xx系列的基础上,又推出了F/C281x系列。最近为了适应市场的专业化需要,推出了Piccolo F280xx系列。 1 C2000系列发展历史 从DSP技术发展的角度来看,随着集成电路规模日益增大,其相应的芯片电压必将越来越小,将会从目前的3V发展到1V甚至更低,并且功耗也将越来越小。当然其运行速度也将越来越快,实时性能更强。 2 DSPC2000的相关技术

开题报告-岩土工程

理工大学本科毕业设计(论文)开题报告 题目名称人民防空办公室项目工程场地岩土工程勘察设计 学生姓名专业班级学号 一、选题的目的和意义 岩土工程勘察是研究人类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学科,岩土工程勘察工程建设中具有十分重要的位置,也是工程建设中不可缺少的一个重要组成部分。 任何工程建筑物都是建造在一定的场地与地基之上,所有工程建设方式、规模和类型都受建筑场地的工程地质条件所制约。地基的好坏不仅直接影响到建筑物的经济和安危,而且一旦出事故,处理困难、因此,在设计每一个建筑物之前,必须进行场地与地基的岩土工程勘察,充分了解建筑场地与地基的工程地质条件,论证和评价场地、地基的稳定性和适宜性、不良地质现象、软弱地基处理与加固等岩土工程的技术决策和实施方案。实践经验证明,岩土工程勘察工作做得好,设计、施工就能顺利进行,工程建筑的安全运营就有保证。相反,忽视建筑场地与地基的岩土工程勘察,都会给工程带来不同程度的影响,轻则修改设计方案、增加投资、延误工期,重则使建筑物完全不能使用.甚至突然破坏.酿成灾害。随着工程建设新一轮建设高潮的兴起,岩土工程勘察面临着新的机遇和挑战。 我选择岩土勘察作为毕业设计的方向。希望能够培养自己综合运用所学的理论知识,专业技能和调查研究综合分析思考能力,以及查阅技术文献,资料和手册,对存在或可能存在的岩土工程问题提出解决方案,培养自己的创新与实践能力。在设计中树立理论联系实际的踏实正确的设计思想,保持严谨认真的科学工作作风。 二、国内外研究综述 在我国,由于市场经济刚刚起步,岩土工程专业体制尚待完善,故目前从事岩土工程专业的单位不定型,有以勘察为主,有以咨询为主,有以施工为主,有的多种兼有,这在过渡时期是很自然的。通过建国以来数十年工程实践的积累,特别是改革开放以来的巨大技术进步,我国岩土工程勘察的技术水平已有了显著提高,已经完全有能力承担各类大型复杂工程的勘察、设计和施工,包括高层建筑和超高层建筑、复杂地基处理、深基坑开挖、大型边坡工程、地下工程、移山填沟、围海造陆、海上平台、核电站等。每两年评选一次的优秀勘察项目,

