時間：2023-03-17 18:01:51
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發表網為您精選了8篇巖土論文，愿這些內容能夠啟迪您的思維，激發您的創作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
隨著我國經濟社會的快速發展工程地質勘察水平也在日益提高，無論是勘察設備、勘察方式、相關儀器以及計算機水平都得到了極大提高，特別是相關勘察人員的專業水平也得到了長足發展。但是隨著勘察工作的不斷推進，傳統的勘察技術和經驗已經不能滿足，這就需要工作人員不斷總結，不斷創新，尋找更有效的方式。這樣才能進一步促進我國巖石勘察工作的發展，降低勘察成本。在巖石勘察過程中主要的目的是為了了解工程現場的具體狀況，并且結合這些內容為設計和施工提供相關參數。所以巖石勘察工作在工程建設和成本控制過程中發揮極為重要的作用。工程勘察質量對整個工程的安全都會產生巨大影響。尤其是基礎地質巖石測試參數會影響到工程基礎設計，一旦這一參數存在問題就會造成基礎設計的安全問題，增加設計成本。一般巖土工程勘察工作包括原狀土取樣、現場鉆探、試驗以及現場原位測試等工作，在執行過程中每一項都要嚴格按照國家規定的標準進行，要提高測試結果的準確性。
2幾個重要工程技術存在的缺陷
2.1由于地質形態造成的問題：通常包括確定不明的地下物體、地下空洞以及巖石的分布形態和相關位置等。
2.2巖土參數的相關問題：需要對一些難以取到原裝的巖石以及難于在室內進行實驗的粗顆粒土、風化石以及殘積土等。這些巖石的參數是比較難確定的。
2.3技術素質的問題：工作人員的專業素養和知識水平也會對巖石勘察工作產生巨大影響，一些工作人員缺乏基本的專業素質或者是技術交流能力，也是造成巖石勘察工作問題的重要原因。
3提高勘察水平的解決方法
3.1隨著電子、電子計算機技術的飛速發展，近十幾年來，工程物探專業根據彈性波理論、電磁波理論和電學原理發展了許多新的工程物探方法并相應發展了一大批集數據適時采集處理，軟、硬件功能于一體的工程物探探測設備，它具有采樣密度大、速度快、成本低、信息量大等特點。可以利用工程物探可連續加密測點的辦法來獲得連續的地質界面。從而有效的解決傳統鉆探手段以點帶面劃分地質界面時常帶來的漏判、劃分不準確等缺點;并且可以利用綜合工程物探方法有效地解決傳統勘察手段難于解決的諸多巖土工程問題，如地下不明物體、洞穴、軟弱結構面、滑動面、斷層、破碎帶等在地下的分布特征、形態、埋藏深度、位置。并且可以提供許多工程建設所需的巖土動力參數和設計地震參數。相對傳統的鉆探方法，工程物探技術使用時受場地、地形條件的限制較少，具有節省時間、費用且勘探精度高等特點。但是，各種工程物探方法的有效性決定于它對探測對象的適用性，物探條件的適用性越強，解決問題的可靠的性越大，因此，為了有效地解決某些復雜的巖土工程技術難題，必須采用多種工程物探手段和鉆探聯合使用的方法，起到互相補充、互相驗證的作用。合理地選擇、運用工程物探技術與傳統勘探手段相結合，無疑是解決巖土工程勘察中存在的主要問題的有效手段之一。
3.2加強室內、外測試新技術和施工檢測、監測技術的使用，通過其所獲得的數據和資料，經過分析、對比，建立它們之間的經驗關系，并通過工程施工檢測、監測所獲取的實測資料反算得到的參數作為對比依據，確保所提供的巖土工程設計參數的可靠性。并達到解決那些采用傳統勘探手段難于獲取可靠的巖土工程設計參數等問題。此外，還可以利用土工離心模擬技術檢查工程安全的可靠性;驗證堤壩、邊坡的變形和穩定性;解決建筑物淺基礎的地基變形特征、破壞模式及極限承載力，樁基礎的承載力和施工工藝對樁基礎承載力及變形的影響;解決擋土結構的變形及破壞機理，土體與結構物之間的相互作用;了解動力工程、砂土液化、單樁和群樁在水平動荷載作用下的性狀。
4針對我國巖土工程勘察提出的建議和對策
雖然我國巖石工程勘察技術得到一定發展但是仍然不能滿足我國發展的需要，而造成這一問題的因素比較多，我國必須要結合自身發展實際選擇正確的方式解決，主要從以下幾個方面入手：
4.1要不斷加強對巖土工程技術人員的培訓，提高勘察人員整體素質;巖土工程勘察是一項專業技術工作，集多種學科于一體，近年來，隨著勘察工藝和技術的不斷發展，各種新的規范和標準不斷更新，因此，巖土工程勘察人員必須與時俱進，提高自身的專業素質，以適應新時代的巖土工程勘察要求。在推行土木工程師準入制度的同時，要不斷加強對勘察人員的培訓，以全面提高其技術水平和專業素質。此外，還應該不斷加強勘察市場的監管，推行勘察監理體制。
4.2要不斷加強勘察質量的認證，健全勘察質量管理體系。建立專業的質量管理體系，設置以過程模式作為勘察標準的結構。而且要明確勘察工作的質量標準，通過過程方法對巖土工程實施PDCA的勘察管理方式，以全面提高勘察工作的質量及作用。
