岩土工程问题

1、 理论意义理论意义 工程地质学的发展依赖于对岩土体介质属性认工程地质学的发展依赖于对岩土体介质属性认识的发展。上世纪识的发展。上世纪70 70 年代以来，工程地质学科对年代以来，工程地质学科对岩体岩体 介质的认识已经经过了连续弹性介质、裂隙介质的认识已经经过了连续弹性介质、裂隙介质两个阶段。自介质两个阶段。自岩体工程地质力学基础岩体工程地质力学基础一一书问世以来，标志着对工程岩体力学问题的研究书问世以来，标志着对工程岩体力学问题的研究已进入岩体结构介质为主要对象的研究阶段。现已进入岩体结构介质为主要对象的研究阶段。现场勘察和大工程实例都说明，绝大多数岩体失稳场勘察和大工程实例都说明，绝大多数岩

2、体失稳都是结构体失去平衡状态造成的，岩体斜坡失稳都是结构体失去平衡状态造成的，岩体斜坡失稳也是如此。岩体结构是控制岩体变形和破坏的根也是如此。岩体结构是控制岩体变形和破坏的根本因素。本因素。 岩体工程地质力学基础岩体工程地质力学基础一书著者谷德一书著者谷德振先生认为：振先生认为：“无论工程地质问题多么复无论工程地质问题多么复杂，归纳起来就是一个与工程有关的岩体杂，归纳起来就是一个与工程有关的岩体稳定问题。岩体之所以失稳，影响因素很稳定问题。岩体之所以失稳，影响因素很多，最关键问题在于岩体内部存在着一些多，最关键问题在于岩体内部存在着一些软弱结构面，根据这些软弱结构面的空间软弱结构面，根据这些软

3、弱结构面的空间分布和组合关系形成了岩体结构的概念。分布和组合关系形成了岩体结构的概念。” 各类地质工程的岩体结构失稳的客观规律各类地质工程的岩体结构失稳的客观规律和评价方法有待于探索。旨在实现边坡稳和评价方法有待于探索。旨在实现边坡稳定性及其相关问题评价的新突破。定性及其相关问题评价的新突破。 工程意义工程意义 目前，岩体边坡坡角的设计仍停留在经验目前，岩体边坡坡角的设计仍停留在经验设计阶段，岩体高边坡在削坡还是加固的设计阶段，岩体高边坡在削坡还是加固的决策问题上缺乏理论根据，缺乏对边坡整决策问题上缺乏理论根据，缺乏对边坡整体与开挖前稳定性的预测功能。这是由于体与开挖前稳定性的预测功能。这是由

4、于目前所有的岩体边坡三维稳定性分析方法目前所有的岩体边坡三维稳定性分析方法都还停留在岩体边坡单一滑块稳定性计算都还停留在岩体边坡单一滑块稳定性计算方式的。方式的。 以往为了确定滑动面的位置及滑坡的体积、以往为了确定滑动面的位置及滑坡的体积、滑动结构面的面积耗费大量的时间和人力滑动结构面的面积耗费大量的时间和人力与物力，人们希望有捷径可走。与物力，人们希望有捷径可走。単滑动面五面体地质结构动态三维稳定性动态数字化模型単滑动面五面体地质结构动态三维稳定性动态数字化模型为例为例：任意坡：任意坡高斜坡的稳定性系数为高斜坡的稳定性系数为 sin)sin(sin201sin)sin(sin1tan1201

5、tan1tantantannCnCnK 从上式可知，随着坡高从上式可知，随着坡高n n的增加，稳定性系的增加，稳定性系数不断减小，滑动面与侧向切割面的内聚数不断减小，滑动面与侧向切割面的内聚力和摩擦角增加，稳定性系数会增加；滑力和摩擦角增加，稳定性系数会增加；滑动面倾角增加，侧向切割面的倾角越大，动面倾角增加，侧向切割面的倾角越大，稳定性系数减小。该解析解模型充分地反稳定性系数减小。该解析解模型充分地反映了地下水等工程地质条件对斜坡稳定性映了地下水等工程地质条件对斜坡稳定性影响的客观规律。影响的客观规律。 创新点：创新点： 建立的岩体斜坡稳定性三维动态模型，突建立的岩体斜坡稳定性三维动态模型，突破了目前岩体斜坡稳定性单个滑动体技术破了目前岩体斜坡稳定性单个滑动体技术的现状。模型推导中提出了动态积分的概的现状。模型推导中提出了动态积分的概念。念。基坑支护设计中的几个难题1、目前流行的几个基坑支护设计软件（不管是极限平衡法还是弹性抗力法），都只考虑了平面问题，没考虑基坑的空间分布状态，解决不了空间效应问题。 2、在边坡稳定性计算方面，目前采用的岩土体力学参数只是统计意义上的均值或范围值。由于地质体的复杂性，很难做到准确取值。 3、在建立模型时不得不做人为的简化，因边坡及其所处地质环境和力学环境的复杂性