土以碎散的颗粒为骨架，由固、液、气三相物质组成；在其由岩石风化的生成、搬运和沉积过程中几经沧桑，形成了不同于其他材料的复杂的力学性质，而不同时空条件下土的性状也各不相同。所以尽管已提出的土的本构关系理论数学模型不下百种，动用了传统力学和现代力学的各种理论和手段，但是到目前为止，还没有一种为人们所公认的，能够准确、全面反映各种土的应力应变关系的数学模型。是否存在这样的模型也是值得怀疑的。
在计算机和计算技术基础上发展起来的，以有限元为代表的数值计算是解决边值问题的强有力的手段。当用来计算弹性体时其精确程度令人叹为观止。其计算结果与光弹试验结果毫厘不差，结果光弹试验很快被废止。土是碎散材料，而在一般数值计算中首先被假设为连续体，然后被离散化，假设各单元间的结点位移协调，计算土体的应力变形关系。这常常不能反映土的变形的微观机理。以DDA（DiscontinuousDeformationAnalysis）为代表的离散单元计算方法在计算某些农产品（如谷类）和工业零件（如滚珠）时是相当成功的。以至被称为“数值试验”可以精确地代替模型试验。在定性地探索土的变形的微观机理时，也是很有价值的。但是用以描述由不同尺寸、不同形状、不同矿物成分的颗粒组成的土，反映不同三相成分及其物理、化学和力学的相互作用，即使是可能，恐怕也是相当遥远的事。
数学模型和数值计算预测的另一个难点是土的参数的选取，它受到取样(制样)和试验手段的限制。原状土在取样过程中不可避免地受到扰动和发生应力释放，会破坏其结构性。即使是重塑土试样，制样的方式、器具和操作程序的差别也严重影响试验的结果。另一方面，目前使用的土工试验仪器也存在局限性。以真三轴仪为例，由于边界之间的干扰，试样的应力和应变的均匀是很难保证的。
在对地基和土工建筑物的探测方面，土层的时空变异及人类活动给勘探测试及其结果的判释造成困难。除此以外，岩土工程中的复杂边界条件和施工过程中的诸多因素也严重影响工程的实际结果。
在我国每年发表和撰写了大量的论文和报告，提出了各种理论、模型、计算方法、计算程序和技术手段，常常伴以试验或者实测数据的验证，其结果也常常是“符合得很好”。自己的试验或观测证实了理论或者方法的完美，正是：“各夸自家颜色好，百花园中各称王。”这种结果的可信性很值得怀疑。笔者在评阅一些论文和成果时，对于那些二者符合得完美到天衣无缝的图与曲线，常常怀有很大的不信任感；而对于存在相当差别，甚至坦率地承认预测的不成功的情况，则是完全理解的。可惜后者较少。
近年来，主要在国外进行了多次的“考试”或者“竞赛”活动：首先委托一个（或几个）单位进行所谓的“目标试验”，亦即需要预测或者预算的试验或实例。其结果是保密的，或者预测前不做试验，预测以后在试验。事先公布有关的土的一般资料、基本试验的数据（为确定有关参数）和目标试验的应力（应变）路径。在全世界或者一定范围征求参赛者（参加目标试验的人不参赛）。全部预测结果上交以后，公布试验结果。一般是召开研讨会，评估或者评分。参赛者也常常进行申辩和总结。这是一种客观、公正和有权威性的检查比较方式。也是推动岩土工程发展的十分有益的活动和手段。它使我们认识到在岩土工程领域，我们的认识能力和预测能力到底有多高。
试验方法和设备的检验比较
1.不同仪器的相同试验的检验
1982年在法国Grenoble召开的“土的本构关系国际研讨会”上①，用剑桥式的立方体真三轴仪分别由德国的Karlsrube大学和法国的Grenoble大学对同样的砂土和粘性土进行复杂应力路径和应变路径的真三轴试验，两份试验结果是存在着差别的。由于使用的仪器与土料都是相同的，差别主要源于操作方法和技巧。
1987年在美国克里夫兰召开的“非粘性土的本构关系国际研讨会”上②，利用美国Case大学的空心圆柱扭剪仪和法国Grenoble大学的剑桥式立方体真三轴仪进行砂土的相同应力路径的试验。试验内容包括：
(1)b＝不同常数的不同密度两种砂土的真三朝试验；其中，b=（σ1-σ2）／（σ1-σ3）
(2)在π平面上应力路径为圆周（两周）的的真三轴试验。
（b=常数的真三轴试验与空心圆柱试验的比较）表示了对于Hostun密砂（干密度ρd＝1.65g/cm3）在b＝不同常数，中主应力ρ2=500kPa保持不变，用两种仪器试验得到的轴向应力与轴向应变关系曲线，轴向应变和体应变的关系曲线。可见在b=0和0.28时，不同仪器试验结果的差别是很大的。但是在评价它们时，主持者说：对于轴应变，除了0.286的结果很差（verypoor）以外，其他的曲线符合的很好(verywell)；（b.体应变εv与轴向应变εz间试验曲线）的曲线认为符合得很优良（excellent）。对比我们的一些论文中理论与实际曲线二者丝丝入扣的符合，就显得很不真实。在这两个试验中试样的破坏形态也有很大不同：空心圆柱试样发生颈缩；立方体试样产生V形的剪切带。这些差别可能是由于试样的制样方法不同，试样中的实际应力分布不同和试验中的边界条件不同引起的。
2.土工离心机模型试验
1986年由欧洲共同体资助，发起“土工离心机的合作试验”③。参赛者有三家：英国的剑桥大学、法国的道桥中心研究室和丹麦的工程院。试验的内容是模拟饱和砂土地基上的圆形浅基础的承载力和荷载—沉降关系。试验土料统一为巴黎盆地天然沉积的一种均匀石英细砂。模型地基的孔隙比规定为e=0.66(相对密度Dr=86％)，规定圆形基础的模型尺寸为直径D=56.6mm,离心加速度＝28.2g，基底完全粗糙。此前，由丹麦岩土研究所对于这种土进行了物性试验和三轴试验，其结果公布于众。要求荷载—沉降关系表示成无量纲的变量q/γˊnb-s/b公关系曲线。
其中：
q=基础上施加的荷载(kPa)
γˊ=乙土的浮容重(kN-m3)
n=重力加速度水平，即模型比尺
b=模型基础的尺寸(m)
s=基础的中心垂直沉降(m)
同时也进行了相同条件下的现场载荷试验，以便与模型试验结果对比。
这三家使出了浑身解数，精心制样、安装、运转和量测，反复摸索，反复校验，校正各种参数和影响因素。剑桥大学还在离心机上作了静力触探试验。最后，剑桥大学提交了一组试验结果，另外两家按要求给出了一条曲线。图2（圆形天然浅基础的试验荷载-沉降关系曲线）表示了其试验结果，其中剑桥大学是笔者选取的最接近于要求的条件的试验结果(e＝0.664)。
可见，这种世界先进水平的土工离心模型试验的误差在±30%以上。值得提出的是，这是一种条件非常简单明确的模型试验。而现场的工程实际情况的条件和影响因素远比这复杂。在这个试验中，加载速率、模型地基砂的密度、制样方法和运行程序对试验结果都有影响。例如剑桥大学的试验表明，砂土的孔隙比变化0.01（相当于相对密度变化3％），则其承载力变化18％，如图3（地基承载力与模型地基孔隙比间关系—剑桥大学试验结果）所示。而由于模型地基是先制样，后运转，保证地基内砂土处处均匀，孔隙比误差在0.01范围内是有较大难度的。