4.3對建設程序、市場勘察進行嚴格的規范，科學的建設程序應該嚴格堅持先勘察、再設計、后施工的流程。對于投資決策的工程，如沒有科學的地質勘察資料，則不予報建。對于未按照地質勘察規范進行勘察的的工程不予報建。此外，還應該建立高效的市場約束體系。一方面加強國家和政府法律法規的監管，通過項目招投標制度和實際過程中對行為主體進行有效的監管;另一方面應該實行工程建設全程監理制，通過事前、事中、事后全程勘察的地質控制辦法，以最大限度的避免建設過程中的地質問題，從而確保勘察有效，使建設投資效益最大化。
4.4定期進行勘察設備的維護和保養。隨時掌握各種室外勘察設備和室內試驗設備的完好性能，這是確保勘察工作有效進行的基礎。對于現有的儀器設備應該定期進行檢測，以確保其工作性能和狀態，對于老化陳舊的設備儀器要及時更新換代。
5結束語
土以碎散的顆粒為骨架，由固、液、氣三相物質組成；在其由巖石風化的生成、搬運和沉積過程中幾經滄桑，形成了不同于其他材料的復雜的力學性質，而不同時空條件下土的性狀也各不相同。所以盡管已提出的土的本構關系理論數學模型不下百種，動用了傳統力學和現代力學的各種理論和手段，但是到目前為止，還沒有一種為人們所公認的，能夠準確、全面反映各種土的應力應變關系的數學模型。是否存在這樣的模型也是值得懷疑的。
在計算機和計算技術基礎上發展起來的，以有限元為代表的數值計算是解決邊值問題的強有力的手段。當用來計算彈性體時其精確程度令人嘆為觀止。其計算結果與光彈試驗結果毫厘不差，結果光彈試驗很快被廢止。土是碎散材料，而在一般數值計算中首先被假設為連續體，然后被離散化，假設各單元間的結點位移協調，計算土體的應力變形關系。這常常不能反映土的變形的微觀機理。以DDA（DiscontinuousDeformationAnalysis）為代表的離散單元計算方法在計算某些農產品（如谷類）和工業零件（如滾珠）時是相當成功的。以至被稱為“數值試驗”可以精確地代替模型試驗。在定性地探索土的變形的微觀機理時，也是很有價值的。但是用以描述由不同尺寸、不同形狀、不同礦物成分的顆粒組成的土，反映不同三相成分及其物理、化學和力學的相互作用，即使是可能，恐怕也是相當遙遠的事。
數學模型和數值計算預測的另一個難點是土的參數的選取，它受到取樣(制樣)和試驗手段的限制。原狀土在取樣過程中不可避免地受到擾動和發生應力釋放，會破壞其結構性。即使是重塑土試樣，制樣的方式、器具和操作程序的差別也嚴重影響試驗的結果。另一方面，目前使用的土工試驗儀器也存在局限性。以真三軸儀為例，由于邊界之間的干擾，試樣的應力和應變的均勻是很難保證的。
在對地基和土工建筑物的探測方面，土層的時空變異及人類活動給勘探測試及其結果的判釋造成困難。除此以外，巖土工程中的復雜邊界條件和施工過程中的諸多因素也嚴重影響工程的實際結果。
在我國每年發表和撰寫了大量的論文和報告，提出了各種理論、模型、計算方法、計算程序和技術手段，常常伴以試驗或者實測數據的驗證，其結果也常常是“符合得很好”。自己的試驗或觀測證實了理論或者方法的完美，正是：“各夸自家顏色好，百花園中各稱王。”這種結果的可信性很值得懷疑。筆者在評閱一些論文和成果時，對于那些二者符合得完美到天衣無縫的圖與曲線，常常懷有很大的不信任感；而對于存在相當差別，甚至坦率地承認預測的不成功的情況，則是完全理解的。可惜后者較少。
近年來，主要在國外進行了多次的“考試”或者“競賽”活動：首先委托一個（或幾個）單位進行所謂的“目標試驗”，亦即需要預測或者預算的試驗或實例。其結果是保密的，或者預測前不做試驗，預測以后在試驗。事先公布有關的土的一般資料、基本試驗的數據（為確定有關參數）和目標試驗的應力（應變）路徑。在全世界或者一定范圍征求參賽者（參加目標試驗的人不參賽）。全部預測結果上交以后，公布試驗結果。一般是召開研討會，評估或者評分。參賽者也常常進行申辯和總結。這是一種客觀、公正和有權威性的檢查比較方式。也是推動巖土工程發展的十分有益的活動和手段。它使我們認識到在巖土工程領域，我們的認識能力和預測能力到底有多高。
試驗方法和設備的檢驗比較
1.不同儀器的相同試驗的檢驗
1982年在法國Grenoble召開的“土的本構關系國際研討會”上①，用劍橋式的立方體真三軸儀分別由德國的Karlsrube大學和法國的Grenoble大學對同樣的砂土和粘性土進行復雜應力路徑和應變路徑的真三軸試驗，兩份試驗結果是存在著差別的。由于使用的儀器與土料都是相同的，差別主要源于操作方法和技巧。
1987年在美國克里夫蘭召開的“非粘性土的本構關系國際研討會”上②，利用美國Case大學的空心圓柱扭剪儀和法國Grenoble大學的劍橋式立方體真三軸儀進行砂土的相同應力路徑的試驗。試驗內容包括：
(1)b＝不同常數的不同密度兩種砂土的真三朝試驗；其中，b=（σ1-σ2）／（σ1-σ3）
(2)在π平面上應力路徑為圓周（兩周）的的真三軸試驗。
