城市发展与城镇化——工程地质学的机遇与挑战

在城镇化全球规模的历史趋势和中国城市发展与城镇化历程及其特点分析的基础上,围绕城市岩土工程与地质环境系统,讨论了地质环境与城市规划、城市地下空间利用、城市生态与环境安全等领域工程地质研究发展的思路,强调了地质基础研究与多学科多源知识融合、多种技术集成的创新发展途径。     

岩土力学与地下工程结构分析计算的若干进展

本文扼要介绍了岩土力学和地下工程结构分析计算方面近年来的若干进展，主要只对作者在课题研究中所接触到的一些工作进行综合性阐述，而未求涉猎该一子学科领域中所有问题。本文的主要内容包括：岩土力学学科的若干进展；几种有前景的数值方法；计算机科学在岩土力学与地下工程中的采用和地下结构的抗震动力分析计算研究。     

福州轨道交通建设中的岩土工程问题

由于福州盆地工程地质条件的复杂性以及隧道工程的特殊性,在福州轨道交通建设过程中将遇到大量环境岩土工程问题。主要的环境岩土工程问题有:(1)隧道掘进范围内的承压含水层。承压含水层富水性、透水性强,由于开挖深度大,必须考虑下部承压水的影响,避免产生基坑突涌问题。砂砾卵石层直接覆盖于基岩裂隙热水上,受热水构造带高温热水的直接补给以及热传导,地下轨道交通建设对地热场是否存在影响以及地热对轨道交通的影响需要深入研究。(2)软土的大变形与低强度。导致地基失稳与土体结构强度破坏。(3)深大基坑开挖施工引发的可能灾变。基坑开挖易产生滑塌、流泥、突水(涌)、地表沉陷等问题,必须采取有效的支护措施,避免基坑失稳而影响工程安全及周边环境。对这些环境岩土工程问题,应加强勘察新技术的应用,查明建设场地岩土工程地质条件; 采用人工地层冻结法、桩基托换技术进行施工; 开发和利用适合本地区岩土条件的新技术、新工艺,如新型桩、新的止水、降水措施等基坑支护新技术,以及采用信息化施工新技术。     

济南市岩土地基工程地质环境质量分级与评价优势指标

随着城市化进程加快,济南市在城市建设中面临日益严重的环境工程地质问题。为了更好地服务于城市建设,做好岩土地基的工程地质环境质量评价与分区有重要实际意义。本文分析了济南市区的工程地质环境条件,研究了济南市区岩土地基工程地质环境质量评价模型与优势指标,并采用BP神经网络模型对济南市区的岩土地基工程地质环境质量进行评价与分级。     

土中爆炸波与地下结构相互作用计算方法研究综述

土中爆炸波与结构相互作用是地下工程结构抗爆计算的理论基础,理论研究中通常在宏观试验基础上,引入合理的介质动力本构模型分析波动问题。针对工程防护中的计算模型和解析方法,综述了岩土介质中爆炸波与结构相互作用的现状和研究进展,内容包括土的动力本构模型,自由场中爆炸波的传播、爆炸波与箱型、圆柱形和直墙圆拱型等地下结构的相互作用等。重点阐述了常用的非饱和土和饱和土的动力本构模型、考虑松弛效应的土的综合弹塑性模型,一维平面波在不均匀介质和分层介质中的传播及地下结构爆炸荷载计算方面的研究成果,分析了各种模型和计算方法的适用范围和存在问题。     

当前国际环境地质工程(环境岩土工程)研究的热点领域及其相关技术

当前环境地质工程(或称环境岩土工程)(EnvironmentalGeotechnology)国际学术讨论会的频繁召开, 反映了世界各国对解决环境问题的迫切愿望, 预示着一个世纪性的环境地质工程研究热潮已经到来。结合我国的国情分析这些会议所研讨的内容, 将有助于提高对当前环境地质工程热点研究领域的认识, 从而在解决国家所面临的环境问题及经济社会可持续发展中发挥应有的作用。本文是作者对当前国际环境地质工程(环境岩土工程)研究热点领域及其相关技术的集成。由于环境问题的广泛性, 对于国内的传统环境工程地质和地质灾害内容不加重复, 但它们同样重要。     

地下工程中的正交有限元分析方法及其应用

介绍了正交有限元试验分析方法的基本思想,并将其应用到地下工程设计方案优化中,得到了许多对工程有意义的结论;用该方法分析了某矿大洞室的锚喷参数优化和地下采场回采方案选取两个实际问题,证明该方法可以应用于处理地下工程设计中的方案优化问题。     

露天爆破震动诱发地下洞室顶板失稳的非线性机理分析

开挖爆破是诱发工程岩体失稳的重要因素.根据露天与地下联合开采特点,将地下洞室顶板简化为水平简支梁,基于非线性理论分析方法建立了露天爆破震动扰动诱发地下洞室顶板失稳的突变理论模型,导出了其失稳判据条件和临界安全厚度,探讨了爆破震动幅值、主频、围岩特性等主要因素对地下洞室顶板临界安全厚度的影响.以甘肃厂坝铅锌矿群采空区顶板安全厚度分析为例,计算得到了露天与地下采场之间顶板的临界安全厚度.研究结果表明:露天爆破扰动诱发地下洞室顶板失稳过程具有非线性和不连续性特征,顶板临界安全厚度不仅取决于岩体工程特性,而且与爆破震动幅值、主频等多重因素有关,这与实际情况是吻合的.     

