岩土工程设计范文

岩土工程设计范文第1篇

关键词：岩土工程设计；设计基础资料；特点；考虑问题

我国工程建设的基本顺序是勘察、设计、施工，其中岩土勘察设计是工程施工的前期工作，为工程施工提供依据。近年来，随着建设行业发展，岩土工程技术水平显著提升，工程设计有了长足发展。结合当前实际情况和发展成果，对岩土工程设计进行深入分析，总结工作经验，指导今后工作实践，提高岩土工程设计工作质量。

1岩土工程设计特点

1.1对自然条件的依赖性

岩土工程设计以地质勘查资料为基础，与自然界的关系十分密切，设计时要充分结合水文、地质、气象、地下条件及动态变化等情况，其中包括潜在地质灾害及其可能造成的严重后果[1]。

1.2岩土性质具有不确定性

岩土参数是随机变量，加之，不同测试方式得到的测量值不一样，差异性很大，具有明显的不确定性。进行岩土工程设计时，必须掌握岩土参数及其概率分布情况，了解各种测试方法，能够熟练应用测量方法得到科学准确的测量数值，加强数据归集与分析，提高岩土参数的准确性。

1.3注重地方经验

由于岩土性质复杂多变，岩土与结构之间的相互作用变得更为复杂，使得预测与工作实际差异很大。介于此，对岩土工程设计工作经验特别是地方经验尤为注重，因为地方经验是经过大量实践而积累下来的，基本反映了地方工程成果和经验，对增强岩土工程设计质量有重要作用。

1.4原位测试、室内试验等工作十分重要

原位测试、室内试验等科学手段是岩土工程勘察的主要手段，为岩土工程设计提供需要的各项数据。若这些数据出现了错误，势必造成岩土工程设计出错。为此，原位测试、室内试验等在岩土工程设计中占据着十分重要位置。

2岩土工程设计基础资料

岩土工程设计要以最少的投资、最短的工期，达到设计使用年限内安全运行，满足所有预定功能，其中包括安全性、耐久性、经济性等目标。为了实现以上目标，必须认真进行地质勘查，全面掌握岩土工程设计需要的相关资料，确保工程设计科学合理。岩土工程设计资料[2]：①地形、气候、水文等资料；②岩土工程勘察资料；③工程设计资料；④其他各项资料。实际工作中，设计人员了解国家现行规范制度，掌握岩土工程设计方法，在此基础上通过各种渠道收集整理相关的资料，如地方地理文献、原位测试等。然后，从诸多数据中提取出有价值的信息，如岩土性质、岩土参数等，支持岩土工程设计。

3岩土工程设计中考虑的主要问题

岩土工程设计在工程建设中扮演着重要角色，是保证工程质量的关键。鉴于岩土工程设计工作的重要性，应注意以下几个方面问题，以保证岩土工程施工质量。

3.1施工的可操作性和质量的可控性

优质工程以优秀的工程设计为基础，只有工程设计科学合理，工程质量才有保障。因此，岩土工程设计要充分考虑施工的可操作性和质量的可控性，围绕工程建设需求着手设计工作。当有多种工法可选时，应当选择施工方便、操作简单，且施工单位熟悉的工法，降低岩土工程设计复杂性，提高施工的可操作性，保证工程施工质量。总所周知，岩土工程基本都是隐蔽工程，质量控制和检查难度大，为使岩土工程质量可控，岩土工程设计必须考虑质量可控性需求。有的工法优势明显，但是施工质量不易控制，所以岩土工程设计应放弃这种工法。如，粉喷桩是一种深层搅拌加固桩，是饱和软土地基加固的一种新型方法，能增强软基稳固性。粉喷桩适合淤泥、淤泥质土、粉土及一些含水量较高的粘性土，其他类型的地基土不适合采用粉喷桩[3]。从这一点来看，岩土工程设计要符合工程地质条件，根据实际情况选用适合的工法。而且，粉喷桩设计要严格遵守《建筑地基处理技术规范》中的相关规定，准确计量粉体量和搅拌深度，使施工质量具有可控性。

3.2技术方法的有效性和适用性

工程施工技术方法是否有效、是否适用，是岩土工程设计要给予高度重视的一个问题。施工技术方案是岩土工程施工的依据，所有施工都要依靠施工技术方案实施，若施工技术方案缺乏适用性，岩土工程各项施工工作都会失序，影响正常的施工工作。如，软黏性土的透水性弱，孔隙水压力消散难度大，不适合采用强夯法和挤土桩法。特别是挤土桩施工过程中可能因为挤土效应出现歪桩、断桩等问题。为此，要根据地质情况设计岩土工程施工技术方案，提高岩土工程设计的适用性。所谓的有效性，其实指的是施工技术能达到预期的效果，实现岩土工程目标。如，在软土地基上建造费高层建筑，由于天然地基自身的工程地质条件较差，不能直接被采用，所以需进行软基基础。同时，高层建筑基坑深度一般较大，若采用悬臂桩围护结构，可能出现变形超限问题，不能达到预期支挡保护效果。某种施工技术方案的有效性评价分析，要以实际情况为基础，经科学计算加以验证，当然有时也可以利用直观经验判断，但不能完全依靠主观经验，以免适得其反。

3.3环境限制及对环境的负面影响

在岩土工程设计工作中，环境条件是设计工作中必须考虑的重要因素。对于岩土工程而言，一般环境条件越严，可选择的施工技术方案越少[4]。任何一种施工技术方案都有自身的优点、缺点，对周围环境的负面影响或大或少。如，锤击式预制桩和沉管式灌注桩施工时，噪音大，对土体的扰动大；注浆材料污染地下水；基坑开挖破坏地下管线；等等。为此，岩土工程设计时要充分考虑环境条件，注意分析施工技术方案可能带来的负面影响，最好选择符合环境条件，对环境负面影响小的施工技术方案。岩土工程涉及基坑开挖、桩基施工等操作，对土体结构原有稳固性影响很大，若不考虑这样的负面影响，可能引发地质灾害，后果不堪设想。基于此，岩土工程设计时要根据岩土性质、参数等选择适合的施工技术方案，对基坑围护、桩基的承载力、强度及周围土体结构的稳定性进行严格计算和监控，降低岩土工程带来的负面影响。

3.4基础资料的可靠性和完整性

基础资料是岩土工程设计的依据，但不是每一个岩土工程设计基础资料都十分完整，概念设计时要加以重视。如，岩溶发育地区地基条件复杂，塌陷、洞隙及岩基面高度不一等因素危及岩土工程稳定。由于岩基面高度变化无序，没有办法将岩基面勘察十分清楚，这就需要岩土工程设计留有余地，以便后期施工予以补充基础资料，对设计做出局部调整，完善岩土工程施工技术方案。

4结论

综上所述，岩土工程作为基础性工程，其工程设计质量的高低不仅决定着自身质量，也影响着后续工程施工。为此，给予岩土工程设计高度重视，了解岩土工程设计基础资料及设计中要考虑的主要问题，提高岩土工程设计的科学性与合理性，符合并适应的岩土工程实际条件，实现工程项目目标。

参考文献

[1]徐光黎，陈胜，赵新益，倪光斌.日本岩土工程极限状态设计法进展[J].地质科技情报，2014（02）：165~170.

[2]魏朝霞，潘家明，徐晨.岩土工程设计动态管理及质量控制[J].山西建筑，2016（13）：83~85.

[3]慕凤林.岩土工程勘察与岩土工程设计的关系[J].山西建筑，2016（24）：77~78.

[4]蓝晓锋.GIS支持下岩土工程勘察设计一体化[J].城市建设理论研究（电子版），2017（09）：155~156.

