5巖土工程測試技術(shù)
巖土工程測試技術(shù)不僅在巖土工程建設(shè)實踐中十分重要,而且在巖土工程理論的形成和發(fā)展過程中也起著決定性的作用。理論分析、室內(nèi)外測試和工程實踐是巖土工程分析三個重要的方面。
巖土工程中的許多理論是建立在試驗基礎(chǔ)上的,如Terzaghi的有效應(yīng)力原理是建立在壓縮試驗中孔隙水壓力的測試基礎(chǔ)上的,Darcy定律是建立在滲透試驗基礎(chǔ)上的,劍橋模型是建立在正常固結(jié)粘土和微超固結(jié)粘土壓縮試驗和等向三軸壓縮試驗基礎(chǔ)上的。測試技術(shù)也是保證巖土工程設(shè)計的合理性和保證施工質(zhì)量的重要手段。
巖土工程測試技術(shù)一般分為室內(nèi)試驗技術(shù)、原位試驗技術(shù)和現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù)等幾個方面。在原位測試方面,地基中的位移場、應(yīng)力場測試,地下結(jié)構(gòu)表面的土壓力測試,地基土的強度特性及變形特性測試等方面將會成為研究的重點,隨著總體測試技術(shù)的進(jìn)步,這些傳統(tǒng)的難點將會取得突破性進(jìn)展。
虛擬測試技術(shù)將會在巖土工程測試技術(shù)中得到較廣泛的應(yīng)用。及時有效地利用其他學(xué)科科學(xué)技術(shù)的成果,將對推動巖土工程領(lǐng)域的測試技術(shù)發(fā)展起到越來越重要的作用,如電子計算機技術(shù)、電子測量技術(shù)、光學(xué)測試技術(shù)、航測技術(shù)、電、磁場測試技術(shù)、聲波測試技術(shù)、遙感測試技術(shù)等方面的新的進(jìn)展都有可能在巖土工程測試方面找到應(yīng)用的結(jié)合點。
測試結(jié)果的可靠性、可重復(fù)性方面將會得到很大的提高。由于整體科技水平的提高,測試模式的改進(jìn)及測試儀器精度的改善,最終將導(dǎo)致巖土工程方面測試結(jié)果在可信度方面的大大改進(jìn)。
6巖土工程問題計算機分析
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(jié)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(lǐng)域很廣,隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,計算分析領(lǐng)域還在不斷擴大。
除前面已經(jīng)談到的本構(gòu)模型和不同介質(zhì)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,專家系統(tǒng)、AutoCAD技術(shù)和計算機仿真技術(shù)在巖土工程中應(yīng)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(yīng)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(jìn)行反分析,根據(jù)反分析結(jié)果修政設(shè)計、指導(dǎo)施工。這種信息化施工方法被認(rèn)為是合理的施工方法,是發(fā)展方向。
巖土工程測試技術(shù)不僅在巖土工程建設(shè)實踐中十分重要,而且在巖土工程理論的形成和發(fā)展過程中也起著決定性的作用。理論分析、室內(nèi)外測試和工程實踐是巖土工程分析三個重要的方面。
巖土工程中的許多理論是建立在試驗基礎(chǔ)上的,如Terzaghi的有效應(yīng)力原理是建立在壓縮試驗中孔隙水壓力的測試基礎(chǔ)上的,Darcy定律是建立在滲透試驗基礎(chǔ)上的,劍橋模型是建立在正常固結(jié)粘土和微超固結(jié)粘土壓縮試驗和等向三軸壓縮試驗基礎(chǔ)上的。測試技術(shù)也是保證巖土工程設(shè)計的合理性和保證施工質(zhì)量的重要手段。
巖土工程測試技術(shù)一般分為室內(nèi)試驗技術(shù)、原位試驗技術(shù)和現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù)等幾個方面。在原位測試方面,地基中的位移場、應(yīng)力場測試,地下結(jié)構(gòu)表面的土壓力測試,地基土的強度特性及變形特性測試等方面將會成為研究的重點,隨著總體測試技術(shù)的進(jìn)步,這些傳統(tǒng)的難點將會取得突破性進(jìn)展。
虛擬測試技術(shù)將會在巖土工程測試技術(shù)中得到較廣泛的應(yīng)用。及時有效地利用其他學(xué)科科學(xué)技術(shù)的成果,將對推動巖土工程領(lǐng)域的測試技術(shù)發(fā)展起到越來越重要的作用,如電子計算機技術(shù)、電子測量技術(shù)、光學(xué)測試技術(shù)、航測技術(shù)、電、磁場測試技術(shù)、聲波測試技術(shù)、遙感測試技術(shù)等方面的新的進(jìn)展都有可能在巖土工程測試方面找到應(yīng)用的結(jié)合點。
測試結(jié)果的可靠性、可重復(fù)性方面將會得到很大的提高。由于整體科技水平的提高,測試模式的改進(jìn)及測試儀器精度的改善,最終將導(dǎo)致巖土工程方面測試結(jié)果在可信度方面的大大改進(jìn)。
6巖土工程問題計算機分析
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(jié)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(lǐng)域很廣,隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,計算分析領(lǐng)域還在不斷擴大。
除前面已經(jīng)談到的本構(gòu)模型和不同介質(zhì)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,專家系統(tǒng)、AutoCAD技術(shù)和計算機仿真技術(shù)在巖土工程中應(yīng)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(yīng)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(jìn)行反分析,根據(jù)反分析結(jié)果修政設(shè)計、指導(dǎo)施工。這種信息化施工方法被認(rèn)為是合理的施工方法,是發(fā)展方向。