巖土工程概念問題暨案例貴陽

巖土工程概念問題暨案例分析重慶市都安工程勘察技術(shù)咨詢有限公司何平

2001年5月1日，武隆縣縣城江北西段發(fā)生山體滑坡，造成一幢9層居民樓房垮塌，79人遇難，國道319線被阻斷。

朝天門的昨天、今天、明天美麗山城內(nèi)容提要巖土工程概念巖土數(shù)值分析邊坡工程中的巖土問題案例分析未來之路

關(guān)于科學(xué)科學(xué)在任何時候都不是十分正確的，但也很少是十分錯誤的，并且常常比非科學(xué)家的學(xué)說有更多的機會是正確的。因此，以假定的態(tài)度來承認它，是合乎理智的。

-------英國哲學(xué)家伯特蘭?羅素BertrandRussell巖土工程概念工程地質(zhì)特點前國際工程地質(zhì)學(xué)會主席MichelLanger曾經(jīng)說過：“Engineeringgeologyisinthesametimeascience,art,andachallenge工程地質(zhì)學(xué)同時是一門科學(xué)和藝術(shù)，也是一種挑戰(zhàn)”工程地質(zhì)是解決與工程有關(guān)的地質(zhì)問題，落腳點在地質(zhì)，即地質(zhì)條件的勘察、分析、評價

巖土工程概念巖土工程特點巖土工程是土木工程的分支，是運用工程地質(zhì)學(xué)、土力學(xué)、巖石力學(xué)解決各類工程中關(guān)于巖石、土的工程技術(shù)問題的科學(xué)簡言之：

巖土工程是解決與地質(zhì)有關(guān)的工程問題，落腳點在工程，即基礎(chǔ)、邊坡等于巖土相關(guān)的工程處理巖土工程概念巖土工程特點近代巖土工程創(chuàng)始人太沙基（K.Terzaghi）說：“Geotechnologyisanartratherthanascience巖土工程與其說是一門科學(xué)，不如說是一門藝術(shù)”巖土工程概念巖土工程的維度---四維空間或多維時空問題

巖土體特性“復(fù)雜性、不確定性、不連續(xù)性、各向異性、不均勻性、動態(tài)性和時效性”條件的不確知性、參數(shù)的不確定性和信息的不完善性巖土工程概念

傳統(tǒng)土力學(xué)的局限性（顧寶和大師）傳統(tǒng)土力學(xué)是重塑土力學(xué)，飽和土力學(xué)非飽和土力學(xué)尚不成熟傳統(tǒng)土力學(xué)未考慮土的結(jié)構(gòu)性黏性土的狀態(tài)----原狀土與重塑土不同

固結(jié)試驗、三軸試驗固結(jié)和排水----理論上限于飽和土

解決路徑---原位測試和原型試驗（載荷試驗、原位測試、試樁、原型監(jiān)測等）巖土工程概念經(jīng)典土力學(xué)理論的適用范圍擴大化是全球巖土工程領(lǐng)域共同挑戰(zhàn)性問題的根源---MorgensternMorgenstern認為：經(jīng)典土力學(xué)理論是壓剪土力學(xué)理論，適用于巖土體完全受到壓剪應(yīng)力荷載；不適用于外部卸載造成土體拉張、孔隙率增大、土體強度減小的巖土破垮工況過程Morgenstern通過研究大量現(xiàn)代巖土工程結(jié)構(gòu)的垮塌和災(zāi)難事件指出：建立在壓剪土力學(xué)理論基礎(chǔ)上的現(xiàn)代巖土工程安全設(shè)計方法存在根本安全缺陷，使達到巖土工程安全設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的斜坡等結(jié)構(gòu)，在營運過程中可能發(fā)生滑塌，產(chǎn)生災(zāi)難性后果

巖土工程概念

計算假定---經(jīng)典土力學(xué)計算公式的前提郎金土壓力理論的基本假設(shè)：

擋土墻墻背豎直、光滑，填土面水平庫侖土壓力理論的基本假設(shè)：

墻后填土是理想的散粒狀，即黏聚力為零；滑動破裂面為通過接踵的平面分層總和法假定：

地基土是均質(zhì)、各向同性的半無限線性體巖土工程概念

巖體力學(xué)---方興未艾

巖體力學(xué)發(fā)展的四個階段：

連續(xù)介質(zhì)巖石力學(xué)階段(線性）裂隙巖體力學(xué)階段（非線性）巖體結(jié)構(gòu)力學(xué)階段地質(zhì)工程巖體力學(xué)階段巖體力學(xué)研究方法：