岩土工程设计范文第2篇

关键词：工程类比法；容许应力法；单一安全系数法；多项安全系数法；概率极限状态法

0 概述

从安全度的角度来看，岩土工程设计方法目前主要有工程类比法、容许应力法、单一安全系数法及概率极限状态法4大类。本文即简单回顾这几种设计方法的发展史，讨论其现状及展望其未来。

1 结构设计方法简介

岩土工程设计法均起源于结构工程但又有所不同，故有必要先介绍一下结构设计方法，以利于理解及厘清。

（1）容许应力法

16世纪之前，结构设计没有任何理论。16世纪末，伽利略采用足尺模型试验的方法进行结构设计。随着弹性体系力学的发展，1826年容许应力设计法问世，这是安全系数法最早的一种，至今仍在延用。

《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153[1]定义“容许应力法”为：使结构或地基在作用标准值下产生的应力不超过规定的容许应力（材料或岩土强度标准值除以某一安全系数）的设计方法。通用表达式为：

σ ≤ [σ] = fy/K （1）

结构构件的计算应力σ按荷载标准值以线性弹性理论计算；容许应力[σ]通常由规定的材料弹性极限（或极限强度、流限） fy除以单一安全系数K而得，通常对于塑性材料K取1.4～1.7，对于脆性材料取2.5～3.0。容许应力设计法以线性弹性理论为基础，以构件危险截面的某一点或某一局部的计算应力小于或等于材料的容许应力为准则。

（2）破损阶段法

1932年，随着对结构弹塑性和塑性受力及其破坏的深入研究，前苏联学者提出破损阶段法，又称极限法、最大荷载法、极限荷载法、破坏荷载法、破坏强度法等。这种设计法仍采用安全系数的表达形式，但考虑了结构材料的破坏阶段，因而比容许应力法前进了一步，设计准则为：结构构件由标准荷载所产生的总内力 ΣN乘以安全系数K后应不超过构件截面的破坏抗力Ru[2]。通用表达式为：

K ΣN≤Ru （2）

破损阶段法与容许应力法中的K都是笼统地包括了荷载超过、材料强度偏低等所有可能发生的不利因素，前者除了可考虑结构材料的塑性变形发展和破坏阶段外，仍与后者一样，具有安全系数设计法形式简单、应用方便等优点及采用凭经验确定的单一安全系数等缺点，本质上仍是定值法。

（3）极限状态法

结构应满足下列功能要求[1]：①能承受在施工和使用期间可能出现的各种作用；②保持良好的使用性能；③具有足够的耐久性能；④在发生火灾时，在规定的时间内可保持足够的承载力；⑤当发生爆炸、撞击、人为错误等偶然事件时，结构能保持必需的整体稳固性，不出现与起因不相称的破坏后果，防止出现结构的连续倒塌。这些功能要求包括了对结构安全性、适用性及耐久性的要求，可概括为结构的可靠性要求。

（4）概率极限状态法

随着对荷载及材料性能变异的研究，人们认识到主要由于荷载效应和构件抗力的随机性导致的非确定性，结构的安全可靠性应该用结构完成其预定功能的概率来衡量，当概率达到一定程度时，即认为该结构是安全可靠的，这比笼统地用安全系数来衡量更为科学合理。“可靠性”指结构在规定的时间内、在规定的条件下完成预定功能的能力，用可靠度来定量度量；“可靠度”指结构在规定的时间内、在规定的条件下完成预定功能的概率；“规定的时间”通常指设计使用年限；“规定的条件”指工程结构正常设计、正常施工和正常使用的条件；“预定功能”指安全性、适用性及耐久性三项基本功能。

（5）三系数极限状态法

1955年，前苏联学者提出三系数极限状态设计法，取代了破损阶段法。该方法的特点为：①明确提出结构极限的概念，结构的极限状态分为承载能力极限状态、变形极限状态和裂缝极限状态三类；②在承载能力极限状态的计算表达式中，将单一的安全系数分解为考虑荷载可能比其标准值偏大和构件抗力可能比其标准值偏小等不利情况的两个分项系数，即超载系数和材料匀质系数，再引入一个调整安全度的工作条件系数；③某些荷载的超载系数和材料强度的匀质系数是将荷载和材料强度、采用数理统计方法按一定的概率取值，这样，在结构安全度问题上引进了概率的概念。

2 各种岩土工程设计法之比较

（1）工程类比法及允许应力法

安全度设计方法的每次变革，对于结构工程而言，几乎都是用新的方法取代了旧的方法，都大大地促进了结构工程的进步；但对于岩土工程而言，好像更注重兼容与和谐，直到现在，从最古老的工程类比法到容许应力法、单一安全系数法到最现代的概率极限状态法，都还在同时使用。

（2）安全系数法与概率极限状态法

岩土工程安全度设计目前的热点问题之一即安全系数设计法与概率极限状态设计法之争。大致上不外乎三种观点：支持的，不支持的，不支持也不反对的。

概率法既然看起来更为先进，缘何被一些规范放弃了而重归于单一安全系数法？原因众说纷纭，各有说辞，但总的来说都倾向于把主要原因归结于岩土的不确定性。不支持概率法的人认为：岩土的不确定性因素太多，例如岩土体结构、岩土材料性能、应力应变机理、地下水形态及力学性质、岩土信息、勘察及各种测试结果、计算理论及方法、荷载及偶然作用等诸多因素的不确定性，使得岩土性能指标的数理统计与概率计算非常困难且离散性太大，可信度太差，这与结构设计中钢材、混凝土等人工材料的统计结果差别很大，推行概率法以后的十几年的工程实践表明，岩土材料性能的标准值都很难通过概率确定，通过可靠度分析研究分项系数难上加难；多年来可靠的研究成果不多，岩土工程连半概率水准都很难达到。有专家认为，对精度很差或者连精度的大致范围都搞不清楚的设计进行可靠性分析是没有工程意义的。而支持概率法的人认为：安全系数是岩土众多参数的函数，既然这些参数具有不确定性而安全系数是确定值，那么用安全系数来判断工程的安全程度显然是不合理的；可靠性分析的本质目的就是要力图定量地考虑岩土的不确定性而且用统一的标准来度量，那么，用概率的方法来研究结构的可靠性，综合考虑投资风险、社会后果及经济后果，只要失效概率小到公众可以接受，就可以认为结构是可靠的，因此，基于概率的可靠性设计才能使结构的安全度具有明确的概念。

笔者认为，概率法是个好东西，但适不适用于岩土工程则是另一回事。

（3）多项安全系数法

不同变量的性质可能不同，我们所具有的知识或了解的程度也不同，多项安全系数方法能较为细致地分别考虑了与材料、荷载以及与工作条件有关的不确定性因素，如荷载分项安全系数主要反映了荷载与内力分析的不确定性，材料强度的分项安全系数主要反映了材料与构件抗力的不确定性，一些施工因素甚至人为差错因素也可笼统地纳入安全系数中加以考虑，因此采用分项安全系数法大致上比较合理。对于多数岩土工程技术的设计方法而言，分项安全系数根据经验确定、不具有概率含义的分项安全系数设计法可能就是终极目标。相对于单一安全系数法，多项安全系数改善了单一安全系数的混沌与过于笼统；相对于概率法，多项安全系数法形式和内容都比较简单、直观、易于改进。《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153-2008支持多项安全系数法，写道：结构构件极限状态设计表达式中所包含的各种分项系数，宜根据有关基本变量的概率分布类型和统计参数及规定的可靠指标，通过计算分析，并结合工程经验，经优化确定；当缺乏统计数据时，可根据传统的或经验的设计方法，由有关标准规定各种分项系数。

本人并不反对概率法，但同时认为多数岩土工程技术更适合于多项安全系数法。包承纲教授说：概率方法与常规的定值设计方法不是互相排斥的，至少在可以预见的未来，不是代替而是与常规法互为补充的[12]。事实上，在常规方法上长期地积累的工程经验和许多分析模式和计算方法，仍是概率方法的一个基础和重要组成部分。安全系数法并不是要排斥概率分析和可靠度分析，可靠度分析的结果应该可以作为一个重要的参考数据被综合考虑在确定安全系数值的决策判断之中，至于对安全系数的定量解释，则为经验、统计与分析相结合[11]。如果把岩土工程比作坑坑洼洼崎岖不平的山路，各种设计方法为行走在山路上的车，那么概率法就是汽车，多项安全系数法是三套马车，单一安全系数法是牛车，容许应力法是手推车，工程类比法则是挑担；能够采用哪种方式，取决于道路的平坦程度，对某项技术了解得越多，相当于道路修得越平坦；有些山路，可能永远都不会平坦到能够行驶汽车，而对于喜马拉雅山，恐怕挑担都上不去直到永远；同时，在较为平坦的山路上，人工挑担、手推车等则可能显得效率太低。

4 各种设计法发展之未来

以多项安全系数法、半概率法、近似概率法分别为不同岩土工程技术设计方法的终极目标，现阶段尤其应该以多项安全系数法为主；目标中排除了工程类比法及容许应力法，对全概率法也不抱有信心。建议规范首先对各种技术都要给予向前走的机会和动力，再循序渐进，小步慢走，不能要求一步到位，欲速则不达；但也要及时收割，不要让瓜烂在地里，一点点接近终极目标。条件不成熟，可先具备形式，再慢慢实质填充，让形式促进实质的发展。

5 结论

（1） 岩土工程设计法主要有工程类比法、容许应力法、单一安全系数法、多项安全系数法及概率极限状态法5大类，均起源于结构工程但又有所不同。

（2） 工程类比法及允许应力法已经不太适应岩土工程发展需要，在绝大多数岩土工程技术中都可以用更先进的设计方法取代。

（3） 不具有概率含义的多项安全系数法、半概率法、近似概率法应分别为不同岩土工程技术设计法的终极目标。

（4） 相对于单一安全系数法，多项安全系数法改善了单一安全系数法的混沌与过于笼统；相对于概率法，多项安全系数法形式和内容都比较简单、直观、易于改进。大多数岩土工程技术适合把分项安全系数设计法作为终极目标。