3.单桩的动测法的考试
1992年在荷兰海牙进行了一次动测桩的“考试”④。在第一轮，10根预制桩预先被沉入地基，桩径250mm，桩长18m（7#桩17m）。要求测出其预制的“缺陷”。其中一根桩完整无缺；其余的9根桩各有缺陷：颈缩、扩径和在不同部位的10mm宽，130mm深的刻槽。事先由特尔夫公司进行了地基勘察，将土层资料公布于众。有12家具有国际声誉的公司参赛，用小应变动测法检测。结果是：平均测对4根；最多对7根，最少对两根。没有一家测出那根完整无损的桩。他们认为对于只有10mm宽的缺痕很难分辨。
第二轮是沉入11.5m-19m长的5根桩，然后用静载荷试验测出极限承载力。10家公司用大应变动测法测试其极限承载力。其结果也不乐观。比如，由静载试验为340kN的一根桩，各家给出的结果分布在90kN-510kN的范围。
4.堤防隐患检测的“大比武”
我国目前有各类堤防25万公里，很多已具有几百年的历史。是民堤逐年加高培厚或者在汛期抢修形成的。地质条件及堤身土料和质量千差万别，隐患很多。1998年洪水期间发生的许多险情和决口都是由于渗透通道形成的管涌和蚁穴鼠洞、裂隙异物和局部疏松土体等造成的。为此水利部和防汛办于1999年3月在湖南宜阳召开了“堤防隐患综合检测技术检验会”也北被称为“大比武”。
有我国的十几家科研院所、大专院校和少数厂家（包括美国的劳雷公司）参加。检测堤段位于宜阳的一段废堤上。每个参赛的检测方法负责200米堤段，时间是两小时。几处“隐患”是事先人工布置的，埋设了稻草、钢管，模拟蚁穴和鼠洞。一般在两米深范围内。人们使用的测试手段包括：高密度电阻率法、瞬变电磁法、地震波法、弹性波法和探地雷达等。这些方法都有一定的分辨率限制，即分辨尺寸与深度之比一般是相对固定的。因而两米深的隐患的检测不应算是难题。检测结果聘请有关专家评审，打分。图4（堤防隐患的检测结果评分）所给的分数只是相对的。组织者对于测试结果是不满意的。参赛者各自对其结果的误差的原因进行了解释。针对这种结果，水利部斥资几百万，开展专题研究，目标是“傻瓜”式的快速检测仪器和方法。关键问题可能是要结合各地具体情况和长期的抗洪防汛经验，因地制宜，积累资料和经验，合理判释，仪器才会发挥作用。很难想象，可以身背“傻瓜机”，走遍天下都会灵验。
土的本构关系的检验
80年代以来，关于土的本构关系的“考试”至少进行了3次。1980年美国和加拿大召开了“岩土工程中极限平衡、塑性理论和一般的应力应变关系北美研讨会”⑤。会前用两种天然粘土、一种重塑的高岭粘土和渥太华砂进行了一系列试验。试验包括：
平均主应力p=常数的三轴试验，
b＝常数的真三轴试验
砂土在π平面上应力路径为圆周的真三轴试验
天然粘土大主应力方向与其沉积方向成不同角度的三轴试验。
事先将土的物性参数和基本试验的结果公开提供。然后在全世界范围征求参赛者。参加预测的有个不同国家的17个本构模型。从给出的结果看，轴向应力应变关系（σ1-σ3）~ε1预测的精度一般尚可；体应变预测的精度差别很大。对于应力路径在π平面上为圆周的情况，许多模型无能为力。由于原状土的各向异性，对于其循环加载和超固结性状很难预测，只有少数模型参加了预测。结果表明，没有一个模型能够合理地预测所有的试验情况。正如会议主席Finn所说：“没有给任何一个本构模型戴上王冠”。这也是符合当前的土力学理论发展的现状的。
1982年在法国召开了“土的本构关系国际研讨会”人们用不同的理论模型对砂土和粘土的复杂应力路径和应变路径的试验结果进行了类似的预测。如上所述，也对试验本身进行了检验⑥。
1987年在美国克里夫兰召开了“非粘性土的本构关系国际研讨会”⑦。会议征求对真三轴试验和空心扭剪试验结果用理论模型进行预测。共有世界各国的32个土的本构模型参赛。其中包括：
3个次弹性模型(H)
3个增量非线性弹性模型(I)
1个内时模型(E)
9个具有一个屈服面的弹塑性模型(EP1)
10个具有两个屈服面的弹塑性模型(EP2)
6个其他形式的弹塑性模型(EP)
会议将预测结果与试验结果比较，按四个单项评分。评分的标准见图5（本结构模型预测的评分标准）。规定了上下限，按统计方法打分。图6（轴向应力应变关系得分的直方图—满分100）与图7（体应变与轴向应变关系得分的直方图—满分100）表示出b＝常数的真三轴试验的预测得分情况。可见其轴向应力应变关系预测经过还差强人意；而体应变的预测则基本是全不及格。
这些“考试”基本上反映了人们当前认识和描述土的应力应变关系的能力和水平。它表明，即使对于实验室制作的重塑土试样，其应力应变关系也是相当复杂的。现有的关于土的本构关系的数学模型的描述能力在精度和条件方面都是有限的。有的模型使用了20多个，甚至40多个常数，结果仍然不另人满意。
1．土工加筋挡土墙的计算
60年代以来，随着计算机和计算技术的发展，土工数值计算大大加强了我们解决复杂的岩土工程边值问题的能力。有人提出可将土力学分成理论土力学、实验土力学和计算土力学三部分。由于它几乎可以精神任何边值问题，似乎一台打计算机，几页打印纸，就可以驰骋在岩土工程的所有领域。这种表现上的简单、快捷和“精确”，常使青年岩土工作者产生误解，忽视了其与实际工程问题间的距离，轻视在岩土工程实践中积累经验的重要意义。
加筋土的计算是岩土数值计算中很有代表性的课题。它涉及到土的本构模型，筋材的应力应变关系模型和筋土间的界面模型及这些模型涉及的参数。目前已经有较多的计算程序和经验。1991年在美国的科罗拉多大学，由美国联邦公路局资助，在足尺试验的基础上进行了加筋土计算的竞赛⑧。
目标试验是在一个高3.05米，宽1.22米，长2.084米的大型的试验槽中进行的。铺设了12层长为1.68米的无纺土工织物，作成土工织布加筋挡土墙。墙顶采用气囊加压。气囊下铺设5厘米的砂垫层。试验用的土料有两种：一种是均匀的砂土，D50=0.42m；另一种为粉质粘土，塑限Wp=19％，液限Wl=37%。事先公布了砂土的三轴试验，粘土的不同排水条件下的三轴试验，土工布的拉伸试验和筋土问的界面直剪试验等试验的结果。征求世界各国同行们进行数值计算，预算试验观测结果。预测项日有：
(1)两种加筋挡土墙在顶部加载103.5kPa以后的墙顶最大位移、不同位置的墙面位移及筋的应变
(2)在加载100小时后的以上各项位移和应变
共有15个不同国家的大学和研究单位参赛。包括美国的科罗拉多大学等8家，英国的哥拉斯格大学等两家，日本的东京大学等3家。中国和加拿大各一家。其中14家参加了荷载—变形和应变关系的预测。计算的结果见图8（砂土加筋挡土墙的墙顶最大位移计算的误差）和图9（粘土加筋挡土墙的墙顶最大位移计算的误差）。它们分别表示了砂土和粘土在上述荷载下的墙顶最大位移的预测误差。有几家没有预测粘土加筋挡土墙，有几家计算得到的结果表明，在此荷载下挡土墙早就破坏。只有少数计算的误差在30％以内。
