岩土工程概念问题暨案例分析贵阳

岩土工程概念问题暨案例分析重庆市都安工程勘察技术咨询有限公司何平

2001年5月1日，武隆县县城江北西段发生山体滑坡，造成一幢9层居民楼房垮塌，79人遇难，国道319线被阻断。

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关于科学科学在任何时候都不是十分正确的，但也很少是十分错误的，并且常常比非科学家的学说有更多的机会是正确的。因此，以假定的态度来承认它，是合乎理智的。

-------英国哲学家伯特兰•罗素BertrandRussell岩土工程概念工程地质特点前国际工程地质学会主席MichelLanger曾经说过：“Engineeringgeologyisinthesametimeascience,art,andachallenge工程地质学同时是一门科学和艺术，也是一种挑战”工程地质是解决与工程有关的地质问题，落脚点在地质，即地质条件的勘察、分析、评价

岩土工程概念岩土工程特点岩土工程是土木工程的分支，是运用工程地质学、土力学、岩石力学解决各类工程中关于岩石、土的工程技术问题的科学简言之：

岩土工程是解决与地质有关的工程问题，落脚点在工程，即基础、边坡等于岩土相关的工程处理岩土土工工程程概概念念岩土土工工程程特特点点近代代岩岩土土工工程程创创始始人人太太沙沙基基（（K.Terzaghi）说说：：““Geotechnologyisanartratherthanascience岩土土工工程程与与其其说说是是一一门门科科学学，，不不如如说说是是一一门门艺艺术术””岩土工程概念念岩土工程的维维度---四维空间或多多维时空问题题岩土体特性“复杂性、不不确定性、不不连续性、各各向异性、不不均匀性、动动态性和时效效性”条件的不确知知性、参数的的不确定性和和信息的不完完善性岩土工程概念念传统土力学的的局限性（顾顾宝和大师））传统土力学是是重塑土力学学，饱和土力力学非饱和土力学学尚不成熟传统土力学未未考虑土的结结构性黏性土的状态态----原状土与重塑塑土不同固结试验、三三轴试验固结结和排水----理论上限于饱饱和土解决路径---原位测试和原原型试验（载荷试验、、原位测试、、试桩、原型型监测等）岩土工程概念念经典土力学理理论的适用范范围扩大化是是全球岩土工工程领域共同同挑战性问题题的根源---MorgensternMorgenstern认为：经典土土力学理论是是压剪土力学学理论，适用用于岩土体完完全受到压剪剪应力荷载；；不适用于外外部卸载造成成土体拉张、、孔隙率增大大、土体强度度减小的岩土土破垮工况过过程Morgenstern通过研究大量量现代岩土工工程结构的垮垮塌和灾难事事件指出：建建立在压剪土土力学理论基基础上的现代代岩土工程安安全设计方法法存在根本安安全缺陷，使使达到岩土工工程安全设计计标准的斜坡坡等结构，在在营运过程中中可能发生滑滑塌，产生灾灾难性后果岩土工程概念念计算假定---经典土力学计计算公式的前前提郎金土压力理理论的基本假假设：挡土墙墙背竖竖直、光滑，，填土面水平平库仑土压力理理论的基本假假设：墙后填土是理理想的散粒状状，即黏聚力力为零；滑动动破裂面为通通过接踵的平平面分层总和法假假定：地基土是均质质、各向同性性的半无限线线性体岩土工程概念念岩体力学---方兴未艾岩体力学发展展的四个阶段段：连续介质岩石石力学阶段(线性）裂隙岩体力学学阶段（非线线性）岩体结构力学学阶段地质工程岩体体力学阶段岩体力学研究究方法：工程地质研究究法（岩体性性质、岩体结结构）试验法（现场场试验、模拟拟试验）力学分析法（（刚体极限平平衡理论、有有限元等数值值计算分析法法）综合分析法（（多方法、多多因素综合分分析、评价，，规范推荐））岩土工程概念念定性分析----基于对自然的的认识与工程程经验的总结结定量评价----在假设的基础础上寻找精确确答案，为设设计铺路定性判判断为为主，，定量量计算算为辅辅（不求求计算算精确确，只只求判判断正正确））综合分分析----岩土工工程师师必备备能力力（计算与与实测总有差别，，影响响因素素多而复杂，，只能能通过过分析析、归归纳、综合，作出判判断）岩土土工工程程概概念念岩土土参参数数有有条条件件，，计计算算公公式式有有适适用用范范围围理论论与与实实际际相相结结合合----减少少计计算算假假定定的的误误差差不变变是是相相对对的的，，变变化化是是绝绝对对的的勘察察产产品品不不是是完完全全可可以以用用准准确确数数据据来来量量化化的的（以以哲哲学学的的观观点点来来看看待待它它））规范范是是经经验验的的总总结结，，是是各各方方妥妥协协的的结结果果关于于岩岩土土数数值值分分析析岩土土数数值值分分析析方方法法有限限单单元元法法、、有有限限差差分分法法、、边边界界单单元元法法与与离离散散单单元元法法鉴于于岩岩土土材材料料特特殊殊性性、、岩岩土土工工程程初初始始条条件件和和边边界界条条件件的的复复杂杂性性，，岩土土数数值值分分析析难难于于取取得得解解析析解解，，只只能能用用于于定定性性分分析析，，作作为为岩岩土土工工程程分分析析过过程程中中进进行行综综合合判判断断的的重重要要依依据据。。