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岩土工程设计范文第3篇

关键词：岩土工程；设计；岩石改造；抗震设计

1岩土工程设计及其实际应用

岩土工程设计是指对岩石进行勘察以后，根据场地原有的地质地貌特征、环境特征以及岩土工程条件，结合实际的施工需要，所进行的桩基工程，地基工程，边坡工程，基坑工程等岩土工程施工范畴的方案设计与施工图设计。岩土工程所包含的内容比较多，是一种结合多种科学处理手段进行地基改造的工程，通过对岩土的改造，可以增加和提升岩土抗击自然灾害的功能。岩土工程中还包含地下工程和地震工程。在保持土地原有的地貌特征下，对地基地质结构进行设计改造，优化岩土结构，提高岩土抵抗自然灾害的能力，是岩土工程设计的目的及用途。岩土工程设计的用处包含防风固沙，地下水控制，截水、抗震等等很多方面，在这里主要探讨抗震的作用。

2岩土工程设计中的抗震作用

岩土工程设计建立在土地原有的地质地貌特征上，所以岩土工程设计具有自然性和地域性的特征，跟大自然息息相关。岩土工程的主要目的就是通过对岩土结构的改造，提升岩土结构抵抗自然灾害的能力，减少自然灾害的发生，保护人们日常的生产生活。在对岩土结构的改造中，主要是通过改变岩土的传播媒介，以此达到抗震的目的。改变岩土的地基以及岩土工程构筑物，可以增强岩土的坚硬度以及稳固程度，提高岩土结构的强硬度。这样的岩造工程，主要是为了让岩土结构中产生冲击型地震荷载以及往返型地震荷载，这两种地震荷载可以有效的减少地震带给人们的伤害。在不能改变地震次数的情况下，降低地震带来的伤害也是很有意义的，值得注意的是，在岩土工程设计中，可将山体滑坡的问题考虑进去，在地震发生的时候，山体滑坡出现的概率也非常高，造成的伤害也很可观，将这一因素考虑进去，便于进行更合理的抗震设计。改造岩土结构，可以增加岩土的坚硬度，增加土层的持力，实现防风固沙的目的，提高抵抗自然灾害的能力，降低地震造成的伤害。水利堤防设计，土石坝设计、挡土等工程可以起到防风固沙的作用。岩土工程设计对于抗震的作用主要体现在以下方面：放大作用，通过放大岩土层质，以达到减少水土流失的作用；滤波作用，通过对地震波的过滤作用，从而降低地震带给人们的伤害，缩小震幅辐射的范围；隔震作用，改造后的岩土结构可以对地震波进行一定的隔离作用，以此控制地震的扩大，减少地震对人们的危害；共振作用，通过对地震震感的吸收，有效降低地震的强度，控制地震范围，减轻地震带来的影响。所以，岩土工程设计对于抵抗自然灾害有着不可忽略的作用，应当重视岩土工程设计在实际生活中的运用，通过科学合理的改造，帮助人们抵抗自然灾害，造福人民。

3岩土工程设计中的抗震问题及设计

3.1岩土土体在地震中的变化

虽然不能人为的减少地震的发生，但是可以通过改造岩土结构来降低地震给人们带来的伤害。很多自然物在地震的作用下，都会发生一定的变化，土体也不例外，而不同的土体所发生的变化也有所不同，比如土体变形和孔隙水压力的变化等等。不同的土体由于土层结构的特殊性而导致了各有特色的变化，根据土体变形的形态以及孔压的发展可以分辨不同的土体。孔压上升速度快，变化显著的土体，主要包括松、中密砂、含粘粒量小的分土以及淤泥。另外一种土体变化没有那么显著，孔压上升速度也慢，主要包含饱水密砂、干砂、碎石土和含粘粒量大的分土。通过对比两种土体在地震的变化，可以得知，第二种土体的稳定性更好，不容易变形，所以在岩土工程设计中，应当考虑将两种土体的特点结合，结合实际需要进行对应的改造。

3.2关于岩土动力

岩土动力是岩土工程设计中不可以缺少的部分，岩土动力在地震中主要体现在场地反映以及地基基础和岩土工程结构物的反映上。地震发生时，岩土土层以及周围地质的反映被称为场地反映，分析这一变化的特点，在岩土工程设计中进行改造，加强岩土土层以及周围地质的稳定性，以此减少地震带来的灾害。而地基基础和岩土工程结构物的反映是指地基基础在地震中所发生的变化，将地基基础在地震中变化考虑进岩土工程设计中，根据这一系列的变化，对岩土土层进行有针对性的改造，从而达到抗震的目的。

3.3岩土工程设计中的抗震设计

由于岩土工程设计具有自然性的特点，导致岩土工程构筑物对于地面位移的影响反映较大，所以，只有降低地震的伤害程度，才能起到抗震的作用。岩土工程设计中，通过对岩土土体结构的改造，可以发现不同土体的变化，找出较为稳定的土体，然后通过有针对性的改造，提高土体的坚硬度以及稳定性，以此达到抗震的目的，这也是岩土工程设计与抗震的联系所在。岩土工程设计中包含的环节较多，过程也比较复杂，而且具有很多不确定的成分在里面，因此，为了提高岩土工程设计的安全性和准确度，采用了比较科学的动态设计方式。进行动态设计时，首先需要熟悉所选场所以及场所周围的环境，然后在维持原有地质地貌特征的基础上进行岩土工程设计，对于工程设计过程中出现的实际反映情况及时记录，加以分析，根据分析得出的结果，不断调整岩土设计工程的方案，反复实验，对所得数据及方案进行筛选，直到得出最佳方案为止。动态设计的优势在于可以及时看到设计方案的效果，并且通过不断的调整，得出最佳的方案，改变以往设计的单一性。另外，由于岩土工程设计中，岩土构建物对大自然的依赖性，在进行工程设计时，需要对土体和地基的液化效应以及危害性进行准确的分析，通过数据对比，将危害性控制在最低，以实现岩土工程设计的最优化。

4结束语

由于现代技术飞速发展，才得以掌握岩土工程设计这种新型技术，通过对岩土土体结构的改变，实现抵抗自然灾害的愿望，不得不说，这是人们的福音。在进行岩土工程设计时，务必保有原来的地质地貌特征，同时，在技术上需要不断创新，以此实现保护自然、人为抗震的目的。

参考文献：

[1]郑超.建筑工程施工技术管理水平有效提升策略探究[J].工程技术研究,2017,(6):162-163.

[2]杨仕升,蒙雷,王永幸.岩溶场地地震作用下加速度变化研究[J].世界地震工程,2015,(3).

[3]黄启斌,建筑工程施工技术创新阐述[J].工程技术研究,2017,(2):236-237.

岩土工程设计范文第4篇

关键词：岩土工程设计；内涵；特征

1 岩土工程设计的内涵

岩土工程设计，我们认为应以最少的投资、最短的工期，达到设计使用年限内安全运行，并满足所有预定功能，即包括预定功能要求、安全性和耐久性要求、投资和工期的经济性要求等三个方面。

设计时应考虑的因素包括设计使用年限内预定的功能、场地条件、岩土性质及其变异性、工程结构特点、施工环境，相邻工程的影响、施工技术条件，设计实施的可行性、地方材料资源和投资及工期。同时，注意场地条件，防治灾害；合理选用岩土参数；定性分析与定量分析相结合。

岩土工程的设计需要多方面基础资料，随具体工程的需要而异。主要包括如下几个方面材料：地形、水文、气象资料；岩土工程勘察资料；建筑结构资料；其他资料。

2 岩土工程设计的特点

2.1 对自然条件的依赖性

岩土工程与自然界的关系极为密切，设计时必须全面考虑气象、水文、地质、地下条件及其动态变化，包括可能发生的自然灾害以及由于兴建工程改变自然环境引起的灾害，必须特别重视调查研究，做好岩土工程勘察工作。

2.2 岩土性质的不确定性

岩土参数是随机变量。不同的测试方法会得到不同的测试值。差异往往相当大，相互间无确定的关系。故在进行岩土工程设计时，不仅要掌握岩土参数及其概率分布，而且要了解测试的方法及测试条件与工程原型条件之间的差别。

2.3 注重经验特别是地方经验

近代土力学与岩石力学的建立，为岩土工程的计算和分析提供了理论基础。但由于岩土性质的复杂多变，以及岩土与结构相互作用的复杂性，不得不作简化，以致预测和实际之间有时相差甚远。鉴于岩土工程计算的不完善，工程经验特别是地方经验，在岩土工程设计中应予高度重视。

3 岩土工程设计时应注意如下几个方面

3.1 施工的可操作性和质量的可控制性

优秀的设计要有优质的施工才能成为现实。当有多种工法可选时，应尽量选用施工简单，便于操作，施工单位熟悉的有经验的工法。设计得过于复杂，会降低施工的可操作性。岩土工程多为隐蔽工程，质量的控制和检验十分重要。挖孔桩的广泛应用，原因之一是质量易于控制。有的工法虽有明显的优势，但如质量不易控制，也只得放弃。例如粉喷桩曾被一些地方封杀，不许使用，就是在于质量不易控制。2002年版的《建筑地基处理技术规范》规定，必须配有计量部门确认的粉体计量装置及搅拌深度自动记录仪，就是为了解决粉喷桩质量的可控制性问题。