对于砂土加筋挡土墙试验的破坏荷载是207kPa，预测值从10kPa到517kPa不等。粘土加筋挡土墙在荷载加到230kPa时由于气囊爆破而未能继续试验，但挡土墙并没有破坏。计算的破坏荷载在21kPa到207kPa之间。其误差之大令人沮丧。
2．土的液化分析方法的检验
在1989-1994年间由美国NSF拨款350万美元，资助用离心机模型试验来检验地震反应分析方法。这是NSF历年来投入单项经费最多的项目。项目简称VELACS。参加的单位和个人包括：美国加州大学戴维斯分校，加州理工大学，英国剑桥大学等7座大学；其中有10名美国国家科学院院士和英国皇家学会会员。参加考试的考生有美、加、日和欧洲的23个数值计算专家和研究组。
项目动用了9台带有振动台的土工离心机，并且进行了平行试验。模拟地震的振动模型试验内容包括：
(1)水平自由地基
(2)倾斜地基
3)组合地基（一半是密砂，另一半是松砂）
(4)成层水平地基(刚性箱和柔性箱各一种)
(5)护岸的重力式挡土墙
(6)堤坝
(7)心墙坝
(8)砂基础上的刚性建筑物
涉及以上9种边值问题的模型试验，都是相当简单的工程问题。在土工离心机试验的基础上，提出了三类考题：
A在离心机试验前，提供试验的初始条件和边界条件，在尚无任何试验资料的情况下，进行数值计算。是一种“盲测”。
B离心试验完成以后，但不公布试验结果。但向计算者提供试验的较为详细的条件和细节。
C公布试验结果，让“考生”用自己的数值计算进行计算，比较。
考试的成绩按照ABC的次序有所提高，对于A类考题，有30多个数值计算模型参加考试。预测的地震反应加速度比较接近；计算的静孔压和沉降量与试验量测的结果比较，趋势还是相同的。但二者差别很大，多达几十倍。但是在试验后，考虑了试验中的具体条件量测方法，修正计算条件和参数，计算结果明显改善。
结论与讨论
土的力学性质是非常复杂多变的，岩土工程问题具有很强的不确定性。目前我们的理论分析、数值计算和勘探试验还远不能精确定量地描述，反映和预测它们。对此应当有清醒的认识。但是正确的理论和有效的方法应当能够揭示土受力变形的基本规律，反映岩土工程中的影响因素及影响的范围。
对于岩土工程问题，正面的纯理论和数值预测和计算，往往是很难奏效的。必须详细地了解实际的条件和过程，熟悉当地的情况，积累经验，对理论和参数进行合理修正；在工程中不断观测和积累数据，在其基础上合理选取参数，再计算和预测以后的变化，往往达到很高的精度。因而，有人提出在复杂的岩土工程中需要“理论导向，经验判断，精心观测，合理反算”。这是非常中肯和宝贵的认识。
在土力学和岩土工程中逐步引进不确定性的理论方法是一个重要的发展方向。
参考文献
①ConstitutiveRelationforSoil,Ed.Gudehus,G.,1984
②Bianchini,G.et.al,,ComplexStressPathsandValidationofConstitutiveModel,GeotechnicalTesting,Journal,1991,14(1):13-25
③Corte,J.F.Etal.,.ModelingofTheBehaviorofShallowFoundation_ACooperativeTestProgramme,Centrifuge88,Corte(Ed)1988Balkema,Rotterdam,ISBN9061118138
④盛崇文，从桩的测法谈起。地基处理，1996，7（3）
摘要：岩土工程学是土木工程的分支，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。现代的岩土工程研究重视地质过程机制分析、强调岩土与工程相结合，定性分析与定量评价相结合，传统与现代的统一。在系统分析中，从“宏观”到“微观”，又从“微观”拓展到“宏观”进行概化，以指导实践，从而产生岩土工程的新思维与新方法。
关键词：岩土工程；测试；分析；不确定问题
岩土工程研究的对象是岩体和土体。岩体在其形成和存在的整个地质历史过程中，经受了各种复杂的地质作用，因而有着复杂的结构和地应力场环境。而不同地区的不同类型的岩体，由于经历的地质作用过程不同，其工程性质往往具有很大的差别。岩石出露地表后，经过风化作用而形成土，它们或留存在原地，或经过风、水及冰川的剥蚀和搬运作用在异地沉积形成土层。在各地质时期各地区的风化环境、搬运和沉积的动力学条件均存在差异性，因此土体不仅工程性质复杂而且其性质的区域性和个性很强。
1测试技术
1.1原位测试技术
随着岩土工程的兴起，原位测试设备和技术不断发展和更新。在土基方面，除了静力触探、圆锥动力触探、标准贯入试验等外，深基静载、高压旁压、自钻旁压仪等在较大深度以下测定地基岩土体承载力、变形参数成为当今原位测试的主要方向。高精度压力传感器和位移传感器的引入，使测试仪器的性能有了较好的改善。由于应用计算机技术对数据、图形、信息采集、分析判别完全程序化、规范化，因而达到高效、准确的目的。在岩基方面，岩体现场变形、抗剪、应力测试继续广泛应用，并向小型化、自动化控制方向发展，但总的来讲，这方面的试验仍然耗资大，时间长。
1.2物探测试技术
物探技术在岩土工程中的应用十分普遍，新技术也层出不穷。主要有层析成像（CT）技术、电磁波透视、浅层地震、地质雷达、声纳剖面、瞬变电磁法等。应当指出，层析成像（CT）技术近年来发展很快，CT技术包括地震波层析成像和电磁波、声波层析成像两种，这种方法具有很高的分辨率。
1.3岩体结构面网络模拟技术
岩体是一种不连续介质，岩体发育的各种不同成因的结构面分布极为复杂。人们在工程现场选择有代表性地段，实地量测各类结构面（断层、裂隙、层面）的几何参数（走向、倾斜、倾角、隙宽、间距等），然后输入计算机，进行统计模拟。可应用蒙特卡洛方法按已知的概率密度函数抽样，从而得出与实际分布函数相似的人工随机变量，据此进行特征计算和分布类型检验。所有结构面结合起来即构成了岩体结构面网络图像，全部过程由计算机完成。
由于结构面网络反映了岩体的介质特性，所以这一技术有广泛的用途。可以直接计算结构面连通率、岩石质量RQD值、损伤张量、分形维数和渗透张量等，以用于边坡和坝基的稳定分析。近年来又发展了随机不连续面三维网络计算机模拟新技术，以求取不连续面三维空间基本参数。
2分析方法
2.1数值分析
