試論巖土工程發(fā)展新思想

酒長樹

（身份證號：133022196805070135）

試論巖土工程發(fā)展新思想

酒長樹

（身份證號：133022196805070135）

在進(jìn)行巖土工程淺析的過程當(dāng)中，需要是宏觀方向與微觀方向的相互轉(zhuǎn)化，以此來進(jìn)行實際工作的指導(dǎo)，進(jìn)而形成巖土工程的新思想。本文主要分析了巖土工程發(fā)展的新技術(shù)。

巖土工程；發(fā)展；新思想

巖土工程所探究的主體是土體和巖體。巖體在發(fā)展及存在的地質(zhì)過程當(dāng)中，經(jīng)歷了很多復(fù)雜化的地質(zhì)因素的影響，為此，巖體具備復(fù)雜的結(jié)構(gòu)及一定的地應(yīng)力場環(huán)境。然而針對不同地區(qū)、不同類別的巖體，因所經(jīng)歷的地質(zhì)影響程度不一樣，為此巖體的工程性質(zhì)通常會存在巨大的差異性。當(dāng)巖石逐漸露出在外面之后，歷經(jīng)風(fēng)化作用的影響逐漸發(fā)展成土，有的將留在原地，有的會在風(fēng)、水及冰川的影響之下逐漸沉積變?yōu)橥翆印Ｔ诓煌牡刭|(zhì)情況當(dāng)中，每一地區(qū)的風(fēng)化環(huán)境、沉積動力條件等都會存在巨大的差異性，所以土體工程特性不僅復(fù)雜并且其具備超強(qiáng)的個性。

1　測試技術(shù)

1.1原位測試技術(shù)

伴隨著巖土工程的不斷形成以及發(fā)展，之前的測試器械及科學(xué)技術(shù)得到相關(guān)的更新。在土基方面，除了靜力觸探、圓錐動力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗等外，深基靜載、高壓旁壓、自鉆旁壓儀等在較大深度以下測定地基巖土體承載力、變形參數(shù)成為當(dāng)今原位測試的主要目標(biāo)。高精準(zhǔn)度壓力傳感器和位移傳感器的使用，促使測試儀器功能得到一個良好的完善。因運用計算機(jī)技術(shù)對于數(shù)據(jù)、圖形、信息采集、分析判別完全程序化、規(guī)范化，為此能夠達(dá)到一個高精確度的目的。在巖基上，巖體實際的形狀改變、抗剪、應(yīng)力測試的逐漸大范圍運用，同時慢慢的開始向小型化、自動化控制方向發(fā)展，整體上來分析，此試驗會損耗大量的資金以及時間。

1.2物探測試技術(shù)

在巖土工程當(dāng)中物探技術(shù)的使用是非常多見的一種現(xiàn)象，新的技術(shù)不斷涌現(xiàn)出來，通常包括：層析成像（CT）技術(shù)、電磁波透視、淺層地震、地質(zhì)雷達(dá)、聲納剖面、瞬變電磁法等。需要特別提出的是，在最近幾年層析成像（CT）技術(shù)得到了很大的發(fā)展CT技術(shù)具備超強(qiáng)的分辨性能。

1.3巖體結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)模擬技術(shù)

巖土屬于沒有連續(xù)性的介質(zhì)，巖體形成原因的結(jié)構(gòu)面分布情況是非常復(fù)雜的。人們在工程施工現(xiàn)場挑選具有獨特性質(zhì)的地段，對于結(jié)構(gòu)面的相關(guān)部位進(jìn)行實際性測量，之后將有關(guān)數(shù)據(jù)錄入計算機(jī)當(dāng)中，開展統(tǒng)計模擬。可以運用蒙特卡洛方法按照有關(guān)概率密度進(jìn)行函數(shù)抽樣，這樣能夠獲取跟現(xiàn)實分布函數(shù)近似的人工隨機(jī)變量，針對這一數(shù)據(jù)開展有關(guān)計算及分布類型的驗證，將全部的結(jié)構(gòu)面有效結(jié)合在一起就構(gòu)成了巖體結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)圖，所有的工作都是由計算機(jī)來完成。