3.2 技术方法的适用性和有效性

方案的适用还是不适用，有效还是无效，是首先应当考虑的。例如，由于软黏性土的透水性弱，孔隙水压力难以消散，因此不宜采用强夯法加固，也不宜采用密集的挤土桩。密集挤土桩的挤土效应造成断桩、歪桩、浮桩的事故屡有发生。挡土墙背后的填土一般采用无黏性土，不采用黏性土，不仅是黏性土的压实性不易控制，而且孔隙水容易积聚而增加土水压力。所谓有效性，是指该方法能达到预期的效果。例如：建造在比较软弱的地基土上，主楼与裙房连成一体的建筑，很难考虑采用天然地基或浅层地基处理。对变形要求严格的深基坑，如采用悬臂桩围护，可能因变形超限而达不到预期效果。某种方法的有效性如何，显而易见的可以通过直观经验判断，直观经验难以判断时，需通过验算作出结论。

3.3 环境限制和负面影响

环境条件是岩土工程设计必须考虑的重要因素。环境条件越严，可选的方案越少。无论何种方案或工法，一般都是有优点，有缺点，有其适用的一面，又可能有某些负面影响。例如：城市中不能采用噪音大的锤击式预制桩和沉管式灌注桩；泥浆污染城市，某些注浆材料污染地下水；有些施工方法影响人体健康；地下开挖和深基坑开挖时，大量抽排地下水，严重浪费宝贵的水资源，不符合可持续发展原则；降落漏斗使邻近工程产生附加沉降等等。

3.4 基本资料的完整性和可靠性

岩土工程设计应有必备的基础资料。但实际上，基础资料不一定每个项目都十分完整和理想，概念设计时应充分予以注意。例如岩溶发育地区地基条件十分复杂，除了威胁工程稳定的洞隙、土洞、塌陷外，基岩面高低不平，变化无常，虽一柱一孔，也不能完全将基岩面查得清清楚楚。这就要求在此基础上做的岩土工程设计留出必要的余地，以备施工勘察时根据具体情况补充必要的处理措施，对方案作必要的局部调整。

确定天然地基、复合地基、桩基的承载力是个很复杂的问题，载荷试验被认为是比较可靠的方法，但并非每个工程都能做到。有些工程仍需要根据土性和经验进行设计。

4 岩土工程的动态设计和应急措施

由于地质条件和岩土参数不易弄清，岩土工程设计常常不能一步到位，事先的定量计算只是一种估计，只有原型实测才最可靠。因此，需与信息化施工配合，进行动态设计。这种设计原则已在边坡设计，地基基础设计，基坑设计，堤坝设计，地下工程设计中广泛应用。

动态设计的基本方法是：根据已经掌握的数据估计算一个预测目标，例如位移（正演）。施工过程中利用现场观测数据反演设计参数，再用反演所得的参数正演目标，如此反复，一次比一次更趋正确，在这个过程中，还可以通过“施工勘察”核查地质条件，调整设计方案和施工程序，保证工程安全和经济， 并满足所有预定功能，即包括预定功能要求、安全性和耐久性要求、投资和工期的经济性要求等三个方面。

参考文献

[1] 常士骠.工程地质手册（第四版）[M].中国建筑工业出版社，2007.

[2] 陈希哲.土力学地基基础（第三版）[M].清华大学出版社，2004.

岩土工程设计范文第5篇

关键词:高填方岩土工程设计策略

在开放建设的过程中，建设地方具有高切坡地理状况的情况时，就需要进行高填方工程。而相较于普通的填土岩土工程来说，高填方岩土工程所遇到的问题比较复杂，有一定的解决困难。这就要求建筑企业加大对其的重视程度，做好预防措施，减少安全隐患。其中，在高填方岩土工程的设计阶段，也需要缜密的设计策略，才能确保设计安全。

1高填方岩土工程设计应提前注意的问题

1．1成本控制问题

在进行高填方岩土工程的设计阶段时，需要提前考虑成本的投入比例与状况。并且能够在设计阶段将成本因素融合进去，尽量在减少不必要的成本开销，降低成本损耗，在保证设计质量的情况下，对其进行评估。在高填方岩土工程的设计早期，建筑企业就应该尽早进行成本的思考，杜绝浪费现象的发生。

1．2土方平衡计算问题

在进行高填方岩土工程设计时，需要进行对土方的平衡计算。在土方平衡计算的时候，需要关注三个问题。第一个问题是，对土方中植被层的铲除。由于在土方的表层位置，常常会有植被层的存在。而对于有植被层存在的土方，不适宜用来进行回填作业，所以，在进行回填时，应将植被层进行铲除。第二个问题是，土方的松散系数的确定。用于回填的土方，一般取松散系数在1.0～1.1之间。由于填土均为虚方，所以，回填完土方后，需要对其进行夯击，将其的松散系数控制在1.0到1.1之间，才算完成回填土方工程。第三个问题是，需提前考虑建筑物基础开挖所形成的土方。由于有可能产生由开挖基础而出现的土方，所以在设计方案时，应提前预估土方开挖量，避免造成不必要的运输费用，升高施工成本。

2高填土岩土工程土方平衡设计策略

2．1减少挖土方或填土方作业

在进行高填土岩土工程设计时，应该提前对建设地理情况做出了解，尽量选择比建筑设计标高高出0.5m到1.0m之间的地方。因为这样的地理位置有两个好处，第一，可以保护土地的地基不会受到破坏;第二能够给设计方案留出一定的调整余地。并且，由于预留层的存在，地面上可以减少垫层的施工等防护措施的施工，在保证工程质量的情况下，既在一定程度上减轻了施工压力，又减少了施工成本，对于工程的整体发展有利。同时，提前对设计问题的预测，可以减少返工的次数，降低成本，提高工作效率。

2．2为工程的安全性着想，做好排水措施

通常情况下，高填方岩土工程所在的地理区域是处于山地较多。而山地会有大面积的汇水情况，且水流都比较湍急。因此，在进行高填方岩土工程前，必须先做好相关的排水措施。在坡顶和坡地都应该设置排水沟来进行排水，由于需要填方的边坡表面的土壤松散度都比较高，十分容易发生坡面沟蚀状况，甚至有时候当雨水量较大时，还会出现土壤冲刷而下的现象，对填方工程造成很大的安全隐患。而且，由于填方边坡的土壤里植被层已经被铲除，更难阻止水土的流失。所以，更应该进行排水治理，以此来确保高填方工程顺利开展。

2．3以绿化坡面的方式对其进行保护

在我国的高填方岩土工程中，经常采用的是挂网水泥砂浆式防护，这样的防护措施会间接造成新填土过于松散，而经过雨水的冲刷后，渐渐会造成水土的大量流失，不能很好的起到保护作用。所以，应当在边坡多种植一些绿色植物，植物的根茎可以很好的将雨水吸收，以此来使边坡水土受到保护，不会过度流失，造成填土的松散流失。

3对高填方岩土工程设计的策略方法

3．1对于填土时加固处理的质量要求

由于土石料的压实度、种类等因素都不会达到真正理想的状态，所以建筑企业对于填土加固处理的质量要求不能太高［1］。由于地理位置的影响，高山坡处土壤的含水量比较低，一般都不能达到要求的含水量要求，而当进行回填工作时，又很难保证用洒水来增加土壤的含水量，尤其是在大规模的回填工作中，利用洒水的方式进行土壤含水量的提升更是不可取的方式［2］。一次你，填方边坡应当根据建设地方的实际情况，进行合理的填土质量规范制定，而不应该以一概全。尽最大的可能保证质量，确保施工安全。

3．2高填方岩土工程高档土墙的选择

由于高档土墙有不同的施工作业方式，而对于高填方岩土工程来说，仰斜式挡土墙不能使用。这是由于高填方岩土工程的边坡的实际压力比较高，而仰斜式挡土墙会向后向填土的方向倾斜，使得在仰斜式挡土墙后的一部分填土很难被夯实，降低了夯实系数，大大降低了仰斜式挡土墙的安全系数。

3．3高填方岩土工程常采用强夯法进行地基处理

对于高填方岩土工程来说，常使用强夯法进行处理地基。而强夯法具有很多施工优点。例如，强夯法施工速度较快，大大提升了高填方岩土工程的施工速度，缩短工期，并且施工工艺较为简单，成本也低，降低了施工成本，保证了建筑企业的利益。但是，强夯法还有很大的缺陷。主要有四方面的缺点。第一，使用强夯法夯实后的地基不够均匀。经过实验检测，通过强夯法进行夯实的地基，在夯实点周围地基的土地承载力、密实度等指标都比夯实点间的土地指标高，并且，土地的上层指标明显高于下层指标。第二，在进行建筑施工时，由于地面表层的土壤要进行挖除工作，而强夯法夯实的地基就是地基表面指标最高，质量最好，却要被挖除，不仅仅是一种浪费现象，更使施工作业的效率严重下降［3］。第三，由于高填方岩土工程通常出现在山地区域，而山地区域的地势高低各不同，还有一定的山体运动现象，所以，使用强夯法进行夯实后的地基很有可能出现不均匀的沉降问题，对地基的稳定和质量都会产生很大的影响［4］。第四，由于强夯法的夯击力度是相同的，所以面对不同的填方石料，做夯实的地基质量也有所不同，也有可能造成地基不均匀沉降的现象。

