岩土工程最应该关注哪些方面??

1区域土壤性质

经典土力学是基于没有理想结构强度的粘性土和无粘性土。但由于形成条件、形成年代、成分和应力历史的不同,土的工程性质具有明显的区域性。在黄文喜的讲座中,周静详细分析了我国长江中下游广泛分布的片状砂的工程特性,其矿物成分主要由云母等暗色重矿物风化碎屑组成,并与福建应时砂在变形特性、动静强度特性、抗液化能力等方面进行了对比,指出片状砂具有一些特殊的工程性质。然而,过去人们对砂的工程性质的认识主要是基于应时砂土的大量室内外试验结果。周静院士指出:“众所周知,目前我国评价饱和砂土液化势的原位测试方法,即标准贯入法和静力触探法,主要是基于在应时砂质地层中的经验,特别是在唐山地震中的经验。一些规范使用饱和砂土的相对密度来评估其液化潜力。显然,这些标准不能简单地应用于长江中下游的片状砂层。我国长江中下游广泛分布的片状砂层具有一些特殊的工程性质,与标准石英砂的差异表明该土具有明显的区域性,具有一定的普遍性。国内外岩土工程师研究发现,许多地区饱和粘土的工程性质具有不同的特点,如伦敦粘土、波士顿蓝粘土、曼谷粘土、奥斯陆粘土、勒拉粘土、上海粘土、湛江粘土等。虽然这些粘土具有* * * *的特性,但它们的个性对工程建设更为重要。

我国幅员辽阔,岩土类型多,分布广。以土为例,软粘土、黄土、膨胀土、盐渍土、红粘土、有机土分布广泛。比如中国的软粘土,广泛分布在天津、连云港、上海、杭州、宁波、温州、福州、湛江、广州、深圳、南京、武汉、昆明等地。研究发现,上海粘土、湛江粘土和昆明粘土的工程性质差异很大。以往人们更多关注的是岩土材料的* * *或某一类土的* * *而对其个性的深入系统研究较少。对各种区域土的工程性质进行深入系统的研究是岩土工程的发展方向。各地要搞清楚区域土壤的分布,还有很多工作要做。岩土工程师应该清楚,只有掌握所在地区土的工程特性,才能更好地为经济建设服务。

2模型研究

本构模型研究

经典土力学在沉降计算中将土体视为弹性体,附加应力采用Businesk公式求解,而在稳定性分析中将土体视为刚塑性体,采用极限平衡法进行分析。采用更符合实际土的应力-应变-强度(有时包括时间)关系的本构模型,可以将变形计算和稳定性分析结合起来。自Roscoe和他的学生(1958 ~ 1963)创立剑桥模型以来,世界各国学者已经发展了上百种本构模型,但其中很少得到工程界的普遍认可,严格来说还没有。岩体的应力应变关系更加复杂。似乎很难或不可能建立一个能反映各种岩土工程的理想本构模型。由于实际工程土的应力应变关系非常复杂,具有非线性、弹性、塑性、粘性、剪胀性、各向异性等特点。同时,应力路径、强度发挥以及岩土的状态、成分、结构、温度对其都有影响。

研究岩土本构模型有两种途径:一是建立解决实际工程问题的实用模型;一是建立能进一步反映某些岩土体应力应变特性的理论模型。理论模型包括各种弹性模型、弹塑性模型、粘弹性模型、粘弹性塑性模型、内时模型、损伤模型和结构模型。它们应能较好地反映岩土的某种或几种变形特征,是建立实用工程模型的基础。实际工程模型应该是针对某一地区、某一类岩土工程问题的本构模型,并且应该能够反映该情况下岩土体的主要特征。它可用于工程计算和分析,并能得到满足精度要求的分析结果。比如适用于基坑工程分析的上海粘土实用本构模型,适用于沉降分析的上海粘土实用本构模型等等。作者认为建立各种实用的工程模型可能是本构模型研究的方向。

在以往的本构模型研究中,很多学者只重视本构方程的建立,而不重视模型参数的确定和选取,也不重视本构模型的验证。在今后的研究中,尤其是