2　分析方法

2.1數(shù)值分析

針對巖土力學(xué)數(shù)值的淺析過程當(dāng)中，目前仍然以限元法、邊界元法為主，但是現(xiàn)在已經(jīng)慢慢的向隨機(jī)有限元、模糊有限元方向發(fā)展。最近今年逐漸涌現(xiàn)出來的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使用在巖石力學(xué)上。神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)是從八十年代末興起的一種人工智能技術(shù)，該中技術(shù)是在當(dāng)代神經(jīng)科學(xué)探究的前提下提出來的展現(xiàn)人類腦性能的一種模型。運用機(jī)器學(xué)習(xí)來對各部分進(jìn)行權(quán)值的調(diào)節(jié)，促使其能夠得到很好的運用。神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)使用在巖石力學(xué)預(yù)測上最大的一個優(yōu)勢就是能夠?qū)⑾嚓P(guān)地質(zhì)因素當(dāng)做變量進(jìn)行輸入，對有關(guān)用法及回歸進(jìn)行淺析，其程序是有所差異的。

2.2本構(gòu)模型探究

在現(xiàn)實的工程當(dāng)中，土的應(yīng)力相互之間的聯(lián)系是非常復(fù)雜的，具備了非線性、彈性、塑性、粘性、剪脹性、各向異性等方面的特征，與此同時，應(yīng)力路徑、強(qiáng)度發(fā)揮度、及巖土形態(tài)、組成、結(jié)構(gòu)、溫度等都會對模型造成不同程度的影響。

對巖土本結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行探究需要從以下兩個方面著手：①爭取創(chuàng)建能夠解決工程中現(xiàn)實問題的實用模型；②為了創(chuàng)建可以深入展現(xiàn)一些巖土體應(yīng)力變形特點的理論模型。這些理論模型能夠很好的展現(xiàn)出巖土的在經(jīng)過變形之后的特點，是創(chuàng)建工程使用模型的重要參考依據(jù)。工程實用模型應(yīng)當(dāng)是一個地區(qū)巖土、巖土工程問題創(chuàng)建的本構(gòu)模型，真實的展現(xiàn)出該地區(qū)巖土的的主要特征，使用它對工程進(jìn)行詳細(xì)計算，能夠獲取工程建設(shè)一個十分精確的分析結(jié)果。

2.3巖土工程的不確定性問題

通常巖土體是一種具有很高變異性質(zhì)的工程材料。為此，對于巖土體性能的描述是非常不準(zhǔn)確的。造成巖土工程不確定性能的原因源于以下三個方面：①巖土體自身的不均勻特性——巖體從創(chuàng)建到改造的過程當(dāng)中，因會受到物質(zhì)分異、構(gòu)造影響、斷層裂隙的形成而引發(fā)的；②勘察取樣和參數(shù)估計的隨機(jī)性——邊界條件不準(zhǔn)確、測試技術(shù)形成的差別以及取樣數(shù)量上不夠等所引發(fā)的；③模型產(chǎn)生的差別造成的不準(zhǔn)確性——物理力學(xué)模型和計算方法的不精準(zhǔn)或者多解性所造成的。

巖土工程的不精準(zhǔn)性造成了目前巖土體測試技術(shù)的準(zhǔn)確性、精準(zhǔn)度及巖土體狀態(tài)宏觀斷定的模糊性、隨機(jī)性相互之間造成的巨大問題，導(dǎo)致人們對于之前定制發(fā)設(shè)計獲得的安全系數(shù)是不是可以展現(xiàn)出工程的真實安全問題產(chǎn)生疑問，這便是當(dāng)下巖土淺析及評價很難符合工程準(zhǔn)求的關(guān)鍵性因素。

3　結(jié)束語

通過最近幾年的不斷進(jìn)步與發(fā)展，巖土工程在我國的國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)當(dāng)中展現(xiàn)出極為關(guān)鍵性的作用。但從總體上來分析，巖土工程依然是有待進(jìn)一步發(fā)展的，特別是要注重對地質(zhì)有關(guān)資料的搜集。強(qiáng)化勘探、測試設(shè)備小型化、輕便化、自動化、多樣化的研發(fā)實驗，加快定量化的速度，以及其與工程相互間的理論性探究，這樣才能夠促使巖土工程以最佳的“姿態(tài)”為我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)所服務(wù)。

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1673-0038（2015）31-0328-01

2015-7-7