（b=常數的真三軸試驗與空心圓柱試驗的比較）表示了對于Hostun密砂（干密度ρd＝1.65g/cm3）在b＝不同常數，中主應力ρ2=500kPa保持不變，用兩種儀器試驗得到的軸向應力與軸向應變關系曲線，軸向應變和體應變的關系曲線。可見在b=0和0.28時，不同儀器試驗結果的差別是很大的。但是在評價它們時，主持者說：對于軸應變，除了0.286的結果很差（verypoor）以外，其他的曲線符合的很好(verywell)；（b.體應變εv與軸向應變εz間試驗曲線）的曲線認為符合得很優良（excellent）。對比我們的一些論文中理論與實際曲線二者絲絲入扣的符合，就顯得很不真實。在這兩個試驗中試樣的破壞形態也有很大不同：空心圓柱試樣發生頸縮；立方體試樣產生V形的剪切帶。這些差別可能是由于試樣的制樣方法不同，試樣中的實際應力分布不同和試驗中的邊界條件不同引起的。
2.土工離心機模型試驗
1986年由歐洲共同體資助，發起“土工離心機的合作試驗”③。參賽者有三家：英國的劍橋大學、法國的道橋中心研究室和丹麥的工程院。試驗的內容是模擬飽和砂土地基上的圓形淺基礎的承載力和荷載—沉降關系。試驗土料統一為巴黎盆地天然沉積的一種均勻石英細砂。模型地基的孔隙比規定為e=0.66(相對密度Dr=86％)，規定圓形基礎的模型尺寸為直徑D=56.6mm,離心加速度＝28.2g，基底完全粗糙。此前，由丹麥巖土研究所對于這種土進行了物性試驗和三軸試驗，其結果公布于眾。要求荷載—沉降關系表示成無量綱的變量q/γˊnb-s/b公關系曲線。
其中：
q=基礎上施加的荷載(kPa)
γˊ=乙土的浮容重(kN-m3)
n=重力加速度水平，即模型比尺
b=模型基礎的尺寸(m)
s=基礎的中心垂直沉降(m)
同時也進行了相同條件下的現場載荷試驗，以便與模型試驗結果對比。
這三家使出了渾身解數，精心制樣、安裝、運轉和量測，反復摸索，反復校驗，校正各種參數和影響因素。劍橋大學還在離心機上作了靜力觸探試驗。最后，劍橋大學提交了一組試驗結果，另外兩家按要求給出了一條曲線。圖2（圓形天然淺基礎的試驗荷載-沉降關系曲線）表示了其試驗結果，其中劍橋大學是筆者選取的最接近于要求的條件的試驗結果(e＝0.664)。
可見，這種世界先進水平的土工離心模型試驗的誤差在±30%以上。值得提出的是，這是一種條件非常簡單明確的模型試驗。而現場的工程實際情況的條件和影響因素遠比這復雜。在這個試驗中，加載速率、模型地基砂的密度、制樣方法和運行程序對試驗結果都有影響。例如劍橋大學的試驗表明，砂土的孔隙比變化0.01（相當于相對密度變化3％），則其承載力變化18％，如圖3（地基承載力與模型地基孔隙比間關系—劍橋大學試驗結果）所示。而由于模型地基是先制樣，后運轉，保證地基內砂土處處均勻，孔隙比誤差在0.01范圍內是有較大難度的。
3.單樁的動測法的考試
1992年在荷蘭海牙進行了一次動測樁的“考試”④。在第一輪，10根預制樁預先被沉入地基，樁徑250mm，樁長18m（7#樁17m）。要求測出其預制的“缺陷”。其中一根樁完整無缺；其余的9根樁各有缺陷：頸縮、擴徑和在不同部位的10mm寬，130mm深的刻槽。事先由特爾夫公司進行了地基勘察，將土層資料公布于眾。有12家具有國際聲譽的公司參賽，用小應變動測法檢測。結果是：平均測對4根；最多對7根，最少對兩根。沒有一家測出那根完整無損的樁。他們認為對于只有10mm寬的缺痕很難分辨。
第二輪是沉入11.5m-19m長的5根樁，然后用靜載荷試驗測出極限承載力。10家公司用大應變動測法測試其極限承載力。其結果也不樂觀。比如，由靜載試驗為340kN的一根樁，各家給出的結果分布在90kN-510kN的范圍。
4.堤防隱患檢測的“大比武”
我國目前有各類堤防25萬公里，很多已具有幾百年的歷史。是民堤逐年加高培厚或者在汛期搶修形成的。地質條件及堤身土料和質量千差萬別，隱患很多。1998年洪水期間發生的許多險情和決口都是由于滲透通道形成的管涌和蟻穴鼠洞、裂隙異物和局部疏松土體等造成的。為此水利部和防汛辦于1999年3月在湖南宜陽召開了“堤防隱患綜合檢測技術檢驗會”也北被稱為“大比武”。
有我國的十幾家科研院所、大專院校和少數廠家（包括美國的勞雷公司）參加。檢測堤段位于宜陽的一段廢堤上。每個參賽的檢測方法負責200米堤段，時間是兩小時。幾處“隱患”是事先人工布置的，埋設了稻草、鋼管，模擬蟻穴和鼠洞。一般在兩米深范圍內。人們使用的測試手段包括：高密度電阻率法、瞬變電磁法、地震波法、彈性波法和探地雷達等。這些方法都有一定的分辨率限制，即分辨尺寸與深度之比一般是相對固定的。因而兩米深的隱患的檢測不應算是難題。檢測結果聘請有關專家評審，打分。圖4（堤防隱患的檢測結果評分）所給的分數只是相對的。組織者對于測試結果是不滿意的。參賽者各自對其結果的誤差的原因進行了解釋。針對這種結果，水利部斥資幾百萬，開展專題研究，目標是“傻瓜”式的快速檢測儀器和方法。關鍵問題可能是要結合各地具體情況和長期的抗洪防汛經驗，因地制宜，積累資料和經驗，合理判釋，儀器才會發揮作用。很難想象，可以身背“傻瓜機”，走遍天下都會靈驗。