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

岩土工程勘察与岩土工程设计关系研究 叶杜杜

岩土工程勘察与岩土工程设计关系研究叶杜杜 发表时间:2018-09-12T11:14:41.563Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第12期作者:叶杜杜 [导读] 我国的岩土工程建设在不断发展的过程中,相应的勘察、设计、施工等技术也日臻完善。 贵州鼎盛岩土工程有限公司云南分公司云南昆明 650032 摘要:岩土工程勘察工作的顺利开展,对于工程项目的设计与施工而言有着极其重要的作用与价值,将会对整体工程项目的施工建设情况产生直接性的影响。特别是随着当前相关技术手段的快速化发展影响,岩土工程项目的勘察、设计与施工各环节工作内容愈发趋向于标准化,在工程施工领域内也发挥出了越来越重要的作用价值。本文将重点针对岩土工程中的勘察、设计与施工关系展开具体分析,提出了相应的勘察原则与方法。 关键词:岩土工程;勘察;设计;施工 引言 我国的岩土工程建设在不断发展的过程中,相应的勘察、设计、施工等技术也日臻完善,对于工程项目建设质量的提升做出了重大贡献,并有效促进了社会经济的高速化发展。长期以来,在岩土工程项目的建设领域内,都是采察、设计、施工依次展开的施工流程。然而面对竞争激烈程度不断加剧的市场经济发展环境,这一种传统方式已然难以满足于市场经济的实际发展需求,因而,重新理清这三者间的相关性也正变得越来越重要,下文也将就此展开分析、探讨。 1、概述 岩土工程勘察其主要的工作内容便是针对拟定建设工程项目的施工地质、气候条件、水文环境等多方面内容展开勘察探测。与传统的工程地质勘察工作相对比而言,其所需勘察的项目内容更加多样化,其中主要包括了:将勘察、设计、施工、监测等各项工作环节密切结合起来;服务内容应与勘察工作的整体过程均有所关联;需提出切实可行的操作方案;开展岩土工程勘察作业的工作人员,同时还要与到设计、施工与监测等各个工序环节当中。通过分析以上所提出的各项要求,可发现其中同时还体现出了岩土工程在专业性方面的高标准要求,工程项目施工质量更容易达到预期目标。 2、研究岩土工程勘察与工程设计关系的重要意义 通过分析岩土工程勘察与工程设计的关系,能有效保证岩土工程勘察数据的准确性,从而不断提高勘察数据的利用率。由于岩土工程的影响因素较多,为不断提高工程的稳定性,做好相应的勘察与设计工作具有重要作用。岩土工程勘察能够为工程设计提供良好的研究数据,进一步提高勘察报告质量,从而有效保证岩土工程设计工作的顺利开展。此外,通过分析岩土工程勘察与工程设计之间的关系,能提高勘察人员对工程设计的认识,保证勘察数据的准确性。在岩土工程的施工过程中,设计方案具有非常重要的作用,为保证岩土工程设计方案得到更好的实施,需保证勘察数据的准确性。由于岩土工程中的勘察数据较多,在勘察过程中,工作人员需结合工程地质条件与气候环境,采用合理的勘察技术,从而为设计人员提供良好的勘察数据,不断提高设计方案的实施率。 3、岩土工程勘察方案与可行性研究勘察 为有效保证岩土工程勘察与岩土工程设计工作顺利进行,制订合理的岩土工程勘察方案特别重要。在制订岩土工程勘察方案的过程中,勘察人员需结合工程地质与地基的实际情况,在满足地基设计要求的基础上,详细分析各项设计数据,并结合自身的工作经验,制订科学合理的勘察方案。为进一步提高岩土工程勘察方案的实施率,相关勘察人员需与设计人员进行有效沟通,针对勘察方案中存在的问题,采取合理的解决措施。在岩土工程勘察的过程中,可行性研究勘察主要指针对不同地质工程,制订相应的地质评价方案,并结合地质勘察数据,确定合理的建设场地,保证工程中各项勘察方案得到更好的实施。通常情况下,在一些高层建筑中,采用可行性研究勘察较多,包括一些比较重要的标志性建筑。在普通的民用建筑中,可行性研究勘察较少,工程中的技术人员无法直接投入到可行性研究工作中。对于一些大型的建筑园区来说,勘察人员需结合施工场地的实际情况,制订详细的可行性研究方案,并认真研读各项报告,针对设计方案中存在的问题,需及时与上级有关部门进行沟通,并采取合理的解决措施。岩土工程勘察能够为建筑工程设计提供良好的地质数据,进一步提高设计方案的实施率。在建筑企业中,岩土工程勘察具有一定的前瞻性,能够有效保证工程质量,满足施工需求。为保证岩土工程勘察工作的顺利进行,建筑工程中的管理人员需对岩土勘察进行相应的监督管理,从根本上保证勘察数据的准确性,保障岩土工程设计工作得以顺利开展。 4、岩土工程勘察方法与岩土设计的关系 就工程实践角度而言,岩土工程勘察与岩土设计有着十分密切的联系,这种关联使两者的价值显著提升。具体来说,两者之间的关系包括以下三个方面: 4.1 岩土工程勘察为岩土设计的基础 对于岩土工程建设而言,工程项目的开发、方案的设计以及具体的施工需要考虑多种因素,这些因素中最为基础的部分就是岩土工程建设的地质考察。地质考察工作可以为岩土工程的建设环境与施工的安全性提供基本的资料。而岩土工程勘察是地质考察的主要内容,岩土工程勘察包括岩土类型的判断以及岩土结构与受力状况的分析。在岩土设计中,为了保障岩土工程项目的安全性和稳定性,设计人员要在充分了解岩土结构的前提下,进行工程环节的设计。由此可以看出,岩土工程勘察能够为岩土设计提供大量的基础资料和参考依据,对岩土设计的有效性和岩土工程的质量,有着良好的促进作用。 4.2 岩土设计为岩土工程勘察的动力 岩土工程勘察为岩土设计的基础,而岩土设计则是岩土工程勘察的动力。随着科学技术的不断发展,人们对工程质量提出了更高的要求,在这种市场环境下,岩土工程质量的提升需要从设计环节入手。就岩土设计的质量而言,需要从设计人员的专业性、资料的可靠性与全面性以及技术的先进性等方面入手,其中资料的可靠性与全面性需要岩土工程勘察工作来实现。因此,勘探人员为了提升资料可靠性与全面性,就会提升岩土工程勘察工作的效率和质量。也就是说,岩土设计为岩土工程勘察的动力。 4.3 岩土工程勘察与岩土设计相互促进 通过上面的分析可以发现,岩土工程勘察与岩土设计相辅相成、相互促进。这种促进作用主要体现在以下两个方面:首先,岩土工程

