土力学与岩土工程.docx

岩土工程与土力学1,岩土工程的定义岩土工程又称土力工程学,大地工程学。主要研究泥土构成物质的工程特性。是欧美国家于20世纪60年代在土木实践中建立起来的一种新的技术体制。岩土工程是以求解岩体与土体工程问题,包括地基与基础。过程与地下工程问题,作为自己的研究对象,岩土工程师会研究从工地采集的泥土样本和岩石样本中的数据,然后计算工程上的建筑所需的格构。同时,我们知道地上,地下和水中的各类工程统称土木工程。土木工程中涉及岩石,土,地下,水中的部分称岩石工程。2,岩土工程的内容《岩土工程基本术语标准》定义为:“土木工程中涉及岩石和土的利用、处理和改良的科学技术。”中国大百科全书定义为:“土木工程的一个分支,以工程地质学、岩石力学、土力学与基础工程为理论基础,涉及岩石和土的利用、整治和改造的一门技术科学。” 也有专家定义为:“土木工程的一个分支,研究岩土体(包括其中的水)作为支承体、荷载、介质或材料,必要时对其改良或治理的一门工程技术。”以上表述方法虽不完全一致,但主要方面是相似或相同的。第一、岩土工程是土木工程的一个分支;第二、研究对象是岩石和土,包括岩土中的水;第三、是一门技术科学或工程技术。  岩土工程的实践性很强,从工程实践角度,包括下列范围: (1)    岩土作为支承体房屋建筑、道路、桥梁、堆场、大型设备等等,都建造在岩土上,岩土作为地基,作为支承体,研究的主要问题是承载力和变形问题。 (2)    岩土作为荷载或自承体 边坡工程、基坑工程、露天矿等地面开挖,隧道、地下洞室等地下开挖,面临的是另一类稳定和变形问题。这时,岩土体担任的角色, 既可能是荷载,也可能是自承体。同时,地下水的控制常常具有举足轻重的影响。 (3)    岩土作为材料 填方工程,特别是大面积高填方、填海造陆,要用大量岩土作为材料;围堰、水坝、路堤等也用岩土为材料。这些工程除了研究其稳定和变形外,岩土材料的选用和质量控制是主要问题。 (4)    地质灾害的防治 岩溶、塌陷、崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降等地质灾害,对工程构成严重威胁,防治工程必须针对具体条件和地质演化规律进行设计和施工。场地和地基的地震效应也是岩土工程的一部分。 (5)    环境岩土工程 地质和水文地质环境的评估、废弃物的卫生填埋、土石文物的保护等等,都涉及复杂的环境岩土工程问题。随着人们对环境保护的重视,人地和谐的认知,可持续发展方针的贯彻,环境岩土工程正日益受到加大的重视。3,岩土工程的特点(1)    岩石的裂隙性 岩石总是或稀或密、或宽或窄、或长或短地存在着各种裂隙,这是岩石区别于混凝土的主要特点。这些裂隙有的粗糙,有的光滑;有的平直,有的弯曲;有的充填,有的不充填;有的产状规则,有的规律性很差。裂隙的成因多种多样,有岩浆凝固收缩形成的原生节理,有沉积间断形成的层理,有构造应力形成的构造节理,有表生作用形成的卸荷裂隙和风化裂隙,还有变质作用形成的片理、劈理等等,在岩石中构成极为多样非常复杂的裂隙系统。人们将岩石和裂隙视为一个整体称为“岩体”,将裂隙概化为“结构面”。显然,结构面是岩体中最薄弱的环节。就力学性质而言,岩石的力学参数、结构面的力学参数和岩体的力学参数有很大区别。搞清结构面的产状、参数和分布,是岩土工程勘察设计的重点,也是难点。  岩体中的地下水是沿着岩体中的裂隙和洞穴流动的,随着裂隙和洞穴的