土的本構關系的檢驗
80年代以來，關于土的本構關系的“考試”至少進行了3次。1980年美國和加拿大召開了“巖土工程中極限平衡、塑性理論和一般的應力應變關系北美研討會”⑤。會前用兩種天然粘土、一種重塑的高嶺粘土和渥太華砂進行了一系列試驗。試驗包括：
平均主應力p=常數的三軸試驗，
b＝常數的真三軸試驗
砂土在π平面上應力路徑為圓周的真三軸試驗
天然粘土大主應力方向與其沉積方向成不同角度的三軸試驗。
事先將土的物性參數和基本試驗的結果公開提供。然后在全世界范圍征求參賽者。參加預測的有個不同國家的17個本構模型。從給出的結果看，軸向應力應變關系（σ1-σ3）~ε1預測的精度一般尚可；體應變預測的精度差別很大。對于應力路徑在π平面上為圓周的情況，許多模型無能為力。由于原狀土的各向異性，對于其循環加載和超固結性狀很難預測，只有少數模型參加了預測。結果表明，沒有一個模型能夠合理地預測所有的試驗情況。正如會議主席Finn所說：“沒有給任何一個本構模型戴上王冠”。這也是符合當前的土力學理論發展的現狀的。
1982年在法國召開了“土的本構關系國際研討會”人們用不同的理論模型對砂土和粘土的復雜應力路徑和應變路徑的試驗結果進行了類似的預測。如上所述，也對試驗本身進行了檢驗⑥。
1987年在美國克里夫蘭召開了“非粘性土的本構關系國際研討會”⑦。會議征求對真三軸試驗和空心扭剪試驗結果用理論模型進行預測。共有世界各國的32個土的本構模型參賽。其中包括：
3個次彈性模型(H)
3個增量非線性彈性模型(I)
1個內時模型(E)
9個具有一個屈服面的彈塑性模型(EP1)
10個具有兩個屈服面的彈塑性模型(EP2)
6個其他形式的彈塑性模型(EP)
會議將預測結果與試驗結果比較，按四個單項評分。評分的標準見圖5（本結構模型預測的評分標準）。規定了上下限，按統計方法打分。圖6（軸向應力應變關系得分的直方圖—滿分100）與圖7（體應變與軸向應變關系得分的直方圖—滿分100）表示出b＝常數的真三軸試驗的預測得分情況。可見其軸向應力應變關系預測經過還差強人意；而體應變的預測則基本是全不及格。
這些“考試”基本上反映了人們當前認識和描述土的應力應變關系的能力和水平。它表明，即使對于實驗室制作的重塑土試樣，其應力應變關系也是相當復雜的。現有的關于土的本構關系的數學模型的描述能力在精度和條件方面都是有限的。有的模型使用了20多個，甚至40多個常數，結果仍然不另人滿意。
1．土工加筋擋土墻的計算
60年代以來，隨著計算機和計算技術的發展，土工數值計算大大加強了我們解決復雜的巖土工程邊值問題的能力。有人提出可將土力學分成理論土力學、實驗土力學和計算土力學三部分。由于它幾乎可以精神任何邊值問題，似乎一臺打計算機，幾頁打印紙，就可以馳騁在巖土工程的所有領域。這種表現上的簡單、快捷和“精確”，常使青年巖土工作者產生誤解，忽視了其與實際工程問題間的距離，輕視在巖土工程實踐中積累經驗的重要意義。
加筋土的計算是巖土數值計算中很有代表性的課題。它涉及到土的本構模型，筋材的應力應變關系模型和筋土間的界面模型及這些模型涉及的參數。目前已經有較多的計算程序和經驗。1991年在美國的科羅拉多大學，由美國聯邦公路局資助，在足尺試驗的基礎上進行了加筋土計算的競賽⑧。
目標試驗是在一個高3.05米，寬1.22米，長2.084米的大型的試驗槽中進行的。鋪設了12層長為1.68米的無紡土工織物，作成土工織布加筋擋土墻。墻頂采用氣囊加壓。氣囊下鋪設5厘米的砂墊層。試驗用的土料有兩種：一種是均勻的砂土，D50=0.42m；另一種為粉質粘土，塑限Wp=19％，液限Wl=37%。事先公布了砂土的三軸試驗，粘土的不同排水條件下的三軸試驗，土工布的拉伸試驗和筋土問的界面直剪試驗等試驗的結果。征求世界各國同行們進行數值計算，預算試驗觀測結果。預測項日有：
(1)兩種加筋擋土墻在頂部加載103.5kPa以后的墻頂最大位移、不同位置的墻面位移及筋的應變
(2)在加載100小時后的以上各項位移和應變
共有15個不同國家的大學和研究單位參賽。包括美國的科羅拉多大學等8家，英國的哥拉斯格大學等兩家，日本的東京大學等3家。中國和加拿大各一家。其中14家參加了荷載—變形和應變關系的預測。計算的結果見圖8（砂土加筋擋土墻的墻頂最大位移計算的誤差）和圖9（粘土加筋擋土墻的墻頂最大位移計算的誤差）。它們分別表示了砂土和粘土在上述荷載下的墻頂最大位移的預測誤差。有幾家沒有預測粘土加筋擋土墻，有幾家計算得到的結果表明，在此荷載下擋土墻早就破壞。只有少數計算的誤差在30％以內。
對于砂土加筋擋土墻試驗的破壞荷載是207kPa，預測值從10kPa到517kPa不等。粘土加筋擋土墻在荷載加到230kPa時由于氣囊爆破而未能繼續試驗，但擋土墻并沒有破壞。計算的破壞荷載在21kPa到207kPa之間。其誤差之大令人沮喪。