工程地質(zhì)研究法（巖體性質(zhì)、巖體結(jié)構(gòu)）試驗法（現(xiàn)場試驗、模擬試驗）力學(xué)分析法（剛體極限平衡理論、有限元等數(shù)值計算分析法）綜合分析法（多方法、多因素綜合分析、評價，規(guī)范推薦）

巖土工程概念定性分析----基于對自然的認識與工程經(jīng)驗的總結(jié)定量評價----在假設(shè)的基礎(chǔ)上尋找精確答案，為設(shè)計鋪路定性判斷為主，定量計算為輔（不求計算精確，只求判斷正確）綜合分析----巖土工程師必備能力（計算與實測總有差別，影響因素多而復(fù)雜，只能通過分析、歸納、綜合，作出判斷）巖土工程概念巖土參數(shù)有條件，計算公式有適用范圍理論與實際相結(jié)合----減少計算假定的誤差不變是相對的，變化是絕對的勘察產(chǎn)品不是完全可以用準(zhǔn)確數(shù)據(jù)來量化的（以哲學(xué)的觀點來看待它）規(guī)范是經(jīng)驗的總結(jié)，是各方妥協(xié)的結(jié)果關(guān)于巖土數(shù)值分析巖土數(shù)值分析方法有限單元法、有限差分法、邊界單元法與離散單元法鑒于巖土材料特殊性、巖土工程初始條件和邊界條件的復(fù)雜性，巖土數(shù)值分析難于取得解析解，只能用于定性分析，作為巖土工程分析過程中進行綜合判斷的重要依據(jù)。---龔曉南《對巖土工程數(shù)值分析的幾點思考》關(guān)于三巖土三數(shù)值三分析存在三的問三題計算三結(jié)果三與實三際不三符（三數(shù)值三分析三物理三模型三或本三構(gòu)模三型局三限性三與實三際不三符、三巖土三非線三性和三不確三定性三）邊界三條件三難于三準(zhǔn)確三確定三影響三計算三結(jié)果三（巖三土參三數(shù)難三以測三定、三巖土三不均三勻性三、復(fù)三雜性三、時三效性三）忽視三物理三模型三或本三構(gòu)模三型與三工程三實際三條件三的差三異發(fā)展三方向建立三符合三本地三區(qū)工三程實三用本三構(gòu)模三型（三考慮三工程三類別三、巖三土類三別和三區(qū)域三性特三性）采用三合理三的物三理數(shù)三學(xué)模三型，三通過三多種三方法三進行三計算三分析三，結(jié)三合工三程經(jīng)三驗進三行綜三合判三斷邊坡三工程三中的三巖土三問題邊坡--三--與人三類工三程活三動有三關(guān)的三斜坡人往三高處三走，三坡往三低處三滑邊坡三破壞三模式土質(zhì)三邊坡（沿三界面三滑動三、圓三弧滑三動）巖質(zhì)三邊坡（外三傾結(jié)三構(gòu)面三控制三、強三度控三制）拉張三破壞（規(guī)三范沒三有明三確的三評價三與計三算規(guī)三定）邊坡三工程三中的三巖土三問題巖質(zhì)三邊坡三支護三設(shè)計三巖土三參數(shù)抗剪三強度C、Φ值（變?nèi)娜W(xué)三指標(biāo)三）取值三原則—綜合三判定現(xiàn)場三原位三試驗三確定室內(nèi)三試驗三確定反演三分析三法工程三類比三法地區(qū)三經(jīng)驗規(guī)范三查表三僅用三于初三步設(shè)三計階三段邊坡三工程三中的三巖土三問題綜合三（等三效）三內(nèi)摩三擦角（虛三擬指三標(biāo)，三僅用三于巖三土壓三力計三算，三不能三用于三穩(wěn)定三性判三斷）巖體三破裂三角（假三想角三，僅三用于三強度三控制三的邊三坡支三護設(shè)三計，三不能三用于三穩(wěn)定三性判三斷）巖石三強度三與巖三體完三整性結(jié)構(gòu)三面及三其與三邊坡三的關(guān)三系邊坡三工程三中的三巖土三問題支護三型式施工三措施三（逆三作、三分階三、分三段、三控制三爆破三）邊坡三工程三與周三邊環(huán)三境邊坡三工程三風(fēng)險三控制--三--安全三原則邊坡三施工三過程三中的三地質(zhì)三查驗--三--給自三己留三條后三路動態(tài)三設(shè)計三、信三息化三施工案例三分析推薦三一本三好書全書32個案三例，三涵蓋三我國各個三地區(qū)三、各三類工三程的三典型案三例。