在岩土力学的数值分析中，有限元法、边界元法仍然是主要方法，但已向随机有限元、模糊有限元方向发展。近年来又出现了神经元网络技术用于岩石力学，神经元网络是80年代后期迅速发展起来的人工智能的一个分支。它是在现代神经科学研究的基础上提出来的反映人类脑动能的一种模型。它由树突、轴突和突触组成。如已知若干组输入数据，亦已知其最终输出结果，利用机器学习来调整各单元之间的权值，使之能最佳适应已知诸例的结论。神经元网络用于预测岩石力学特性的最大优点是，可以把有关地质因素，即便是描述性因素也可以做为变量输入，但其输出结果离散性较小，其用法与回归分析和经验公式类似，但程序不同。
以极限平衡法进行边坡稳定分析有新的进展，主要是把滑动的二维问题变为三维问题，考虑每一条块的测向压力、地下水动、静压力及地震力的作用。另外，也有人从整体边坡破坏机理入手，直接求出边坡安全系数，省去了试求或优化滑动面的过程，较好地解决了复杂边坡的稳定分析问题。
2.2本构模型研究
在经典土力学中沉降计算将土体视为弹性体，采用布西奈斯克公式求解附加应力，而稳定分析则将土体视为刚塑性体，采用极限平衡法分析。但实际工程土的应力—应变关系是很复杂的，具有非线性、弹性、塑性、粘性、剪胀性、各向异性等等，同时，应力路径、强度发挥度、以及岩土的状态、组成、结构、温度等均对其有影响。
开展岩土的本构模型研究可以从两个方向努力：一是努力建立用于解决实际工程问题的实用模型；一是为了建立能进一步反映某些岩土体应力应变特性的理论模型。理论模型包括各类弹性模型、弹塑性模型、粘弹性模型、粘弹塑性模型、内时模型和损伤模型，以及结构性模型等。它们应能较好反映岩土的某种或几种变形特性，是建立工程实用模型的基础。工程实用模型应是为某地区岩土、某类岩土工程问题建立的本构模型，它应能反映这种情况下岩土体的主要性状。用它进行工程计算分析，可以获得工程建设所需精度的满意的分析结果。
在以往本构模型研究中不少学者只重视本构方程的建立，而不重视模型参数测定和选用研究，也不重视本构模型的验证工作。在以后的研究别要重视模型参数测定和选用，重视本构模型验证以及推广应用研究。只有这样，才能更好为工程建设服务。
2.3岩土工程的不确定性问题
岩土体是一种变异性很大的工程材料或工程介质。因此，很难用确定的量来描述岩土体的各种性质。岩土工程中的不确定性主要来自下列3个方面：（1）岩土体本身固有的不均匀性——岩体从建造到改造的过程中，由于物质分异、构造作用、断层裂隙的生成所引起；（2）勘察取样和参数估计的随机性——边界条件不准、测试技术误差及取样数量不足所引起；（3）模型误差导致的不确定性——物理力学模型和计算方法的不准确或多解性所引起。
岩土工程的不确定性导致了当前岩土体测试技术的精密性、确定性和岩土体性状宏观判断的模糊性、随机性之间产生极大的矛盾，使人们对传统的定值法设计得出的安全系数能否表达工程的真实安全度产生了凝问，这就是目前岩土分析与评价难以满足工程要求的主要原因。
当前，应用于岩土体不确定性分析的理论主要有概率论、模糊论、灰色系统理论及分数维理论（分形几何）等。
概率理论是处理岩土体不确性问题的一个有效工具，它可以指导随机参数的取样和试验设计，建立岩体工程概率模型和计算破坏概率，可以评价工程的可靠性和风险度，进行优化设计和决策。
模糊理论在岩土工程中的应用已较普遍，它用隶属函数代替确定论中非此即彼的特征函数来描述那些边界不清的过渡性问题。模糊模式识别和综合评判理论对那些受多因素影响的问题，如岩体环境评价、岩体分类、强度预报等显示出广阔的应用前景。
灰色系统理论研究事物的“灰度”、“灰数”、“灰关系”等特征，在社会科学和自然科学的各个领域得到了广泛的应用。在岩土工程中，可应用灰色系统理论进行岩体分类，采用灰色建模进行滑坡发生时间的预报和地下水位预报；利用灰关联度分析原理确定影响岩土工程稳定性的主次关系等。
1.1地下各种界面不能快速地进行划分
在岩土工程勘察过程中，处于近地面位置的地质界面包括的类型较多，但在当前技术和手段下，对于这些界面还不能有效、快速地进行划分和识别，不能为民用建设工程的设计和施工提供充分的指导作用，这就给民用建筑工程的设计和施工带来了较大的影响。
1.2部分岩土参数不能确定
在勘察工作中，部分原状岩土在对其样品进行采取时具有较大的难度，无论利用室内试验或是室外试验等方法来对参数进行测定，都会导致这部分岩土的参数不能有效的确定下来，这也会对民用建筑工程设计带来一定的影响。
1.3部分勘察技术人员素质不高
勘察工作质量的好坏在很大程度上取决于勘察技术人员素质的高低。但在实际调查中发现，目前很大一部分勘察技术人员不仅理论知识较为缺乏，而且也不具有丰富的实践经验，这就导致因为自身知识广度和宽度的不足，在勘察过程中不能确保工作的高质量完成，不能更好地将岩土工程勘察技术在勘察工作中有效的进行应用。
2岩土工程勘察技术在民用建筑中的应用
2.1工程物探技术
2.1.1钻孔波速测试
为了能够更好地对各类岩体土体的各种波速进行有效的确定，可以利用单孔波速测试手段，这样还可以有效地对相关的岩土参数进行确定，从而可以科学对民用建筑场地类别进行判断。而且利用钻孔波速进行测试，可以有效判断和评价地基的振动特性，有利于对建筑的抗震设计进行有效的指导。在利用钻孔波速进行测试时，需要在民用建筑下布置波速测试钻孔，将三分量检波器固定在孔内预定深度内，同时要对测试的垂直间距进行严格的控制，使其保持在1m左右，在测试时按照从下到上的顺序逐点进行。
2.1.2场地微振动测试
为了能够更好地提高抗震设计的质量，可以对场地微震动进行测试，对脉动幅度值等参数进行确定，从而将场地内的地震区进行划分。另外，在室内外测试过程中，利用各种检测技术可以获取各种数据资料，通过对这些数据资料进行分析和研究，从而确保能够获得更加准确和可靠的岩土工程设计参数。
2.2地理信息系统
当前地理信息系统已经开始广泛应用在空间数据处理中，其主要是以地理坐标为主，通过勘察来获取某一区域内的数据资料，从而利用地理信息系统来有效管理岩土工程勘察信息。地理信息系统在应用过程中得以不断的完善，其功能也不断的增多，不仅具有输入、编辑、维护图形数据和属性数据的功能，同时对于文件型图形数据和关系型的属性数据还具有有效的连接功能，这样不仅有效确保了这两种不同的数据库能够互相进行访问，还可以对图形数据进行更好的分析。由于是完全面对用户进行界面设计，而且还能够提供相应的接口，这样可以有效确保二次开发的顺利进行。利用地理信息系统的空间信息处理能力，可以有效确保信息管理系统可视化功能的实现。当前地理信息系统技术和功能不断完善和发展，其应用领域也在不断的扩大。地理信息系统应用在民用建筑岩土工程勘察工作中，不仅可以将地质资料在工程中进行输入和查询，还可以使可视化综合动态查询和检索功能得以实现，有效确保了勘察信息的真实性和可靠性，这样就可以为勘察管理部门提供更真实的数据，确保其决策的科学性和合理性，有利于更好地指导岩土勘察工作的实施。
2.3遥感技术