2．土的液化分析方法的檢驗
在1989-1994年間由美國NSF撥款350萬美元，資助用離心機模型試驗來檢驗地震反應分析方法。這是NSF歷年來投入單項經費最多的項目。項目簡稱VELACS。參加的單位和個人包括：美國加州大學戴維斯分校，加州理工大學，英國劍橋大學等7座大學；其中有10名美國國家科學院院士和英國皇家學會會員。參加考試的考生有美、加、日和歐洲的23個數值計算專家和研究組。
項目動用了9臺帶有振動臺的土工離心機，并且進行了平行試驗。模擬地震的振動模型試驗內容包括：
(1)水平自由地基
(2)傾斜地基
3)組合地基（一半是密砂，另一半是松砂）
(4)成層水平地基(剛性箱和柔性箱各一種)
(5)護岸的重力式擋土墻
(6)堤壩
(7)心墻壩
(8)砂基礎上的剛性建筑物
涉及以上9種邊值問題的模型試驗，都是相當簡單的工程問題。在土工離心機試驗的基礎上，提出了三類考題：
A在離心機試驗前，提供試驗的初始條件和邊界條件，在尚無任何試驗資料的情況下，進行數值計算。是一種“盲測”。
B離心試驗完成以后，但不公布試驗結果。但向計算者提供試驗的較為詳細的條件和細節。
C公布試驗結果，讓“考生”用自己的數值計算進行計算，比較。
考試的成績按照ABC的次序有所提高，對于A類考題，有30多個數值計算模型參加考試。預測的地震反應加速度比較接近；計算的靜孔壓和沉降量與試驗量測的結果比較，趨勢還是相同的。但二者差別很大，多達幾十倍。但是在試驗后，考慮了試驗中的具體條件量測方法，修正計算條件和參數，計算結果明顯改善。
結論與討論
土的力學性質是非常復雜多變的，巖土工程問題具有很強的不確定性。目前我們的理論分析、數值計算和勘探試驗還遠不能精確定量地描述，反映和預測它們。對此應當有清醒的認識。但是正確的理論和有效的方法應當能夠揭示土受力變形的基本規律，反映巖土工程中的影響因素及影響的范圍。
對于巖土工程問題，正面的純理論和數值預測和計算，往往是很難奏效的。必須詳細地了解實際的條件和過程，熟悉當地的情況，積累經驗，對理論和參數進行合理修正；在工程中不斷觀測和積累數據，在其基礎上合理選取參數，再計算和預測以后的變化，往往達到很高的精度。因而，有人提出在復雜的巖土工程中需要“理論導向，經驗判斷，精心觀測，合理反算”。這是非常中肯和寶貴的認識。
在土力學和巖土工程中逐步引進不確定性的理論方法是一個重要的發展方向。
參考文獻
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，從樁的測法談起。地基處理，1996，7（3）
土以碎散的顆粒為骨架，由固、液、氣三相物質組成；在其由巖石風化的生成、搬運和沉積過程中幾經滄桑，形成了不同于其他材料的復雜的力學性質，而不同時空條件下土的性狀也各不相同。所以盡管已提出的土的本構關系理論數學模型不下百種，動用了傳統力學和現代力學的各種理論和手段，但是到目前為止，還沒有一種為人們所公認的，能夠準確、全面反映各種土的應力應變關系的數學模型。是否存在這樣的模型也是值得懷疑的。
在計算機和計算技術基礎上發展起來的，以有限元為代表的數值計算是解決邊值問題的強有力的手段。當用來計算彈性體時其精確程度令人嘆為觀止。其計算結果與光彈試驗結果毫厘不差，結果光彈試驗很快被廢止。土是碎散材料，而在一般數值計算中首先被假設為連續體，然后被離散化，假設各單元間的結點位移協調，計算土體的應力變形關系。這常常不能反映土的變形的微觀機理。以DDA（DiscontinuousDeformationAnalysis）為代表的離散單元計算方法在計算某些農產品（如谷類）和工業零件（如滾珠）時是相當成功的。以至被稱為“數值試驗”可以精確地代替模型試驗。在定性地探索土的變形的微觀機理時，也是很有價值的。但是用以描述由不同尺寸、不同形狀、不同礦物成分的顆粒組成的土，反映不同三相成分及其物理、化學和力學的相互作用，即使是可能，恐怕也是相當遙遠的事。
數學模型和數值計算預測的另一個難點是土的參數的選取，它受到取樣(制樣)和試驗手段的限制。原狀土在取樣過程中不可避免地受到擾動和發生應力釋放，會破壞其結構性。即使是重塑土試樣，制樣的方式、器具和操作程序的差別也嚴重影響試驗的結果。另一方面，目前使用的土工試驗儀器也存在局限性。以真三軸儀為例，由于邊界之間的干擾，試樣的應力和應變的均勻是很難保證的。
在對地基和土工建筑物的探測方面，土層的時空變異及人類活動給勘探測試及其結果的判釋造成困難。除此以外，巖土工程中的復雜邊界條件和施工過程中的諸多因素也嚴重影響工程的實際結果。
在我國每年發表和撰寫了大量的論文和報告，提出了各種理論、模型、計算方法、計算程序和技術手段，常常伴以試驗或者實測數據的驗證，其結果也常常是“符合得很好”。自己的試驗或觀測證實了理論或者方法的完美，正是：“各夸自家顏色好，百花園中各稱王。”這種結果的可信性很值得懷疑。筆者在評閱一些論文和成果時，對于那些二者符合得完美到天衣無縫的圖與曲線，常常懷有很大的不信任感；而對于存在相當差別，甚至坦率地承認預測的不成功的情況，則是完全理解的。可惜后者較少。