4结束语

对于高填方岩土工程设计的策略，建筑企业应该对其给予一定的重视。只有加强对设计策略的重视，才能有效的在施工作业前发现问题，从而降低返工次数，减少施工成本，从而保证建筑企业的利益，促进企业长远发展。

参考文献

［1］刘金川，孟薄萍，师文斌．关于高填方岩土工程设计的几点认识［J］．广州建筑，2010(38):12－15．

［2］刘金川，孟薄萍，师文斌．高填方岩土工程设计初探［J］．中国高新技术企业，2010(18):140－141．

［3］郑智和．高填方岩土工程的设计［J］．中华建设，2013(25):132－133．

［4］张炜，张继文，于永堂．第七届全国岩土工程实录交流会特邀报告———黄土高填方关键技术问题与工程实践［J］．岩土工程技术，2016(30):12－19，38．

岩土工程设计范文第6篇

由于岩土工程具有一定的隐蔽性和复杂性，在一定程度上加大了岩土工程施工的难度，通过利用信息管理技术，可以有效的降低施工难度系数，提高施工质量和安全系数[2]。信息管理技术在岩土工程中的应用，主要是结合使用信息处理、通信和控制技术对岩土工程中的数据信息进行采集、检测、识别、传输、处理、存储等操作处理。通过多年来对信息管理技术在岩土工程中的应用研究，取得了重要的突破和成功。例如地理信息系统、计算机仿真技术、监测信息反馈、信息化施工等技术的使用，有效的解决了岩土工程中的难题，在岩土工程设计和施工中发挥着重要的作用。

2.信息管理技术在岩土工程设计中的应用

岩土工程的设计主要建立在岩土工程勘察的基础上，因此，岩土工程的设计还需要考虑到工程勘察的因素。岩土工程勘察需要根据建设工程的需求，对建设场地的地质、环境、岩土条件进行分析，岩土工程勘察的主要任务有对工程地质进行调查和测绘、勘探和采取岩土样本、室内检验、现场检验和检测等。岩土工程的设计还需要根据建设施工方的要求进行分析，需要对地基工程、桩基工程、隧道、地下工程、地震工程等进行施工图纸设计。在岩土勘察和设计的过程中，需要对建筑场地的地形地貌、地下水分布情况、气候、岩土力学参数、地质构造等进行分析研究，并对这些因素进行取值，方便基础选型、支护、加固和爆破设计。在这些数据参数的取值过程中，就需要利用信息管理技术采集数据，对岩土工程相关信息进行集成化的管理，通过各种形式的信息反馈，为岩土工程后期的勘察和设计提供参数依据和指导。在岩土工程中引进信息管理技术，对建筑场地内的岩土工程信息进行采集和整理，例如对地形地貌、地下水分布、地质构造、地震背景等信息进行整理和收集。然后通过信息管理技术对这些数据信息进行分析和评价，制定出建设场地的平面图、地质剖面图。确定各层地基的稳定性和均匀性，对地基承载力进行确定，并制定出相关的支护和防治方案。

3.信息管理技术在岩土工程施工中的应用

岩土工程的施工流程主要是建立在岩土工程的设计方案的基础上，在设计方案制定出来后，才能够进行施工，其施工的内容主要包括地基处理、开挖和爆破施工等。当前，我国岩土工程施工大多是通过现场技术人员根据自身多年丰富的施工经验，同时在监管部门、建设单位和政府的相关职能部门的共同管理和监督下，严格按照施工流程和方案进行施工的。但在实际的施工过程中会发生一些突发事件以及施工现场地质条件比较复杂等情况，严格按照施工流程和设计方案进行施工，无法确保施工方案的可靠性和安全性。因此，在实际的岩土工程施工过程中，为了有效的避免上述问题的出现，需要将信息管理技术引入到岩土工程的施工过程中。信息管理技术在岩土工程的施工过程中的运用，不仅需要安装各种监测设备，还要引进各种先进的管理技术。信息管理技术在岩土工程施工过程中的运用，其最大作用是能够对现场施工记录进行有效的集成化管理，对施工过程进行全方位的跟踪和记录。信息管理技术在岩土工程施工过程中的运用具有以下几个方面的优势。其一，通过对岩土工程的施工现场进行集成化的管理和记录，可以将当前的施工信息和以往建筑工程的施工信息进行对比分析。当遇到地质条件比较复杂且容易发生突发事件的岩土工程，可以根据以往岩土工程信息进行分析，借鉴他人的长处，并结合现有建筑场地的实际情况进行分析研究，对施工方案进行调整，并制定相对应的防治措施。其二，通过在岩土工程施工中引进信息管理技术，能够及时的对施工记录进行录入和提交，在提交后不可随意更改。因此，有利于建设和施工单位以及政府相关部门对施工过程进行监控和管理，防治偷工减料现象的发生。

4.总结

通过对信息管理技术在岩土工程设计和施工中的运用分析，信息管理技术的引进，有利于岩土工程设计方案的制定，对施工进行监控和管理，能够有效的提高施工质量，确保施工的安全性和可靠性。在未来的发展中，岩土工程的发展规模将会不断扩大，随着各种先进技术的引进，将会使得信息管理技术在岩土工程中发挥越来越大的作用，以便促进岩土工程的发展。

岩土工程设计范文第7篇

关键词：岩土工程设计；岩土勘察；常见问题

1 前言

岩土工程设计是建筑工程的基础，详细全面的岩土工程勘察和设计可以为规划工程提供最全面的地理环境基础，为后续的施工建设和工程质量提供保障。随着建筑工程不断的复杂（如建设高度增加、建筑工程特殊的功能要求等），这就需要岩土工程设计的内容和要求更加全面和严格，现有的方式需要做一些必要的改变，才能适应现在的发展趋势[1]。

为了满足当前建筑工程的要求，勘察工作从传统的勘察向岩土工程转变，这方面的转变突出的表现在勘察、设计和施工等方面。然而，岩土工程勘察不同于一般的地质勘察，而是应该讲勘察技术和拟建工程的性质、规模和结构等有直接关系，这些方面的要求导致了现在的勘察设计表现出很多问题和新的形势。

2 国内岩土工程设计的现状

与一般的地质勘察不同，影响岩土勘察设计的因素更加复杂（除上述因素外，还有工程的载荷、场地岩土特点和地基复杂程度等）。目前在勘察技术人员观念短时间没有足够重视的情况下，出现了很多不规划行为和很多问题[1-4]。

2.1 岩土相关的勘察技术水平不高，整体勘察质量有待提高

目前，国内岩土工程相关的勘察单位业务水平不高，从资质来看相对较低，与国外先进水平差距明显，仅有少数企业达到国际先进水平。在资质水平较高的单位（如甲级资质）业务水平也不高，提交的成果水平也差别较大，甚至在审查过程中发现过较为严重的错误。在国内相对业务水平较低的单位水平较低的情况下，勘察单位提交的成果也相应较低。

2.2 新技术在国内勘察单位普及率不高

目前，为满足岩土工程勘察设计的需要，一些新技术和新方法已经被引进或者通过研究而被推行，但是由于掌握新技术需要花费大量人力和时间，导致很多单位放弃学习或者去应用，仍然依靠业务人员掌握的传统技术和方法，这就导致勘察问题常有发生。

因此，在此方面，需要更多的政府部门合理引导（如公益性培训），提高从业人员的水平，保证从业单位的整套水平。

2.3 勘察技术、标准达不到国际标准，导致成果质量不高

其他技术国际接轨不同，现行的在国内的勘察设计标准仍然与国际没有接轨，质量和要求并不高。在现行岩土工程勘察设计商业化的大背景下，满足最低的技术和标准要求才能降低成本。这就导致了众多单位勘察设计管理放松，例如勘察时间缩短、钻探和取样不和标准等。

这些问题必然导致了质量把关不严，最终成果质量不高。

3 岩土工程设计的需提高的方面和未来发展方向

3.1 提高现场试验和室内试验在勘察设计中的作用，加强两者的准确性[1，3]

提高岩土土样勘察数据的准确性，应该提高现场实验。例如现场实验可以更好的确定岩土的物理参数。目前现有的方法较多，有标准贯入、静力/动力触探、抽水实验等。其中标准贯入实验科研简单有效的划分沙土的密实度和稠度，故可以作为常用的现场实验手段。另外，也要清楚标准贯入的局限性，故仍然需要十字板剪切实验确定抗剪强度和灵敏度指标。