论岩土工程监测技术的发展及其应用综述

论岩土工程监测技术的发展及其应用综述 1.前言 近年来,随着我国基础建设的日益扩大,人们对岩土工程构筑物逐渐有了更高的安全要求。随着人类岩土工程监测技术的日趋成熟,其在基础建筑甚至地灾评价预测等方面也作出越来越大的贡献。本文在论述岩土工程监测技术发展及应用状况的基础上,结合各个学者提的一些关于岩土工程监测技术的新理论,较系统建的进行总结概括,以便后来读者查阅。 2. 岩土工程监测技术发展及应用状况 自50年代末期以来,现代科技成就,特别是电子技术和计算技术的成就被引 用到岩土工程中来,极大地推动了勘察测试技术和岩土构筑物以及地基设计理论 与方法的进展(魏道垛,孙福, 1998)。作为岩土工程重要内容的岩土工程监测技术(包括监测手段、方法与工具)的发展与进步,加速了信息化施工的推行,反过来又迅速提高了人们对岩土设计方法和理论的认识。 岩土工程设计原则正从强度破坏极限状态控制向着变形极限状态(或建筑物 功能极限状态)控制发展。目前,有一部分内容正努力试行着向新的概率极限状态(可靠性设计方法) 控制展。 我国岩土工程技术新进步的一个重要(在某种意义上可能是最重要的) 表现 是岩土工程信息化作业(融施工、监测和设计于一体的施工方法)的运行。信息化施工原理和环境效应问题被人们所注意、关心,以致被接受并付诸行动。这不仅是岩土工程技术本身的进步,更是工程界直至社会方面在岩土工程总体意识上的 更新、进步和发展,已日益表现在着力于岩土工程各类行为信息的监测、反馈、 监控及其信息数据的及时处理和技术与管理措施的及时更新等。岩土工程监测技术的进步和发展,则是岩土工程信息化得以实施的强有力的物质基础和技术保障。 横览中外,岩土工程监测技术的进步和发展具体表现在以下二个方面:一是 监测方法及机具本身的进步。现代物理,特别是电子技术的成就,已广泛应用于新型监测仪表器具中,如各种材料不同形式的收敛计、多点位移计、应力计、压力盒、远视沉降仪、各类孔压计及测斜仪等的设计与制作,优化了仪表结构性能, 提高了精度和稳定性; 二是监测内容的不断扩大与完整。分析方法的不断提高,岩土体