---龚晓南《对岩土工工程数值值分析的的几点思思考》关于岩土土数值分分析存在的问问题计算结果果与实际际不符（（数值分分析物理理模型或或本构模模型局限限性与实实际不符符、岩土土非线性性和不确确定性））边界条件件难于准准确确定定影响计计算结果果（岩土土参数难难以测定定、岩土土不均匀匀性、复复杂性、、时效性性）忽视物理模模型或本构构模型与工工程实际条条件的差异异发展方向建立符合本本地区工程程实用本构构模型（考考虑工程类类别、岩土土类别和区区域性特性性）采用合理的的物理数学学模型，通通过多种方方法进行计计算分析，，结合工程程经验进行行综合判断断边坡工程中中的岩土问问题边坡----与人类工程程活动有关关的斜坡人往高处走走，坡往低低处滑边坡破坏模模式土质边坡（沿界面滑滑动、圆弧弧滑动）岩质边坡（外倾结构构面控制、、强度控制制）拉张破坏（规范没有有明确的评评价与计算算规定）边坡工程中中的岩土问问题岩质边坡支支护设计岩岩土参数抗剪强度C、Φ值（变化的力力学指标））取值原则—综合判定现场原位试试验确定室内试验确确定反演分析法法工程类比法法地区经验规范查表仅仅用于初步步设计阶段段边坡工程中中的岩土问问题综合（等效效）内摩擦擦角（虚拟指标标，仅用于于岩土压力力计算，不不能用于稳稳定性判断断）岩体破裂角角（假想角，，仅用于强强度控制的的边坡支护护设计，不不能用于稳稳定性判断断）岩石强度与与岩体完整整性结构面及其其与边坡的的关系边坡工程中中的岩土问问题支护型式施工措施（（逆作、分分阶、分段段、控制爆爆破）边坡工程与与周边环境境边坡工程风风险控制----安全原则边坡施工过过程中的地地质查验----给自己留条条后路动态设计、、信息化施施工案例分析推荐一本好好书全书32个案例，涵涵盖我国各个地区、、各类工程程的典型案例。精精彩点评，，别具匠心，富有有启迪。长江三峡巫巫峡段—龚家方崩塌塌时间：2008年11月23日，体积：：50万方，涌浪浪：13米2008年9月开始试验验性蓄水2008年11月23日，巫山县县巫峡镇龚龚家方岸坡坡崩滑，崩崩滑持续约约10分钟，产生生的涌浪高高13m，体积约38万m3，上游约3km的巫山县城城码头涌浪浪高约3m。2009年5月18日，原崩滑滑体上部残残留危岩体体再次发生生崩塌，总总方量约1.5万m3，产生的涌涌浪高5m，巫山港涌涌浪高约1m，严重威胁胁长江航道道安全。南川区甑子子岩崩塌29号危岩岩底部页页岩基基座有有明显显的压压碎迹迹象，，两侧侧卸荷荷裂隙隙及法法向裂裂隙切切割延延伸至至基座座2009年6月5日重重庆武武隆鸡鸡尾山山山体体发生生大型型山体体滑坡坡七百百万立立方方74人死9月2日凌晨晨，奉奉节县县大树树场镇镇发生生大面面积滑滑坡，，造成成3栋183户915间房瞬瞬间倒倒塌。。由于于地质质队员员王琦琦冒着着大雨雨巡查查中发发现险险情并并及时时预警警，奉奉节县县紧急急组织织撤离离了3500名受威威胁居居民，，避免免了521死亡。。地质质队员员和奉奉节县县的防防灾工工作得得到黄黄奇帆帆市长长的高高度评评价典型案案例顺层滑滑动+卸荷回回弹2017年3月涪陵陵某某工工程程典型型案案例例顺层层滑滑动动+卸荷荷回回弹弹涪陵陵某某工工程程典型案案例顺层滑滑动+卸荷回回弹涪陵某某工程程2016年1月大雪雪渝渝北区区回兴兴街道道金山山科技技西侧侧边坡坡滑塌塌渝北区区第一一人民民医院院门诊诊综合合大楼楼基坑坑滑坡坡2013年2月3日19时左右右，渝渝北区区第一一人民民医院院门诊诊综合合大楼楼南东东侧基基坑边边坡滑滑塌失失稳，，造成成坡顶顶人行行横道道与龙龙寿路路路面面滑塌塌，地地下管管网断断裂锚杆钢钢筋被被拔出出、拔拔断反压典型案案例水平变变位2015年8月渝北北区两两路滑滑坡典型案案例溃屈破破坏2017年2月南岸杨杨家山山典型案案例溃屈破破坏南岸杨杨家山山典型案案例溃屈破破坏南岸杨杨家山山典型案案例缓倾岩岩层滑滑动2013年经开开区横二路路滑坡坡典型案案例典型案案例江北区区虾子子蝙C匝道2013年斜坡坡填土土引起起桥墩墩偏移移典型案例例江北区虾虾子蝙C匝道斜坡填土土引起桥桥墩偏移移典型案例例北碚区周周家岩2017年3月岸坡堆堆土形成成推移式式滑坡典型案例例典型案例例2017年涪陵区区某工程程典型案例例典型案例例重庆内环环快速