近年來，主要在國外進行了多次的“考試”或者“競賽”活動：首先委托一個（或幾個）單位進行所謂的“目標試驗”，亦即需要預測或者預算的試驗或實例。其結果是保密的，或者預測前不做試驗，預測以后在試驗。事先公布有關的土的一般資料、基本試驗的數據（為確定有關參數）和目標試驗的應力（應變）路徑。在全世界或者一定范圍征求參賽者（參加目標試驗的人不參賽）。全部預測結果上交以后，公布試驗結果。一般是召開研討會，評估或者評分。參賽者也常常進行申辯和總結。這是一種客觀、公正和有權威性的檢查比較方式。也是推動巖土工程發展的十分有益的活動和手段。它使我們認識到在巖土工程領域，我們的認識能力和預測能力到底有多高。
試驗方法和設備的檢驗比較
1.不同儀器的相同試驗的檢驗
1982年在法國Grenoble召開的“土的本構關系國際研討會”上①，用劍橋式的立方體真三軸儀分別由德國的Karlsrube大學和法國的Grenoble大學對同樣的砂土和粘性土進行復雜應力路徑和應變路徑的真三軸試驗，兩份試驗結果是存在著差別的。由于使用的儀器與土料都是相同的，差別主要源于操作方法和技巧。
1987年在美國克里夫蘭召開的“非粘性土的本構關系國際研討會”上②，利用美國Case大學的空心圓柱扭剪儀和法國Grenoble大學的劍橋式立方體真三軸儀進行砂土的相同應力路徑的試驗。試驗內容包括：
(1)b＝不同常數的不同密度兩種砂土的真三朝試驗；其中，b=（σ1-σ2）／（σ1-σ3）
(2)在π平面上應力路徑為圓周（兩周）的的真三軸試驗。
（b=常數的真三軸試驗與空心圓柱試驗的比較）表示了對于Hostun密砂（干密度ρd＝1.65g/cm3）在b＝不同常數，中主應力ρ2=500kPa保持不變，用兩種儀器試驗得到的軸向應力與軸向應變關系曲線，軸向應變和體應變的關系曲線。可見在b=0和0.28時，不同儀器試驗結果的差別是很大的。但是在評價它們時，主持者說：對于軸應變，除了0.286的結果很差（verypoor）以外，其他的曲線符合的很好(verywell)；（b.體應變εv與軸向應變εz間試驗曲線）的曲線認為符合得很優良（excellent）。對比我們的一些論文中理論與實際曲線二者絲絲入扣的符合，就顯得很不真實。在這兩個試驗中試樣的破壞形態也有很大不同：空心圓柱試樣發生頸縮；立方體試樣產生V形的剪切帶。這些差別可能是由于試樣的制樣方法不同，試樣中的實際應力分布不同和試驗中的邊界條件不同引起的。
2.土工離心機模型試驗
1986年由歐洲共同體資助，發起“土工離心機的合作試驗”③。參賽者有三家：英國的劍橋大學、法國的道橋中心研究室和丹麥的工程院。試驗的內容是模擬飽和砂土地基上的圓形淺基礎的承載力和荷載—沉降關系。試驗土料統一為巴黎盆地天然沉積的一種均勻石英細砂。模型地基的孔隙比規定為e=0.66(相對密度Dr=86％)，規定圓形基礎的模型尺寸為直徑D=56.6mm,離心加速度＝28.2g，基底完全粗糙。此前，由丹麥巖土研究所對于這種土進行了物性試驗和三軸試驗，其結果公布于眾。要求荷載—沉降關系表示成無量綱的變量q/γˊnb-s/b公關系曲線。
其中：
q=基礎上施加的荷載(kPa)
γˊ=乙土的浮容重(kN-m3)
n=重力加速度水平，即模型比尺
b=模型基礎的尺寸(m)
s=基礎的中心垂直沉降(m)
同時也進行了相同條件下的現場載荷試驗，以便與模型試驗結果對比。
這三家使出了渾身解數，精心制樣、安裝、運轉和量測，反復摸索，反復校驗，校正各種參數和影響因素。劍橋大學還在離心機上作了靜力觸探試驗。最后，劍橋大學提交了一組試驗結果，另外兩家按要求給出了一條曲線。圖2（圓形天然淺基礎的試驗荷載-沉降關系曲線）表示了其試驗結果，其中劍橋大學是筆者選取的最接近于要求的條件的試驗結果(e＝0.664)。
可見，這種世界先進水平的土工離心模型試驗的誤差在±30%以上。值得提出的是，這是一種條件非常簡單明確的模型試驗。而現場的工程實際情況的條件和影響因素遠比這復雜。在這個試驗中，加載速率、模型地基砂的密度、制樣方法和運行程序對試驗結果都有影響。例如劍橋大學的試驗表明，砂土的孔隙比變化0.01（相當于相對密度變化3％），則其承載力變化18％，如圖3（地基承載力與模型地基孔隙比間關系—劍橋大學試驗結果）所示。而由于模型地基是先制樣，后運轉，保證地基內砂土處處均勻，孔隙比誤差在0.01范圍內是有較大難度的。
3.單樁的動測法的考試
1992年在荷蘭海牙進行了一次動測樁的“考試”④。在第一輪，10根預制樁預先被沉入地基，樁徑250mm，樁長18m（7#樁17m）。要求測出其預制的“缺陷”。其中一根樁完整無缺；其余的9根樁各有缺陷：頸縮、擴徑和在不同部位的10mm寬，130mm深的刻槽。事先由特爾夫公司進行了地基勘察，將土層資料公布于眾。有12家具有國際聲譽的公司參賽，用小應變動測法檢測。結果是：平均測對4根；最多對7根，最少對兩根。沒有一家測出那根完整無損的樁。他們認為對于只有10mm寬的缺痕很難分辨。