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。

数字信号处理技术综述

数字信号处理 数字信号处理是20世纪60年代,随着信息学科和计算机学科的高速发展而迅速发展起来的一门新兴学科。数字信号处理是把信号用数字或符号表示成序列,通过计算机或通用(专用)信号处理设备,用数值计算方法进行各种处理,达到提取有用信息便于应用的目的。例如:滤波、检测、变换、增强、估计、识别、参数提取、频谱分析等。信号处理技术—直用于转换或产生模拟或数字信号,其中应用的最频繁的领域就是信号的滤波。此外,从数字通信、语音、音频和生物医学信号处理到检测仪器仪表和机器人技术等许多领域中,都广泛地应用了数字信号处理技术。在本文中,主要介绍数字信号处理中两个方面:傅立叶变换和数字滤波器。 首先,从信号处理的发展来看,傅立叶的思想及其分析方法毫无疑问具有极其重要的地位,因为它开创了对信号进行频谱分析的理论,从而解决了许多复杂的处理过程。 传统的信号分析方法分别在时域和频域使用傅立叶变换进行处理。傅立叶变换以及其数字实现方法——快速傅立叶变换允许把一个信号分解成多个独立的频率分量和幅度分量。这样很容易区分开有用信号和噪声。 但是经典傅立叶变换工具的主要缺陷是不能把时间和频率信息结合起来给出频率是怎样随时间变化的。对于非平稳信号,传统的傅立叶变换显然不行,因为它无法给出所需信号频率出现的时间区域,也就无法真正了解频率随时间的变化情况。 短时傅立叶变换是一种能对信号同时进行时间域和频率域分析的工具。它的基本思想是:通过对所感兴趣的时刻附近的一小部分信号进行傅立叶分析,以确定该时刻的信号频率。因为时间间隔与整个信号相比是很短的(如语音信号),因此把这个处理过程叫做短时傅立叶变换。 为实现STFT,研究人员一开始使用的是窗口。实际上,它只给了我们关于信号的部分信息,STFT分析的精度取决于窗的选取。这正难点所在,比如:时间间隔应取多大;我们要确定什么样的窗口形状才能给中心点一个较大的权值,而给边缘点一个较小的权值;不同的窗口会产生不同的短时分布。还应该注意到的是:信号的特性由于窗函数的特性有所扰乱,信号恢复原状需要适当的整理并对信号进行估计。因此,STFT并不总能给我们一个清晰的表述。这就需要更好的方法来表示事件和频率的关系。 因此,研究时间—频率分布的动机是为了改进STFT,其基本思想是获得一个时间和频率的联合函数,用于精确的描述时域和频域的信号能量。 经典傅立叶分析只能把信号分解成单个的频率分量,并且建立其每一个分量的相对强度,但能量频谱并没有告诉我们那些频率在什么时候出现。时—频分布

数字信号处理习题集附答案)

第一章数字信号处理概述简答题: 1.在A/D变换之前和D/A变换之后都要让信号通过一个低通滤波器,它们分别起什么作用? 答:在A/D变化之前让信号通过一个低通滤波器,是为了限制信号的最高频率,使其满足当采样频率一定时,采样频率应大于等于信号最高频率2倍的条件。此滤波器亦称位“抗折叠”滤波器。 在D/A变换之后都要让信号通过一个低通滤波器,是为了滤除高频延拓谱,以便把抽样保持的阶梯形输出波平滑化,故友称之为“平滑”滤波器。 判断说明题: 2.模拟信号也可以与数字信号一样在计算机上进行数字信号处理,自己要增加一道采样的工序就可以了。()答:错。需要增加采样和量化两道工序。 3.一个模拟信号处理系统总可以转换成功能相同的数字系统,然后基于数字信号处理 理论,对信号进行等效的数字处理。() 答:受采样频率、有限字长效应的约束,与模拟信号处理系统完全等效的数字系统未必一定能找到。因此数字信号处理系统的分析方法是先对抽样信号及系统进行分析,再考虑幅度量化及实现过程中有限字

长所造成的影响。故离散时间信号和系统理论是数字信号处理的理论基础。 第二章 离散时间信号与系统分析基础 一、连续时间信号取样与取样定理 计算题: 1.过滤限带的模拟数据时,常采用数字滤波器,如图所示,图中T 表示采样周期(假设T 足够小,足以防止混迭效应),把从)()(t y t x 到的整个系统等效为一个模拟滤波器。 (a ) 如果kHz rad n h 101,8)(=π截止于,求整个系统的截止频率。 (b ) 对于kHz T 201=,重复(a )的计算。 解 (a )因为当0)(8=≥ω πωj e H rad 时,在数 — 模变换中 )(1)(1)(T j X T j X T e Y a a j ωω=Ω= 所以)(n h 得截止频率8πω=c 对应于模拟信号的角频率c Ω为 8 π = ΩT c 因此 Hz T f c c 625161 2==Ω= π

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。

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