利用遥感技术可以确保探测范围和信息量的进一步扩大，同时通过多种先进的技术手段，可以在短时间内即获取到相应的信息，可以实现动态的监测。而且利用遥感技术收集到信息后，可以对信息进行存贮、传输，这对于信息的进一步应用带来了较大的便利。在民用建筑岩土工程勘察中利用遥感技术，可以更好地显现出地域内的不同地貌特征，为工程建设方案的设计提供科学的依据，有利于更好地掌握复杂的地理环境。
3结语
关键词：岩土工程 毕业设计 质量
我校对毕业设计质量十分重视，但近年来出现毕业设计质量下降的现象，为保证毕业设计的教学质量，在对有关院校毕业设计指导经验进行调研的基础上，结合我校岩土工程专业毕业设计的现状，分析影响毕业设计质量的主要原因，并针对如何提高毕业设计质量问题进行探讨。
一、影响岩土工程专业毕业设计（论文）质量的主要原因
1.就业与考研的影响。毕业设计（论文）通常安排在大四的最后一个学期进行。大四学生在做毕业设计（论文）的同时，还面临着找工作、考公务员、研究生复试等诸多问题。所以说学生本身主观上非常想投入大量的时间和全部的精力进行毕业设计（论文），力求呈现高质量的设计成果。但现实情况迫使学生不得不压缩毕业设计的时间，从而影响毕业设计（论文）的完成质量。
2.指导教师自身实践能力的影响。目前高校教师的主要来源是高校毕业生，这部分教师所占比例较大。尽管他们具有较高的学历，但均是从校门到校门，没有企业工作的实践经验，缺乏实际动手能力，指导学生进行毕业设计（论文）的能力不足，从而造成学生的毕业设计成果质量下降。
3.毕业设计成果与实际需求脱节。本科生毕业设计（论文）存在为设计而设计的倾向，毕业设计（论文）选题脱离实际，通常只是为了方便学生进行设计，从而对工程条件进行不恰当的简化。这样即便学生在某一方面进行详细的设计， 但设计方法单一，考虑实际问题不全面，不利于培养学生全面分析、解决实际问题的能力。另外毕业设计成果缺乏展示平台，没有进行社会转化的机会，更产生不了行业价值、社会价值和经济价值，从而在一定程度上影响学生和指导教师的积极性。
二、提高岩土毕业设计（论文）质量的措施
1.建立健全毕业设计（论文）监管机制。学院作为毕业设计质量（论文）监管的二级单位，对学生毕业设计（论文）进行统一管理。资环学院按照我校的本科生毕业设计（论文）管理办法，认真制定本学院本科生毕业设计（论文）管理细则，将监管工作落实到每一个环节，严把质量关。主要监管的过程包括：⑴毕业设计（论文）准备工作、选题监督;⑵学生开题、实习调研落实情况检查;⑶平时学生、指导教师出勤情况检查;⑷毕业设计（论文）中期检查;⑸学生进行预答辩情况检查;⑹答辩、成绩评定;⑺毕业设计（论文）质量评价、指导效果总结。在建立健全了毕业设计（论文）监管机制基础上，学院对毕业设计（论文）的每个过程都进行严格控制和管理。
2.加强校企合作，提高教师的实践能力。目前，我校已经建立了多个稳定的校外实习基地，并与企业长期进行合作，利用社会资源来提高在教师的实践能力。学校定期派专业教师到实习基地进行业务实践或挂职锻炼，直接接触实际工程，边实践，边学习，能够掌握最新的技术和设计方法，把行业的最新成果引入教学之中，这对于那些毫无实践经验，从校门到校门的教师来说，是提高实践教学能力的最有效途径。所以说，对于新引进教师，在承担教学任务之前，学校应先派他们到实习基地进行一段时间的实践技能训练，从根本上提高他们的实践教学能力。
3.毕业设计（论文）应紧密联系工程实际。毕业设计（论文）选题应结合教师的科研工作，让学生参加实际题目的设计，使他们处于培养综合实践能力的真实社会活动中，为其提供分析解决实际工程问题的锻炼机会。毕业设计（论文）的设计方案与实际工程相结合，将毕业设计成果进行社会转化，能够产生一定社会价值、经济价值，可以激发学生进行毕业设计的热情，从而能够主动学习不怕困难刻苦钻研。学生通过参与实际工程的设计能够掌握更多的设计方法和设计规范，缩短了理论与实际工程间的差距，提高了毕业生的实际工作能力，为即将走上工作岗位打下了坚实的基础。
综上所述，毕业设计（论文）教学环节是高校教学内容的重要组成部分，是对学生进行综合素质教育的重要途径。提高本科生毕业设计（论文）质量是一个长期积累和实践的过程，健全的管理机制、高素质的指导教师的培养等都是提高毕业设计（论文）质量的重要保障，今后需进一步加大重视程度，不断进行实践、总结，为提高毕业设计（论文）质量提供更多的方法、措施。 （王忠福，1976―，男，硕士研究生，讲师，主要从事岩土工程的教学与科研工作。）
参考文献
[1]章广成.岩土工程专业本科生培养模式探讨[J].教育科学与人才培养，2011（1）：163-164
1．1地形地貌该区属低丘台地地貌，本边坡为人工开挖形成，坡顶高程50．5m～59．9m，坡脚一带高程44．13m～53．25m，坡高6．2m～14．4m。
1．2气象水文勘查区位于深圳市中北部，地处南亚热带，气候温和湿暖，明显具海洋性季风气候特征。夏季盛行东南风、冬季吹西北风。地表水系不发育。
1．3地质构造及地震效应该区域的断裂主要为北东向断裂，走向北东55°，倾向北西，倾角70°左右，左旋斜冲。根据区域工程经验，勘查边坡的坡残积土属中硬～坚硬土，强风化岩剪切波速大于500m/s。按国家标准GB50011—2010建筑抗震设计规范标准进行划分，勘查区场地土的类型属中硬土，建筑场地类别为Ⅱ类。场地位于陡坡地段，地震时可能发生滑坡、崩塌，属抗震危险地段。据GB50011—2010建筑抗震设计规范第5．1．4条和附录A．0．17条，本场地的抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0．05g。勘查边坡范围内也不含砂土和粉土地层，故不对场地土的液化可能性进行评价。
1．4工程地质条件根据野外钻探揭露地层自上而下依次为人工堆积层、第四系晚、中更新统坡残积层、下浮基岩为石炭系下统测水组上段粉砂岩［2］。其中人工堆积层呈黄褐色，稍湿，主要由粘性土组成，密实程度不均，总体结构松散，厚度约在1．2m～3．5m，主要分布于勘查区西段坡脚一带，该层为新填土，填筑年代小于15年;第四系晚、中更新统坡残积层呈黄褐色、红褐色，稍湿，硬塑为主，含约10%碎石，碎石直径3cm～6cm，厚度0．5m～8．9m，主要分布于自然山体表层;勘查区下伏基岩岩性为粉砂岩夹变质石英砂岩，黄褐色、铁褐色，砂状结构，层状构造，泥质胶结，主要矿物成分为石英、长石、铁等，岩层产状341°∠35°。本次钻孔揭露了强风化层(带)、中风化层(带)、微风化层(带)。
2边坡稳定性分析和评价