论城市环境岩土工程研究

城市环境岩士工程问题是当前岩土工程和工程地质界研究的热点。本文认为,大城市不稳定性、环境水利与环境污染是其三个主要问题,并做了分析论证。根据系统科学思维原则,文中对人们感兴趣的研究方法论问题,提出了五点基本认识。     

地下工程专题序

<正>进入21世纪以来,隧道及地下工程已成为土木工程最为活跃的学科方向,其作用和地位凸显,并在交通基础设施和城市轨道交通建设中发挥了关键作用.事实上,正是复杂长大隧道和城市地下空间开发技术的突破才使得我国高速铁路、高速公路和城市轨道交通工程的大规模快速建设成为可能.在隧道     

我国城市地质研究的历史演化与发展前景的认识

城市地质以调查研究和解决与城市建设及发展有关的各种资源、环境等地质问题为其基本任务。它随时代发展和国家需要侧重点有所不同。 2 1世纪是人类共同追求可持续发展的世纪 ,保护和合理利用资源环境已成为我国的一个重大战略问题。     

玄武湖水下交通隧道环境地质条件分析及工程方案评价

城市水下交通隧道,既在城市,又于水下,是一种脆弱环境下的典型的地质工程。本文对玄武湖水底交通隧道施工不良地质条件、城市环境约束因素以及隧道工程可能带来的环境影响问题作了具体分析,进而对隧址及施工方案作了初步评价。     

城市“热岛”效应对土体工程性质的影响及其关键科学问题

随着全球气候变暖、城市化进程加快,世界各地大城市的“热岛”效应及其带来的各种环境和生态问题越来越严重。本文从地质环境保护的角度,分析了城市“热岛”效应的成因、特点及其对地质环境的影响,重点讨论了城市“热岛”效应环境中土体工程性质的变化及其带来的各种灾害效应,在此基础上,凝练出了4个关键科学问题,即城市“热岛”效应环境中土体温度场变化规律、土体中水分迁移规律、土体工程性质变化规律以及土体地质灾害效应,并对它们的具体研究内容进行了详细的分析。论文的分析成果对于掌握城市“热岛”效应对土体工程性质的影响,保护城市地质环境和防灾减灾,实现城市的可持续发展具有重要的理论和现实意义。
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城市工程地质问题的经济分析

随着城市建设步伐的加快, 人类已面临着许多城市工程地质问题, 此类问题一旦形成则造成经济损失, 预防其发生则需要代价。本文从城市工程地质问题的经济分析着手, 对城市建设的成本进行了研究, 对城市规划、城市建设和城市管理具有现实意义。     

粒状材料中水力劈裂的认识

水力劈裂在岩土工程、环境工程和石油工程中已得到很好地应用,但另一方面又会造成大坝渗漏破坏、浆液流失以及石油行业中经常遇到的浅水流动等严重后果。连续固体材料（如岩石）中的水力劈裂理论是建立在抗拉强度基础之上,对此,国内外的研究已经比较深入。而对于粒状材料中的研究尚处于起步阶段,仅有少数的试验和数值研究。本文综述了粒状材料中水力劈裂室内试验、现场试验、解析分析和数值模拟的研究成果,分析了当前研究中对这一现象认识的不足,并对今后可能的研究方向进行了预测。     

组合结构支挡体系在杂填土层深基坑支护中的应用

在古城区建筑地基上部,广泛赋存以炉灰渣为主要成分的杂填土,其厚度不一。随着城市化进程的迅猛发展,旧城改造对高层建筑地下空间的充分利用提出了更高要求,特别是在周围恶劣环境条件下开挖空间,从理论、实践上深入研究闹市区杂填土深基坑,采用何种经济技术合理的支护方案问题十分突出。但各种深基坑支护方法都有其局限性,岩土工程师在确定方案时必须充分考虑当地工程地质条件、建筑物基坑特点,选择组合支护技术方法,方可达到事半功倍之目的。通过成功支护某杂填土深基坑工程实例,详尽阐述了杂填土的工程特性、锚拉钢板桩挡墙、土钉挡墙的基本参数选取、设计计算,可为类似岩土工程条件下的基坑支护方案选型和设计提供借鉴及参考。     

裂隙岩体渗流模型研究现状与展望

裂隙岩体渗流对于边坡、地下工程及基础岩土体的承载能力有显著的制约作用。本文简要地介绍了多种裂隙岩体渗流模型研究现状,评述了几类比较有代表性的渗流模型特点以及存在的不足,为选取合理的数学模型用于求解具体的裂隙岩体渗流问题提供了参考依据,并在上述基础上提出了一些需要进一步研究的问题。指出就目前应用最为广泛的等效连续介质模型而言,裂隙岩体几何参数、有效孔隙度以及等效渗透张量的确定仍有待于更深入的研究,而从细观力学结构入手研究渗流耦合模型将具有重大的理论意义和实用价值。