另一方面，室内实验可以提供钻探和现场实验所无法提供的数据，例如某些岩土的物理力学参数。

然而，目前这两门方面工作要么被忽视未被充分利用，要么数据不准确。例如，目前的实验数据很多是外委给其他单位进行实验，而获得的数据需要纸质版盖章传递。而数据在被重新录入电子系统时出现误差。

因此，现场实验和室内实验的重要性应该在未来的发展中受到重视，并且应该采取相应的方式保证数据的准确性。

3.2 新的岩土工程勘察技术需要进一步得到开发和推广[1，2，5]

与传统的岩土工程勘察不同，现在建筑工程表现除了更多的多元化，例如填海造陆、围湖建设等工程，出现的软土工程问题；某些特殊土质带来的勘察问题（如湿陷黄土地层）；不同地质条件下的地铁工程建设问题；海底隧道（如胶州湾海底隧道等）工程问题；在节能减排的背景下，固体废物的处理处置可能产生的工程问题。这些工程问题都需要在实际建设时，对相关人员提出了新的要求，需要研究更加全面和详细的理论和技术，进行相关岩土工程勘察设计。

3.3 水文地质勘察技术需要更加准确和完善

地下岩土工程特别是深层工程与地下水有密切关系。水文地质勘察不全面，对地下水流向、储量认识不够的情况下，进行深层地下工程的建设，会出现渗水、污染地下水等问题。这就需要在进行深层、大型的地下建筑工程勘察时，做更加详实的地下水文的勘察。这就需要更加完善的技术的开发。例如，在利用计算机进行岩土工程勘察进行数值分析时，应该辅助模拟分析地下水的相关分析。

4 结语

随着建筑工程的发展，工程向着大型化和复杂化发展，工程质量要求也随着提高。作为工程建设的前期准备工作，岩土工程设计成为工程成功的前提。这就需要岩土工程勘察设计单位加强自身组织管理能力，提高自身的水平，进而提高岩土工程设计的质量，达到国际先进水平。只有这样，才能在保证自身获得更大经济效益的情况下，保证更高的准确性的勘察成果，获得更大的社会效益，并保证工程的质量，保证工程的安全。

参考文献：

[1]邹喜国，司涛.浅析岩土工程勘察的现状与展望[J].科技资讯，2010（16）.

[2]刘卫今，余荣春.浅析岩土工程勘察设计的现状与展望[J].城市建筑，2014：135.

[3]邹喜国，司涛.浅析岩土工程勘察的现状与展望[J].科技资讯，2010（16）.

[4]许宗录.浅谈岩土工程勘察设计及创新[J].城市建设理论研究，2013（10）.

岩土工程设计范文第8篇

关键词：岩土工程；工程设计；土质勘察；地质参数；岩石结构

1岩石易产生崩塌的原因及岩石的结构特点

1.1岩石结构特点

岩石存在的形式是多种多样的，有时长，有时窄，还会变稀疏，这就是岩石区别于别的裂隙性的特点，裂隙也以不同的形态存在，或粗糙或光滑、或弯曲或平直、或填充或空等。裂隙形成的原因也有很多，原生节理可能是岩浆凝固收缩形成，构造节理是有的构造应力形成的，层理是有的沉淀断断续续形成的，片理可能是变质作用形成的等，在岩石中形成了多样复杂的裂隙系统。岩土工程勘测设计的关键就是搞清楚裂隙系统的产状、分布和参数。1.2岩石易产生崩塌的原因岩土产生崩塌的原因有多方面的，比如地貌方面，在坡度不小于55°还有高度不小于28m以上的陡峭斜坡，这样的坡面多不平整易发生崩塌；岩性条件方面，在岩体上出现节理裂隙发育就可能会发生崩塌；构造方面，当岩层发育有多组节理且有一组节理倾向山坡及倾角大于25°小于65°时，或节理面呈弧形弯曲的光滑面或上坡上方不远有断层破碎带存在时，或两组与山坡走向斜角的节理组成倾向坡脚的楔形体时，或变质岩中片理片麻构造发育的地段，风化后形成弱结构面等情况都易导致崩塌情况。还有就是昼夜温差、季节变化，促使岩石风化；强烈地震及人类工程活动中的爆破、边坡开挖过高过陡，破坏山体平衡都会导致崩塌发生。

2岩土工程设计治理的现状

岩土勘察设计的发展是在基础工程建设发展基础上推进的，相应的在市场上岩土工程设计行业的竞争力就增大了。我国目前岩土工程设计后治理过程中，岩土土体的强度、沉淀和形变等会随着不确定因素的出现而发生改变，从而影响设施的稳定性，具体施工中专门的设计人员回到现场监控并对出现的问题结合勘测数据和现场情况及时做出应对。对岩石崩塌情况一般采取的措施有消减水灾和加强边坡的修筑两种。消减水灾主要就是降低孔隙水压力和动水压力，防止岩体的溶蚀分解，减少或者消除水的冲刷，防止滑坡引起的崩塌。排除地下水要根据边坡地质结构和水文地质条件来进行，常用的方法有垂直孔排水、水平钻孔疏干、竖井抽水等。加强边坡修筑的方法是针对岩石山体崩塌的应对措施，是使用一定工程技术通过改变边坡岩体的力学强度来提高岩体抗滑能力。常用的方式有削坡减载、边坡人工加固及预应力锚杆和锚索。削坡减载法是通过降低坡的高度或者放缓坡的角度来改变边坡稳定性，其中削坡尽量削减的是不稳定岩体的高度，留住防滑岩体。根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-94），山体平面破坏多发生于岩体边坡的主要结构面逐渐趋向平行于坡面，结构面倾角位于坡角和其内摩擦角之间时，稳定系数可按如下公式计算：Fs=[CA+(Wcosβ-μ-Vsinβ)tanφ]/(Wsinβ+Vcosβ)（1）A=(H-Z)CSCβ（2）μ=γ∞ZW(H-Z)CSCβ/2（3）V=γ∞Z∞2（4）W=γH2{[1-(Z/H)2]cotβ-cotα}/2（5）式中：γ∞——为水的重度，kN/m3γ——为岩体的重度，kN/m3α——为坡角，（°）β——为结构面倾角，（°）φ——为结构面摩擦角，（°）W——为滑体所受的重力，kN预应力锚杆和锚索法主要适用于对有裂隙或者软弱结构面的岩质边坡进行加固。根据GB50086-2012规定，锚杆的轴向拉力标准值计算和对其设计值计算可按以下公式计算：Nak=Htk/cosα（6）式中：Nak——为锚杆轴向拉力标准值，kNNa——为锚杆轴向拉力设计值，kNHtk——为锚杆水平拉力标准值，kNα——为锚杆倾角，取15°根据GB50086-2001规定，锚杆锚固段长度按以下两式计算：La≥kNak/(πdNqSS)（7）La≥kNak/(πDNqSR)（8）式中：Nak——为锚杆轴向拉力标准值，kNLa——锚杆锚固段长度d——锚杆杆体直径D——锚杆锚固体直径Nak——锚固体与地层粘结强度标准值，kPak——安全系数，取2.0qSs——为钢筋与浆体之间的粘结强度标准值，MPaqSR——为浆体与岩体间的粘结强度标准值，MPa边坡人工加固法是利用修筑护墙、挡土墙、钢筋桩等来预防岩体的崩塌。

3岩土工程设计及治理的具体实例分析

文章以安徽省芜湖市的大官山为例对岩土工程设计及治理进行详细的分析。大官山位于市中心居民密集地带，掩体崩塌主要是雨季时发生。山体因各种因素形成近似直立的峭壁，东侧坡高27～30m，岩体边坡值1∶0.11，综合考虑大官山的实际地形、地层岩性、岩土结构等，治理方案决定采用削坡减载、锚杆锚索、喷射混凝土支护、山顶排水体系优化、拦石墙拦截等方案进行综合性的治理措施。

3.1削坡减载

参照《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）并结合地方特点与地质情况，对岩体及结构面具有代表性的灾害体的物理力学参数进行计算，见表1：为了避免雨季来临大官山发生崩塌情况造成人员伤亡等情况，对大官山坡体坡面进行修整处理。大官山东侧的两组裂隙走向、陡坡走向以及倾角近似一致，如图1。通过式（1）～（5）计算出大官山稳定系数Fs＜1.0，而规范建议是Fs＝1.0～1.15，所以削坡减载是必要的。

3.2锚固注浆

锚杆设计的主要目的就是对大官山山体进行削载后形成的坡面节理裂隙进行加固。本工程要求钢筋与浆体之间的粘结强度值为2.0MPa，浆体与岩体之间的粘结强度标准值取0.3MPa。通过式（6）～（8）计算得出锚杆各项参数值，见表2：锚杆长8m，锚孔直径100mm，M30水泥砂浆灌浆，水灰比为0.4，灌浆直径应小于2.5mm，锚杆对中支架设立为每隔2.0m，注浆时的压力应控制在0.6MPa左右。