边坡计算参数的选取。根据岩土原位测试和室内试验结果，依据GB50007—2011建筑地基基础设计规范和GB50330—2013建筑边坡工程技术规范中有关规定，类比同地区同条件的工程经验，边坡体稳定性及边坡支护设计时所需的岩土物理力学参数值，建议采用表1中的数值。该边坡坡体土层主要由人工填土、坡残积土组成，其破坏型式按沿圆弧滑动法计算。计算程序采用Geo-Slop边坡稳定性计算程序。选择有代表性剖面2—2''''进行计算。计算结果考虑了天然(自重)、饱和(自重+暴雨)两种工况，计算结果见表2，图1，图2。整体稳定性评价是对边坡稳定计算值与规范规定的稳定安全系数进行比较。根据GB50330—2013建筑边坡工程技术规范的规定，本边坡稳定安全系数取1．35。
3地质灾害治理方案建议
3．1治理工程方案根据地质环境条件和边坡的稳定状态，有关防治方案的建议如下:1)A段，B段边坡坡脚修建浆砌石护面，并增设泄水孔，对浆砌石护面上部边坡可采用钢筋混凝土格构梁+锚杆的支护形式+绿化支护措施;2)设置完善的截排水系统，截、排水沟可根据地形条件，因势利导;3)对滑坡HP1建议在进行经济技术比选的基础上，采用削方减荷进行治理。
关键词：路桥结构地铁工程
一、前言
地铁一号线北起余杭区临平镇，沿线经过乔司、彭埠、火车东站、汽车东站、武林广场、延安路、城站路、城站火车路、秋涛路、钱江路、复兴地区、再经钱江四桥跨钱塘江至萧山区，沿北塘路转至市心路，终于蜀山车辆段，全线总长约52km。其中兴隆村站至凤凰城站及萧山区市心路段均为地下线，埋深约在现地表下10～20m；其余均为高架线路或地面线路。其中地下线路部分均为人群密集、建筑物密集、交通繁忙的闹市区。
二、沿线地基土层的构成与特征
杭州市位于杭嘉湖平原与浙西山区交会处的浙北地区，钱塘江下游，京杭运河南端，地理位置为北纬30°15′，东经120°10′。由于地质历史上受多次海侵海退影响，且区内多山，钱塘江又从市内穿过，造成杭州市地貌形态众多，地基土层复杂多变。
就地铁沿线所经过区域，主要为两种地貌形态。一为临钱塘江的冲海积平原，属钱塘江河口相冲海积堆积的粉性土及砂性土地区，由于堆积年代及固结条件不同，性质不一，竖向由松散至中密状变化，厚度一般在20m左右；其下为海陆交互相沉积的淤泥质软土及粘性土；地面下深约40～50m为古钱塘江河床堆积的圆砾层，中密～密实状态，底部基岩埋深一般在地表下50～65m左右。另一种为海陆交互相沉积的粘性土地区，主要集中在杭州老城区即艮山门站至中河路站一带及萧山市心路区段，地层软硬交替，一般上部20m左右均以软粘性土为主，下部基岩埋深约在地面下40～45m左右。
根据大量钻孔资料及原位测试和室内土工试验成果资料显示，杭州市淤泥质软粘土天然含水量一般在30～45%左右，天然孔隙比一般在0.85～1.50左右，双桥静力触探锥尖阻力约为500～800Kpa，压缩模量约为1.5～3.0Mpa，地基承载力fk约为70～80Kpa左右；局部夹有粉土，或呈互层状。软粘土性质类似与上海的淤泥质粘性土。而钱塘江两岸的河口相冲海积形成的粉土、砂性土（主要分布于城东地区），由于堆积年代、沉积环境、固结条件等的差异，其性质变化较大。资料显示，其密实度一般由松散至中密状态变化，含水量一般在23～35%左右，孔隙比约在0.8～1.1左右，双桥静探端阻力一般为2000～9000Kpa，标贯击数一般为8～20击/30cm。颗粒组成以粉粒为主，一般表现为粘质粉土及砂质粉土，为上细下粗，符合一般沉积规律。其压缩模量在6～20Mpa，地基承载力fk约为80～220Kpa。
综上述，地下线路掘进范围内各土层总体特征是：高含水量和大孔隙比、高压缩性、低强度，淤泥质软粘性土具较高灵敏度、弱透水性，粉土、砂性土透水性好，易产生流砂、管涌现象。
三、地下线路掘进过程中可能遇到的岩土工程问题
（一）地基土层的强度问题
掘进范围内地基土主要为饱和粉土、砂土及软粘土，一般均具低强度特性，因此盾构掘进较易。由于粉土、砂土与软粘土的强度等存在差异，及局部地段（如延安路段）在深度15～20m左右存在可塑状粘性土，与上部软粘土差别较大，造成掘进面上存在两种不同强度的地层，掘进过程中容易造成软弱层排土过多过快而引起地层下沉，或造成盾构在线路方向上的偏离。同时，由于低强度特性，隧道掘进时应及时衬砌并采取相应止水措施，以防掘进面地层产生应力释放，产生沉降。杭州软粘土尚存在较高灵敏度特性，故有较明显触变、流变特性，在动力作用下，极易造成土体结构破坏，使强度降低，且土体排水固结需要很长时间，如施工不当，极易造成工后沉降大和不均匀沉降，因此施工过程中须严格控制偏移量，尽量避免蛇曲推进。
（二）地基土层的变形问题
隧道基底土以粉土、淤泥质软土为主，均具低强度，高压缩性等特点，因此必须验算基底土强度和变形。同时，粉土、砂土和软粘土在变形特性上存在差异，其压缩沉降量不同，当隧道在穿越两种地层时，容易在界面附近造成沉降差。再则，两类地基土的固结特性也存在明显差异，粉土、砂土超孔隙水压力消散快，固结时间短，软粘土固结周期长，因此施工造成的工后不同沉降，导致差异沉降。
另外，软粘土尚存在蠕变特性，后期沉降量大，时间长，建成运营过程中会产生软大变形。国内某些修建于软土地层中的地铁线路已有类似工程问题产生。因此设计、施工中对于变形问题应引起足够的重视。
（三）地下水问题
区内地下水有上层滞水、浅层潜水和深部承压水三类，潜水位一般在地表下1～4m左右。承压水含水层为深部圆砾层，水位一般呈年周期性变化，承压水头一般在地表下6～7m左右。隧道掘进范围内软粘土为弱透水性地层，粉土、砂土则透水性好，其渗透系数一般为10-5～10-4cm/s。隧道掘进过程中必须及时衬砌，并做好注浆止水，以防粉土、砂土在水头差作用下产生流砂、管涌现象。地下水问题在地下车站基坑开挖中显得尤为突出，必须足够重视。由于开挖深度大，必须考虑下部承压水的影响。
（四）地下车站基坑开挖问题
由于地下车站多集中在闹市区，周环建筑物密集，地下管线多，环境条件复杂，且地下站埋深大，基坑深，一般均在10～20m左右；又土性条件差，地下水位高。基坑开挖时，坑壁土体在水土压力作用下不能自立，必须采取有效的支护措施，以免塌坍而影响工程安全及周围环境。按本地区经验，对于此类深大基坑，一般采用地下连续墙或排桩支挡，同时结合内支撑或锚拉，同时必须做好止水帷幕及排水工作。施工时必须对周边环境进行有效的监测工作。
由于地下车站多，基坑工程量大，一般常规方法均费用高，周期长，因此应尽量开发和利用新技术、新工艺，如新的桩型，新的止水、降水措施等。
（五）工程建设对环境的影响和防治
地下线路施工会引起周围土体内应力场发生变化，隧道基底土体产生回弹，软粘土的触变改变了土体的结构强度，降水引起土层再固结等，所有这些因素均会对周围环境产生影响。当隧道施工离地面建（构）筑物较近时，会引起坍落和沉降等不良影响。