三精彩三點評三，別三具匠心三，富三有啟三迪。長江三三峽三巫峽三段—龔家三方崩三塌時間三：20三08年11月23日，三體積三：50萬方三，涌三浪：13米20三08年9月開三始試三驗性三蓄水20三08年11月23日，三巫山三縣巫三峽鎮(zhèn)三龔家三方岸三坡崩三滑，三崩滑三持續(xù)三約10分鐘三，產(chǎn)三生的三涌浪三高13三m，體三積約38萬m3，上三游約3k三m的巫三山縣三城碼三頭涌三浪高三約3m。20三09年5月18日，三原崩三滑體三上部三殘留三危巖三體再三次發(fā)三生崩三塌，三總方三量約1.三5萬m3，產(chǎn)三生的三涌浪三高5m，巫三山港三涌浪三高約1m，嚴三重威三脅長三江航三道安三全。南川三區(qū)甑三子巖三崩塌29號危三巖底部三頁巖三基座三有明三顯的三壓碎三跡象三，兩三側(cè)卸三荷裂三隙及三法向三裂隙三切割三延伸三至基三座20三09年6月5日三重慶三武隆三雞尾三山山三體發(fā)三生大三型山三體滑三坡七三百萬三立三方74人死9月2日凌三晨，三奉節(jié)三縣大三樹場三鎮(zhèn)發(fā)三生大三面積三滑坡三，造三成3棟18三3戶91三5間房三瞬間三倒塌三。由三于地三質(zhì)隊三員王三琦冒三著大三雨巡三查中三發(fā)現(xiàn)三險情三并及三時預(yù)三警，三奉節(jié)三縣緊三急組三織撤三離了35三00名受三威脅三居民三，避三免了52三1死亡三。地三質(zhì)隊三員和三奉節(jié)三縣的三防災(zāi)三工作三得到三黃奇三帆市三長的三高度三評價典型三案例順層三滑動+卸荷三回彈20三17年3月涪陵三某工三程典型三案例順層三滑動+卸荷三回彈涪陵三某工三程典型三案例順層三滑動+卸荷三回彈涪陵三某工三程20三16年1月大三雪三渝北三區(qū)回三興街三道金三山科三技西三側(cè)邊三坡滑三塌渝北三區(qū)第三一人三民醫(yī)三院門三診綜三合大三樓基三坑滑三坡20三13年2月3日19時左三右，三渝北三區(qū)第三一人三民醫(yī)三院門三診綜三合大三樓南三東側(cè)三基坑三邊坡三滑塌三失穩(wěn)三，造三成坡三頂人三行橫三道與三龍壽三路路三面滑三塌，三地下三管網(wǎng)三斷裂錨桿三鋼筋三被拔三出、三拔斷反壓典型三案例水平三變位20三15年8月渝三北區(qū)三兩路三滑坡典型三案例潰屈三破壞20三17年2月南岸三楊家三山典型三案例潰屈三破壞南岸三楊家三山典型三案例潰屈三破壞南岸三楊家三山典型三案例緩傾三巖層三滑動20三13年經(jīng)三開區(qū)橫二三路滑三坡典型三案例典型三案例江北三區(qū)蝦三子蝙C匝道20三13年斜三坡填三土引三起橋三墩偏三移典型三案例江北三區(qū)蝦三子蝙C匝道斜坡三填土三引起三橋墩三偏移典型三案例北碚三區(qū)周三家?guī)r20三17年3月岸三坡堆三土形三成推三移式三滑坡典型三案例典型三案例20三17年涪三陵區(qū)三某工三程典型三案例典型三案例重慶三內(nèi)環(huán)三快速三道路三拓寬三邊坡三施工典型三案例3.三28石子三山小三學(xué)項三目邊三坡垮三塌典型三案例3.三28石子三山小三學(xué)項三目邊三坡垮三塌（三忽視三勘察三設(shè)計三要求三、邊三坡未三經(jīng)現(xiàn)三場查三驗）未來三之路GI三M（Ge三ol三og三ic三al三o三r三Ge三ot三ec三hn三ic三al三I三nf三or三ma三ti三on三M三od