3.3喷射混凝土支护

喷射混凝土的厚度在50cm左右，由于岩体边坡平整性不好，将喷射厚度调整为8cm，喷射使用的水泥比例1∶2∶2，采用干式喷射工艺，喷头水压应大于0.15MPa，可以加入适当速凝剂加速凝结，喷射由下至上进行，喷射距离保持在0.8m左右即可。

3.4山顶排水优化

根据历年降雨量情况，对山顶排水系统进行优化。在距离山顶1.0m处砌筑30m×30m断面的明沟，排水管采用长1m倾角5°的进行排水。

3.5拦石墙拦截

根据当地地质情况勘察以及山体岩石风化情况，拦石墙设计为高0.8m，宽24m。在山体与住户之间形成屏障，防止掉落险石发生事故。

4结语

岩土工程设计是建设中最基础性的环节，工作开展要有规范性和科学性。岩土工程设计方案的好坏直接关系着治理效果，结合区域的地质情况对周围的山体进行勘察，通过削坡减载、边坡人工加固、预锚杆注浆、喷射支护等方面对山体的危害进行治理，不仅能够保护人民的生命财产安全，对经济建设也有十分重要的意义。

作者:何辉 单位:中国有色桂林矿产地质研究院有限公司

参考文献

[1]陆有军．关于岩土工程设计及治理的具体分析[J]．赤子：上中旬，2014，（13）：318．

[2]郭殿学．岩土工程中边坡治理的岩土锚固技术研究[J]．建筑工程技术与设计，2016，（36）．

[3]胡福泉．浅议岩土工程设计及治理[J]．乡村科技，2014，（22）．

[4]李玮．岩脚寨山体滑坡地质灾害预防及治理初步设计[A]．建筑科技与管理学术交流会[C]．2014．

岩土工程设计范文第9篇

1工程概况

昆明玉器城是2o08年云南省政府7个重点旅游投资项目之一，为云南上基房地产开发有限责任公司开发建设。规划总建设用地约1150亩．拟开发的项目包括商住楼、商业区及办公区等几大片区。其中1、2标段主要为多层商住楼、商业区，层高一般3～7层；3标段为商住楼，层高8层；4标段主要为别墅区，层高1—3层。

1．1场地地形、地貌条件场地西部地形平缓．地形坡度5～l0。．东面为锅盖山山麓斜坡，地形相对较陡，地形坡度1O～20。。场地区域上位于昆明湖积盆地边缘与山坡交接地段，地貌上属冲积、湖积盆地与缓坡交接地貌。场地周边的边坡坡度一般20～30。，局部较陡，达40。以上。边坡现为荒山，植被较发育，多为松林。

1．2工程地质构造昆明玉器城建设区地处南岭东西构造、川滇南北构造与云南山字型构造交接地带。区域内构造发育，主要活动性断裂是南北向的普渡河断裂及黑龙潭一官渡断裂。两断裂均位于场地西侧。场区范围内地质构造简单，无断裂通过。在拟建规划建设场地范围内地质构造较单一，基底地层为(P213)玄武岩。

1．3场地地层构成根据勘探结果表明，勘探深度范围内的地层按单元层由上至下分述如下：人工填土：褐红色、褐黄色等杂色，成分主要由碎石混粘性土组成，局部含植物根茎。结构松散，湿。分布于场地表层，厚度0．50～5．30m角砾：褐黄色～灰褐色、褐红色，成分主要以玄武岩为主，混少量砂岩及灰岩，棱角状～亚圆形，一般粒径0．2—2cm。大者3-5cm，充填物以粘性土为主，一般充填25％一30％，稍密～中密，湿。埋深0．00～22．70m，整个场地分布，但分布不均匀，具有较典型的坡洪积沉积特征，厚度0．6O一30．OOm。粘土：褐黄色、灰褐色、褐红色。可～硬塑状态，混少量角砾。一般粒径2—5cm，湿～稍湿。切面稍光滑，干强度及韧性高。埋深0．0O～22．OOm，厚度0．50～22．50m，整个场地分布，但各地段分布不均匀，具有较典型的坡洪积沉积特征。粘土：兰灰色、灰褐色，硬塑状态为主，局部可塑状态．湿。夹混角砾35％一45％。切面稍光滑，干强度及韧性高。局部含有机质。埋深4．20—26．30m。厚度0．50—18．40m。整个场地分布，空间分布不连续。圆砾：兰灰色、灰褐色，成分主要以玄武岩为主，混少量砂岩及灰岩，一般粒径2～5cm，大者6～11cm，棱角状～亚圆形．

充填物以粘性土为主，一般充填30％左右，中密，湿。埋深4．20—26．30m，厚度0．90～15．30m，主要分布于场地西侧相对较低及地形较平缓地段，与坡洪积层交替沉积出现，分布不均匀。粘土：灰黄色、褐黄色，硬塑状态，稍湿。含风化玄武岩残块20％一25％，残块手易折碎。切面光滑，干强度及韧性高。埋深O．00—25．90m，厚度0．9O～21．70m，主要分布于场地东侧山坡地段。全风化玄武岩：褐黄色、兰灰色，细粒结构，杏仁状构造及气孑L状构造，全风化为主，局部夹强风化岩块及中等风化球状体。节理裂隙发育，岩芯多成碎块状及土柱状，碎块锤击声哑，易碎，土柱多为硬塑状态一坚硬状态。埋深0．60～30．OOm．为场地下伏风化基岩。在场地东侧山坡地段局部出露地表，钻探深度范围内未揭穿．揭露厚度0．9028．60m强风化玄武岩：褐黄色、兰灰色，细粒结构．杏仁状构造及气孔状构造，强风化为主，局部夹中等风化球状体。节理裂隙发育，岩芯多成碎块状及少量短柱状，碎块锤击声哑。易碎。为场地下伏风化基岩，整个场地分布，钻探深度范围内未揭穿．揭露厚度0．8O～16．30m。

2岩土工程设计过程中出现的问题及其对应措施

根据规划设计，在场地内有3个部分的岩土工程内容．均需进行专项设汁。按业主要求的出图时间先后分为：A部分：场区内的边坡挡墙；B部分：场地靠坡高一侧存在挖方边坡，需要进行支挡；C部分：场区内的基坑，需要进行支护(挡)。根据项日工作进度安排．分3个不同的时间段分别提交设计施T图。但是在设计过程中出现了不少的问题．针对这些ruJ题，设计方也随着提出了一些针对性措施：

(1)问题：由于规划进行了多次调整，造成了不止一次的反复修改的问题，这是岩土工程设计过程中遇到的主要问题。针对性措施：根据业主要求，在估计不会有变动的地方，先做一些前期的1一作，变动的地方再进行修改。如例1：2010年10月27日发出了“1#、2#、3#挡墙部分”方案图设计图，其中l#、2#设计内容为抗滑桩：在规划单位对图纸进行调整后，由于该处位置改变较大。在于2011年1月30日经重新计算后，发出了“昆明玉器城项目边坡、挡墙及基坑支护工程第一分册(A部分场地内挡墙)”的施工图(蓝图)，1#、2#设计改为重力式挡墙。例2：2011年4月29日业主要求在5月7日完成6}}、7#基坑的治理设计工作，在完成了全部的计算和部分图纸设计工作时，于5月5日接到通知：基坑开挖深度要比原来提供的深1．Om。于是设计方重新进行计算设计。

(2)问题：上部结构的调整对岩土工程设计有较大的影响(A部分场地内挡墙)施j二图(蓝图)设计条件是按上部结构设计单位提供的条件(房屋为浅基)进行设计，在2011年2月l8日会议上，设计单位明确房屋单体基础改为按桩基考虑。因房屋单体的基础形式对支挡结构影响较大，设计方对图纸进行重新计算及图纸修改，并分别于2011年2月22日和25日发出全部修改后的场地内挡墙设计图。考虑后期调整变化在所难免，所发设计图纸均为白图，便于修改调整。

(3)问题：勘察是关键和基础，关系到设计成败与否，此项目勘察资料不是十分齐全。由于勘察受到亲苗赔偿、土地征用、规划方案调整各种因素的影响，没有一次性完成全部场地的勘察，有时候也做得不够详细，动态勘察是十分必要的。在岩土工程设计过程中，对于未勘察的场地要求勘察人员打钻取样，设计方、勘察人员、业主根据周边场地的勘察报告，现场对土层进行确认，随后补全勘察，对设计进行微调。对场地已进行过勘察，在设计、施_[过程中，设计人员对土层情况有怀疑或者施工开挖过程中遇到与勘察报告不一致的地方，设计人员与勘察人员通过业主要求勘察单位查明实际情况，以此优化岩土工程设计，达到安全经济的效果。