盾构法施工之所以能在城市地下工程中广泛应用，主要是其可以将施工对周围环境的影响控制在很小的程度，但也不可能完全消除。伴随着盾构推进，一般也会发生地基变形，如开挖面上土水压力不平衡造成开挖面失去平衡，过大的排泥量，盾构推进对周边地层的扰动，地下水位的下降及渗漏水等等，所有这些影响均会在隧道上方一定范围产生松动区，从而引起地面沉降甚至坍落。
杭州地铁将修建在饱和粉土、砂土及软粘土中，为确保周围环境和隧道施工的安全，必须采用适当的施工工艺，控制推进路线和速率，尽量避免扰动周围土体。施工前应详细调查沿线建、构筑物的使用情况，特别是桩基及地下管线等情况，对影响范围内的邻近建、构筑物、地面道路及地下管线进行全过程动态监测，尤其象延安路、市心路区段等老城区，此项工作尤为重要。对可能受影响但又不能拆除的建（构）筑物应提前进行补强和保护。
（六）岩土工程勘察问题
“工程建设，勘察先行”，勘察是预测、预知，详细、全面、准确、可靠的地质勘察资料对地铁建设是极其重要的，在此基础上可以对盾构掘进过程中施工面前进方向可能遇到的不利因素进行超前预报，如地层、障碍物、地下水等情况能够预知，从而能够提前采取相应有效的措施，以保证施工顺利、安全地进行。
杭州地铁建设的岩土工程勘察须重点解决的两类地层是软粘土和粉土、砂性土，调查深度一般应在30m以内，但对地下车站部分则应加深。重点查明两类地层的分布情况及规律，它们的强度特性及变形特性，往复循环动荷载作用下的动力特性，粉土、砂土的颗粒组成及渗透性，软粘土的蠕变性，饱和粉土的地震液化特性等等。对地下水也应重点查明。
由于室内土工试验的局限性，地铁勘察应大量采用原位测试手段，如旁压试验、扁铲侧胀试验、十字板剪切试验、孔隙水压力量测及静探、动力触探等手段，以获取准确可靠的测试数据。
由于沿线有大量已建或在建的工程项目，对这些工程资料应充分收集、分析、筛选，加以利用，一可节约工程投资，二可最大限度提高勘察精度；同时，也可由此进行分析和采取有效的保护这些邻近建筑的措施。
在岩土工程勘察、设计和施工过程中，水文地质问题一直扮演着一个非常重要，但是很容易被忽视的角色，工程勘察的成果往往很少涉及对水文地质参数的利用，将其当做是一个象征性的工作。在一些水文地质状况比较复杂的区域，如果忽视水文地质勘测，地下水很容易会对工程造成各种各样的危害，影响工程的施工质量、施工进度和使用安全。现阶段，城市化进程的加快使得城市人地矛盾冲突问题日渐凸显，高层建筑成为城市建筑发展的主流方向。而为了保证建筑的稳定性，地基基础的深度也随之不断增加，对于区域内的地形和地下水位造成了巨大的影响，引发了非常严重的后果。在这种情况下，只有做好施工现场的水文地质勘察，了解和掌握水文地质变化情况，才能够尽可能减少风险和隐患，保证工程的安全性和可靠性。虽然在工程项目建设中，水文地质是一个非常小的组成部分，但是其作用是极其巨大的，做好水文地质勘察和评价工作，能够在很大程度上提高岩土工程勘察的质量和效率，减少和消除勘察中存在的各种不确定因素。在水文地质勘察中，应该从工程的实际需求出发，结合相应的水文地质资料，通过钻孔、测试等方式，对区域内的水文地质情况进行分析，了解地质条件与地下水之间的相互关系。
2水文地质在岩土工程勘察中的影响
2．1地下水位变化的影响
水文地质对于岩土工程勘察的影响是非常巨大的，尤其是地下水位的升降变化，会改变岩层内部结构的稳定性和可靠性，从而引发地表塌陷、沉降以及裂缝等问题，影响地表建筑的稳定和安全。造成地下水位上升的原因是多种多样的，如含水层结构、工程施工、降水量增加等，这些因素可能单独存在，也可能共同作用。正常情况下，地下水位上升并不会造成很大的影响，但是，如果其上升速度过快或者存在不正常的水位上升，则会造成建筑物的腐蚀，或者引发滑坡问题。如果地下水位出现大幅度下降，不仅可能会导致地面沉降、塌陷等灾害，还可能会造成水源枯竭、地下水质恶化等问题，在影响自然生态环境的同时，还会威胁人们的身体健康。如果一个区域的地下水位出现频繁升降，则会导致膨胀性岩层出现不均匀膨胀和收缩变形，引发地裂灾害，对建筑物造成严重的破坏。
2．2地下水动水压力的影响
地下水动水压力在岩土工程勘察中的影响是非常巨大的，如果出现人为触动，则会导致地下水自然条件出现不同程度的失衡，在地下水中产生强烈的动水压力，影响岩土勘察工作的进度和质量。同时，由于动水压力相对较大，会引发各种各样的地质灾害问题，影响工程建设的顺利进行。
2．3对基础埋深的影响
在岩土工程建设中，基础埋深直接影响着建筑工程整体的稳定和安全，是非常重要的。因此，在对基础埋深进行确定时，应该充分考虑各方面的影响因素，对水文地质条件及其发展变化进行详细把握。一般情况下，基础埋深应该位于地下水位以上，而如果地下水位较高，基础埋深必须深入到水位以下，则需要采取相应的降水措施。在对基础埋深进行确定时，还需要考虑承压水的作用，采取相应的防护措施，以免在深基坑开挖过程中，出现承压水冲破基坑底部土层的情况。立足建筑工程基础施工现状，天然地不仅施工便利，而且成本低廉，在工程施工中通常都会优先考虑，不过，如果地基稳定性差，或者基础沉降过大，无法充分满足工程设计要求，则需要对地基进行处理，提升其承载能力。不仅如此，地下水的存在，还会对工程基础的开挖施工造成一定的影响，必须采取有效措施进行预防和处理，以保证工程的顺利施工。
2．4对工程建筑的影响
基础对于工程建筑的作用是不言而喻的，一旦基础遭到破坏，建筑必然会受到相应的牵连，产生沉降、倾斜甚至倒塌等问题。当区域内地下水位较高时，会导致建筑地下结构或者地下水受潮，影响结构的稳固性，会导致土壤盐渍化，对建筑基础造成侵蚀，同时也可能导致整个建筑地基以及周围附着物的变形、塌陷和损毁。在施工中，如果采用人工降低地下水位的方式，应该充分考虑其对于地层的影响，避免出现地表坍塌等问题。
3水文地质在岩土工程勘察中的应用
在岩土工程勘察中，勘察人员应该充分重视水文地质，对其抱有一个客观、全面的形态，做好相应的分析和评价，以确保岩土工程勘察工作的效率和质量。在对水文地质进行评析时，一是必须做好防腐处理，充分考虑岩土体的透水性、胀缩性、崩解性及软化性，消除各种不确定因素对于勘察结果的影响，对可能出现的地质问题进行预测;二是应该根据工程设计施工要求，对水文地质评析问题进行深入探究，通过可靠的水文参数，对岩土工程勘查中可能遇到的各种问题进行预测，并做好相应的防护措施。水文地质在岩土工程勘察中的实际应用，主要体现在以下几个方面:
3．1自然地理条件勘察
岩土工程勘察工作包括了多方面的内容，能够为工程项目的建设提供全面准确的岩土数据，而水位地质勘察能够为工程的安全施工提供可靠依据。因此，在岩土工程勘察中，应用水文地质勘察是非常重要的。自然地理条件勘察是水文地质勘察的重要组成部分，主要是对区域内地形地貌和地下水文特征的勘察，帮助工程建设人员了解施工现场周边的地形地貌、水系、气候等特征。
3．2地质条件勘察