第二輪是沉入11.5m-19m長的5根樁，然后用靜載荷試驗測出極限承載力。10家公司用大應變動測法測試其極限承載力。其結果也不樂觀。比如，由靜載試驗為340kN的一根樁，各家給出的結果分布在90kN-510kN的范圍。
4.堤防隱患檢測的“大比武”
我國目前有各類堤防25萬公里，很多已具有幾百年的歷史。是民堤逐年加高培厚或者在汛期搶修形成的。地質條件及堤身土料和質量千差萬別，隱患很多。1998年洪水期間發生的許多險情和決口都是由于滲透通道形成的管涌和蟻穴鼠洞、裂隙異物和局部疏松土體等造成的。為此水利部和防汛辦于1999年3月在湖南宜陽召開了“堤防隱患綜合檢測技術檢驗會”也北被稱為“大比武”。
有我國的十幾家科研院所、大專院校和少數廠家（包括美國的勞雷公司）參加。檢測堤段位于宜陽的一段廢堤上。每個參賽的檢測方法負責200米堤段，時間是兩小時。幾處“隱患”是事先人工布置的，埋設了稻草、鋼管，模擬蟻穴和鼠洞。一般在兩米深范圍內。人們使用的測試手段包括：高密度電阻率法、瞬變電磁法、地震波法、彈性波法和探地雷達等。這些方法都有一定的分辨率限制，即分辨尺寸與深度之比一般是相對固定的。因而兩米深的隱患的檢測不應算是難題。檢測結果聘請有關專家評審，打分。圖4（堤防隱患的檢測結果評分）所給的分數只是相對的。組織者對于測試結果是不滿意的。參賽者各自對其結果的誤差的原因進行了解釋。針對這種結果，水利部斥資幾百萬，開展專題研究，目標是“傻瓜”式的快速檢測儀器和方法。關鍵問題可能是要結合各地具體情況和長期的抗洪防汛經驗，因地制宜，積累資料和經驗，合理判釋，儀器才會發揮作用。很難想象，可以身背“傻瓜機”，走遍天下都會靈驗。
土的本構關系的檢驗
80年代以來，關于土的本構關系的“考試”至少進行了3次。1980年美國和加拿大召開了“巖土工程中極限平衡、塑性理論和一般的應力應變關系北美研討會”⑤。會前用兩種天然粘土、一種重塑的高嶺粘土和渥太華砂進行了一系列試驗。試驗包括：
平均主應力p=常數的三軸試驗，
b＝常數的真三軸試驗
砂土在π平面上應力路徑為圓周的真三軸試驗
天然粘土大主應力方向與其沉積方向成不同角度的三軸試驗。
事先將土的物性參數和基本試驗的結果公開提供。然后在全世界范圍征求參賽者。參加預測的有個不同國家的17個本構模型。從給出的結果看，軸向應力應變關系（σ1-σ3）~ε1預測的精度一般尚可；體應變預測的精度差別很大。對于應力路徑在π平面上為圓周的情況，許多模型無能為力。由于原狀土的各向異性，對于其循環加載和超固結性狀很難預測，只有少數模型參加了預測。結果表明，沒有一個模型能夠合理地預測所有的試驗情況。正如會議主席Finn所說：“沒有給任何一個本構模型戴上王冠”。這也是符合當前的土力學理論發展的現狀的。
1982年在法國召開了“土的本構關系國際研討會”人們用不同的理論模型對砂土和粘土的復雜應力路徑和應變路徑的試驗結果進行了類似的預測。如上所述，也對試驗本身進行了檢驗⑥。
1987年在美國克里夫蘭召開了“非粘性土的本構關系國際研討會”⑦。會議征求對真三軸試驗和空心扭剪試驗結果用理論模型進行預測。共有世界各國的32個土的本構模型參賽。其中包括：
3個次彈性模型(H)
3個增量非線性彈性模型(I)
1個內時模型(E)
9個具有一個屈服面的彈塑性模型(EP1)
10個具有兩個屈服面的彈塑性模型(EP2)
6個其他形式的彈塑性模型(EP)
會議將預測結果與試驗結果比較，按四個單項評分。評分的標準見圖5（本結構模型預測的評分標準）。規定了上下限，按統計方法打分。圖6（軸向應力應變關系得分的直方圖—滿分100）與圖7（體應變與軸向應變關系得分的直方圖—滿分100）表示出b＝常數的真三軸試驗的預測得分情況。可見其軸向應力應變關系預測經過還差強人意；而體應變的預測則基本是全不及格。
這些“考試”基本上反映了人們當前認識和描述土的應力應變關系的能力和水平。它表明，即使對于實驗室制作的重塑土試樣，其應力應變關系也是相當復雜的。現有的關于土的本構關系的數學模型的描述能力在精度和條件方面都是有限的。有的模型使用了20多個，甚至40多個常數，結果仍然不另人滿意。
1．土工加筋擋土墻的計算
60年代以來，隨著計算機和計算技術的發展，土工數值計算大大加強了我們解決復雜的巖土工程邊值問題的能力。有人提出可將土力學分成理論土力學、實驗土力學和計算土力學三部分。由于它幾乎可以精神任何邊值問題，似乎一臺打計算機，幾頁打印紙，就可以馳騁在巖土工程的所有領域。這種表現上的簡單、快捷和“精確”，常使青年巖土工作者產生誤解，忽視了其與實際工程問題間的距離，輕視在巖土工程實踐中積累經驗的重要意義。