(4)问题：在施工期间遇到了一些突况。岩土工程与A然界的关系极为密切，设计时必须全面考虑气象、水文地质、天气的动态变化。对于突况，应该本着治早治小的原则．以保证施工安全，结构安全，满足后期使用要求场地北侧边坡施工过程中，由于大雨的影响，在边坡面上出现了小范围坍塌，上部宽度约为2．5m，下部宽度约4．5m，坍塌高度约l1．Om，最深地方约为2．8m。接到业主的通知，设计方赶赴现场，并针对现场具体情况，提出了处理方法：①清除坍塌范围内松散的土体，将坍塌处的坡面修整成台阶状；②采用M5砂浆砌Mu30毛石将坍塌部分填平；③在E点位置处加一排预应力锚索，锚索做法按7—7剖面实施，注意浆砌石位置预留锚索孔；④在增加的锚索两侧锚垫板上各设置一排泄水孔，做法参照原设计图纸。位置根据出水位置调整，确保排水通畅。浆砌石位置泄水孔须穿过浆砌石。

3岩土工程设计应注意的几点问题

(1)岩土设计需与勘察、景观规划设计、结构设计、施工等专业相互协调、相互配合：在这个项目中，景观规划、结构设计随着施工的实施不断地进行调整，做岩土设计的人员亦需随时设计、规划与结构设计人员进行沟通，力求整体达到和谐。勘察资料是岩土设计的基础与成败的关键。由于勘察期间，受到亲苗赔偿、土地征用、规划方案调整等问题的影响。初步勘察与详细勘察均未全部覆盖场地，对在做岩土设计时遇到地质情况不明确时．需通过业主要求勘察单位进行补勘。

(2)岩土工程与自然界关系极为密切，设计时必须全面考虑气象、水文、地质、水文地质及其动态变化．由于岩土工程本身及其复杂，不确定性因素太多，在预测的基础之上，对特殊情况的发生应及时采取有效的防治措施。在该项目中：场地北侧边坡施工过程中，由于大量雨水的影响．坡面上出现了小范围坍塌，最深地方约为2．8m，岩土设计及时根据施工期间遇到的特殊情况做出了有效的防治措施：如加设泄水孔与锚索、修补坍塌部分、清除周边填土等等。

(3)岩土工程设计时，应注重地方经验，合理选用岩土参数，定性与定量相结合。

(4)岩土工程设计需考虑施工技术条件，设计实施的可行性，对后续设计与施工的影响。

岩土工程设计范文第10篇

关键词：高填方；岩土工程；设计

相信很多人都见过建在山地上的小区，这是由于城市用地紧张，城市化进程加快带动城市人口增加，所以很多大中城市会选择在城郊建设住宅区。这种大面积的小区建设肯定不能避免高填方、高切坡的问题。涉及到高填方的岩土工程问题都不会太简单，这类问题一般解决起来很困难，在实施高填方的岩土工程中出现问题会造成很大的影响，对于工程的进度，小区的建设，人民的生命安全等都会产生威胁。所以在面临高填方的岩土工程问题时，工程师或者设计师都应该在工程的准备阶段就进行详细的规划设计，提前做好高填方的岩土工程的设计问题能够为以后小区的建设带来很大的便利。

一、施工前的高填方设计

（一）计算土方平衡

高填方的设计必须进行土方平衡和挖土面积、体积等方面的计算。在施工之前设计师都是要对整个工程进行规划的，对于高填方的问题在设计阶段也必须要有详细的规划设计，计算土方平衡能够更好地进行设计图竖向设计，对于山地小区的地基问题，建筑物布局是否科学问题等都有很大的益处。提前对竖向设计进行规划，然后再根据实际情况进行调整，进行多次反复设计、规划能够做出最恰当的工程设计图。在计算土方平衡问题时以下几个问题是需要重视且不可避免的。

①对土层植被进行处理。在郊区，一般都是荒无人烟的地方，这种地方很多土层表面都是杂草丛生，土层里面根系纵横，无法建设小区地基，对于杂草区域应该进行处理。对于有杂草的植被层应该用挖掘机器把其铲除，这些被铲除的含有植物根系的土层是不能用于地基回填的，这些土层会严重影响地基的稳固性。不同的植物种类所对应的土层厚度应不同，乔木的植被层厚度应该达到2.0m，草本植物的植被层厚度是0.5m，而灌木丛的厚度介于两者之间是1.0m。另外，在植物根系的底部还很有可能存在水体，水体会使周围的土层土质液化，液化土不能作为建筑的持力层，应置换为承载力更高的砂土或灰土。

②计算土方松散系数。土方挖掘，把密实的土层挖空，由填满土壤的实坑变为空无一物的空洞，土方由实变虚，方量也会随之变大。土方的松散系数经过计算在刚开始的时候是处于1.1-1.3之间，工程师最常用的就是取1.3这个数值。石方的松散系数与土方不同，是介于1.3到1.5之间的数值，常用的是1.5。虚方一般都会存放在指定区域，在需要的时候作为回填的原料，这时候的虚方需要经过夯实、碾压等技术的处理加大土层密度，但是和原土层密度也是不能比的，最终松散系数一般是土方在1.0-1.1之间，取1.1；石方在1.1-1.3之间，取1.2。

③考察地基，计算土方。山地地区的地基承载能力一般都很高，在山地建设小区可以不用另建地基，直接采用天然地基。但是山地的坡度比较大，容易倾斜，再加上泥石流、滑坡等灾害的威胁，地基一定要足够的深度才能保证建筑物的稳定性。要开挖很深的地基那么所产生的土方的量也很大，这些土方的存放地点，运输问题等都要事先考虑清楚，不仅能更好的进行工程建设，还可以节省建设成本。

（二）土方平衡设计要点

①土方的挖掘和填埋要适量。在工程建设时要实现规划预留层，用以后来的建筑调整和保持建筑物的稳固性，一般采用比建筑设计标高高0.5m-1.0m的土质地基的土方平整设计标高来作为预留层。这样能够保证一次开挖一次到位不需要进行二次爆破，也可以节省建设成本。

②排水措施要到位。山地是比较容易积水的地方，况且山地的坡度比较大，水流就会很急，所以对于排水措施一定要到位。在坡顶、坡底等地可以设置排水沟。填方的边缘部分土层都比较松散，植被也容易被破坏，很容易造成坍塌，所以应该设置比较大的有效的沉淀过滤设施。

③进行填方边坡绿化。在填方的边坡位置，土层是比较松散的，用挂网水泥砂浆进行巩固并不保险，在雨水较多的季节，水土很容易流失，造成原水泥砂浆底层出现空洞，所以在填方边缘位置可以栽种一些植物，利用植物的保持水土的能力稳固土方边缘。

二、高填方工程设计要点

（一）填土加固要注意

填方的压实度是不可能达到最完美的状态的，事实上压实度到0.9就是特别好的效果了。高处山土的含水量相对较低，在进行大范围的挖运回填时要洒水来增加山土的含水量；而低山部分的含水量较高，所以填方的综合内摩擦角就不应该过高。对施工场地的地理环境一定要做详细的考察，比如在做重力式挡土墙时需要对填土质量的指标进行合理估算，将挡土墙的稳固性方面的安全系数加以提高。土石料的种类、颗粒大小、压实度、级配等都很难达到理论状态，所以在对填方进行加固时，对加固质量要有适当标准。

（二）分层碾压或强夯法要谨慎

分层碾压或者强夯法能够节省施工时间，施工的造价也比较低，因此很多建筑工程选择使用这两种方法，但是这两种方法并不能滥用，也有其缺陷，要因地制宜。强夯法夯实的地基均匀性不合理，在土方挖掘时所挖出的土层也失去利用价值，山地的地势高低并不均匀，夯实之后也可能出现土层上升或下陷的问题，另外，在填方时，由于填方材料的颗粒不同，使用强夯之后，每一种材料的夯实深度并不相同，有些直径过大的石块在夯实之后还有可能存在着缝隙，这对工程的地理承载力都造成了很大的威胁。填石场内的颗粒分布呈随机性，场地基土的不均匀沉降也呈现随机性，分层回填就可以解决这种状况，把同一来源的土石料分开铺填，分散推铺，每层厚度要控制在2m的范围内，最后还有考虑上下填料的粒径搭配。

（三）仰斜式挡土墙要慎用

仰斜式挡土墙不是竖直的，是向后，向填土方向倾斜的，而且在土墙后面的区域压实土层并不是一件简单的事，填土在实际主动压力偏高，挡土墙的安全性系数并不高，对挡土墙的安全不利。

结束语：

高填方岩土工程在设计阶段，对于高填方的岩土工程设计的各个方面都应该小心，谨慎，对于由于高填方带来的一系列问题都应该有着明确、清晰地事前规划，尽可能的建造完善的高填方岩土工程。

参考文献：

[1] 刘金川，孟薄萍，师文斌. 关于高填方岩土工程设计的几点认识[J]. 广州建筑，2010，09（02）：12-15.

[2] 刘金川，孟薄萍，师文斌. 高填方岩土工程设计初探[J]. 中国高新技术企业，2010，11（18）：140-141.

[3] 郑智和. 高填方岩土工程的设计[J]. 中华建设，2013，23（06）：132-133.