地质条件不仅影响着工程基础的施工质量，同时也在很大程度上影响着建筑整体结构的安全性、稳定性和耐久性。在岩土工程勘察中，地质条件勘察主要是针对工程建设区域的地质构造特征、地层岩性、构造运动等进行勘测，为岩土工程的建设提供必要的数据支持。
3．3地下水位勘察
上文中提到，地下水位的升降变化会对建筑主体和地基造成不容忽视的影响，因此，在正式施工前，做好地下水位的勘察工作，是非常重要的。通常情况下，地下水位勘察需要对最近3－5年的最高水位、最低水位及水位变化情况进行勘测，并对地下水的排泄条件、与地表水的补排水关系等进行明确，进而对地下水位在岩土工程建设中的影响进行分析，做好相应的预防和应对。
4结语
岩土工程勘察主要是了解工程场地的地基土构成情况，以及其对工程建设的影响，通过对地基土物理力学性质的分析进而为优化地基基础方案。岩土岩土工程勘察需要技术的支撑也需要科学的方法，常规的勘察方法主要是钻探、原位测试和土工试验，经过分析资料，绘制相应的图表。作为简单易行的、非常重要的勘察方法是工程测绘，因为它不仅操作起来较方便，而且数据的分析较全面，成果图一目了然便于研究，这有利于了解工程场地地形地貌特点。对土样进行室内试验，地基土的物理力学性质可以量化，通过现场观察分析、原位测试、实内试验及计算分析等方法进行综合勘察，这在工程建筑的过程中是一项非常重要的工作，是必不可少的一项任务，所有具有非常重要的地位和意义。由于工程建设的场地不同，对于工程场地的勘察要区别对待，例如对于山大沟深，地势陡峭，地形地貌复杂的地带进行岩土工程勘察的重点是研究工程建筑所在场地的不良地质作用、场地的稳定性及建筑的适宜性，从而为制定工程场地的选址提供借鉴参考依据，对于地势相对平坦，海拔较低，地质环境相对比较简单的工程场地而言，主要是查清场地地基土的物理力学性质，如地基承载力、地基土的均匀性及场地是否有湿陷性、场地是否具有液化土层等。
2岩土工程勘察难点
钻探是获得地层结构最主要的方法，了解一个场地的地层结构情况，仅靠调查及踏勘察是不够的，能够了解不同深度地层的地质结构构成情况，但由于钻探工艺自身的缺点，如地层遇到卵石层或杂填土时钻进较慢，且成本较高，对土样的扰动性较大，在勘察进掌握地层的结构及其物理力学性质时难度较大，例如:位于山西太原市东部的府东街东延棚户区改造安置用房项目勘察，在现场踏勘时了解到场地位于太原市杏花岭区府东街东延段以北，太行路的东侧，490仓库的的南侧。拟建场地原为黄土冲沟，近十年周边建筑时将弃土和建筑垃圾填到此沟，附近的居民将生活垃圾也倾倒此沟，现状下东高西低，整体呈缓坡状，勘探点绝对高程864.71～895.44m，高差30m左右。场地中杂填土平面分布情况及杂填土的埋藏深度成为该项目勘察的难点。
3探索岩土勘察中难点改进的方法
针对府东街东延棚户区改造安置用房项目场地杂填土较厚的情况，在勘察时除采用了常规的测绘、钻探等手段外，采用了孔内摄像的方法，在场地内选不同钻孔进行了摄像之后终于得到了重要的数据资料，在通过对这些材料的分析和处理，终于绘制出了该场地的工程地质剖面图，明确的显示了该场地的杂填土层厚度，及分布范围，在通过对这些情况加以分析和研究，终于确定了一个行之有效、较为合理的地基基础处理方案，该方法的应用，对地层结构无影响，赢得了良好的经济效益和社会效益。
4结语
（1）深基坑的开挖。由于超高层建筑基础的埋深较大，因此，基坑的开挖深度也较大，必须重点针对深基坑开挖过程中在深度影响范围以内的地下水埋藏情况、岩土分布及力学特点等条件进行科学勘察，以便为各侧边的地质模型、降水设计及深基坑支护提供相应的参数。
（2）环保及抗震设计。必须详细地对基坑周围的建筑、地下设施、管道渗漏、车辆及道路载重等条件进行勘察，为基坑支护以及降水设计所需采取的施工监测及环保措施提出有利的建议。在抗震设计中，需要对建筑场地的类别及地基地震效应等进行有效地分析与判断，为土层的剖面、覆盖层厚度等提供相应的动力参数。
2岩土工程在超高层建筑勘察中的应用分析
2.1应用要点分析
（1）场地勘察及方案制订。在超高层建筑建设过程中，岩土工程勘察是一项基础性工作。一方面，需要对场地适宜与否、稳定与否进行科学地评价，并针对是否液化予以合理分析。同时，还需要对场地基土的岩土工程性质进行科学评价。例如，对基础持力层进行分析和评价，对桩基础、天然地基等进行分析、评价等。此外，有些现场还可能需要对溶洞、滑坡等进行评价等。另一方面，由于超高层建筑具有埋置深、荷载大等特点，因此，地基勘察相对更为复杂。此外，选取科学的基础方案可有些降低工程造价。
（2）深入勘察施工底层结构。为了满足基础类型设计及选择需求，必须详细地掌握施工地层的结构及其变化。一方面，为了尽量满足地层结构纵横变化方面的需求，要求勘察点之间的距离应尽量小，通常15-35m为宜；另一方面，勘察点深度应尽量深。为便于计算，会有不少于二分之一勘察孔总数的控制孔孔深超过压缩层预想的深度；此外，地质与水况条件应首先查明，若利用桩基，基坑将会很深，会为施工带来不少问题，要求施工人员必须在自身区域内对有关设备进行布置。入岩段进行打孔，并钻得岩心，获得岩石标本后科学判断，对岩石面进行确定。以所所掌握岩石规律及特性为依据，对基岩面标高的等高线图进行科学绘制，依据设计深度对岩石的深度进行控制，通过小径深度钻入，以防引发质量隐患。
2.2应用难点分析
（1）勘察点复杂情况及地下水位测量。首先，应依据某地基的等级开展勘查工作，针对所采集建筑的岩土试样，应开展科学的评价与分析，若存在如盐渍土、湿陷性土等特殊岩土，将会导致地基等级变化，致使勘查点之间的距离不合逻辑。为此，岩土工程在超高层建筑勘察应用时，必须全面负责；此外，勘查点深度也是难点之一。鉴于建筑结构形式及勘察深度各不相同，针对地质条件较好的密实性的碎石土区，应适度降低深度，就商场、地下室等多层框架结构建筑而言，因柱网荷载及基础面积较大，有些甚至会采用桩基，导致勘察更复杂；地下水测量时要求各个勘查点应同时开展测量，且需要在最后钻孔施工结束24h之后再进行，测量时应对地下水开采情况进行分析。
（2）试样采集及地震效应分析。试样采集应严格依据相关规范要求进行，因原状样的高度、数量不足，或密封性不佳等问题，导致土中含水量大量散失。不少勘察单位对于比重试验并未给予足够的重视，往往由经验进行估计，很少开展实测。岩土工程中此类误差在可接受范围内，但若涉及渗透流稳定研究等工程项目时，会带来严重影响，甚至得出错误结论；针对岩土情况的勘察，仍需充分考虑地震效应。某些勘察单位出于人力、经济、科级因素的考虑，往往依据已有经验对覆盖层的厚度及场地类别进行判断，对工程抗震造价带来不良后果。此外，地基处理之后，还需要考虑到剪切波速以及地基土的类别是否会改变。
3结语
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