加筋土的計算是巖土數值計算中很有代表性的課題。它涉及到土的本構模型，筋材的應力應變關系模型和筋土間的界面模型及這些模型涉及的參數。目前已經有較多的計算程序和經驗。1991年在美國的科羅拉多大學，由美國聯邦公路局資助，在足尺試驗的基礎上進行了加筋土計算的競賽⑧。
目標試驗是在一個高3.05米，寬1.22米，長2.084米的大型的試驗槽中進行的。鋪設了12層長為1.68米的無紡土工織物，作成土工織布加筋擋土墻。墻頂采用氣囊加壓。氣囊下鋪設5厘米的砂墊層。試驗用的土料有兩種：一種是均勻的砂土，D50=0.42m；另一種為粉質粘土，塑限Wp=19％，液限Wl=37%。事先公布了砂土的三軸試驗，粘土的不同排水條件下的三軸試驗，土工布的拉伸試驗和筋土問的界面直剪試驗等試驗的結果。征求世界各國同行們進行數值計算，預算試驗觀測結果。預測項日有：
(1)兩種加筋擋土墻在頂部加載103.5kPa以后的墻頂最大位移、不同位置的墻面位移及筋的應變
(2)在加載100小時后的以上各項位移和應變
共有15個不同國家的大學和研究單位參賽。包括美國的科羅拉多大學等8家，英國的哥拉斯格大學等兩家，日本的東京大學等3家。中國和加拿大各一家。其中14家參加了荷載—變形和應變關系的預測。計算的結果見圖8（砂土加筋擋土墻的墻頂最大位移計算的誤差）和圖9（粘土加筋擋土墻的墻頂最大位移計算的誤差）。它們分別表示了砂土和粘土在上述荷載下的墻頂最大位移的預測誤差。有幾家沒有預測粘土加筋擋土墻，有幾家計算得到的結果表明，在此荷載下擋土墻早就破壞。只有少數計算的誤差在30％以內。
對于砂土加筋擋土墻試驗的破壞荷載是207kPa，預測值從10kPa到517kPa不等。粘土加筋擋土墻在荷載加到230kPa時由于氣囊爆破而未能繼續試驗，但擋土墻并沒有破壞。計算的破壞荷載在21kPa到207kPa之間。其誤差之大令人沮喪。
2．土的液化分析方法的檢驗
在1989-1994年間由美國NSF撥款350萬美元，資助用離心機模型試驗來檢驗地震反應分析方法。這是NSF歷年來投入單項經費最多的項目。項目簡稱VELACS。參加的單位和個人包括：美國加州大學戴維斯分校，加州理工大學，英國劍橋大學等7座大學；其中有10名美國國家科學院院士和英國皇家學會會員。參加考試的考生有美、加、日和歐洲的23個數值計算專家和研究組。
項目動用了9臺帶有振動臺的土工離心機，并且進行了平行試驗。模擬地震的振動模型試驗內容包括：
(1)水平自由地基
(2)傾斜地基
3)組合地基（一半是密砂，另一半是松砂）
(4)成層水平地基(剛性箱和柔性箱各一種)
(5)護岸的重力式擋土墻
(6)堤壩
(7)心墻壩
(8)砂基礎上的剛性建筑物
涉及以上9種邊值問題的模型試驗，都是相當簡單的工程問題。在土工離心機試驗的基礎上，提出了三類考題：
A在離心機試驗前，提供試驗的初始條件和邊界條件，在尚無任何試驗資料的情況下，進行數值計算。是一種“盲測”。
B離心試驗完成以后，但不公布試驗結果。但向計算者提供試驗的較為詳細的條件和細節。
C公布試驗結果，讓“考生”用自己的數值計算進行計算，比較。
考試的成績按照ABC的次序有所提高，對于A類考題，有30多個數值計算模型參加考試。預測的地震反應加速度比較接近；計算的靜孔壓和沉降量與試驗量測的結果比較，趨勢還是相同的。但二者差別很大，多達幾十倍。但是在試驗后，考慮了試驗中的具體條件量測方法，修正計算條件和參數，計算結果明顯改善。
結論與討論
土的力學性質是非常復雜多變的，巖土工程問題具有很強的不確定性。目前我們的理論分析、數值計算和勘探試驗還遠不能精確定量地描述，反映和預測它們。對此應當有清醒的認識。但是正確的理論和有效的方法應當能夠揭示土受力變形的基本規律，反映巖土工程中的影響因素及影響的范圍。
對于巖土工程問題，正面的純理論和數值預測和計算，往往是很難奏效的。必須詳細地了解實際的條件和過程，熟悉當地的情況，積累經驗，對理論和參數進行合理修正；在工程中不斷觀測和積累數據，在其基礎上合理選取參數，再計算和預測以后的變化，往往達到很高的精度。因而，有人提出在復雜的巖土工程中需要“理論導向，經驗判斷，精心觀測，合理反算”。這是非常中肯和寶貴的認識。
在土力學和巖土工程中逐步引進不確定性的理論方法是一個重要的發展方向。
參考文獻
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，從樁的測法談起。地基處理，1996，7（3）
在對巖土工程進行勘察和設計過程中，為了便于基礎選型、支護、加固或者爆破方案設計的進行，常常需要評價場地的地形地貌、地下水的分布情況、巖土體的力學參數以及地質構造等，然后再進行取值。但是巖土工程的性質復雜并且具有很強的區域性特征，其研究對象具有特殊性，與其他材料相比，巖體和土體不具有確定的力學參數和工程性能，地下水的分布情況、氣候條件、巖土體力學參數、地質構造、開挖形式等因素都會對巖土的力學參數和性能造成影響，基于巖土體的特殊性和復雜性，對場地內的工程地質信息進行集成管理、存儲和分析時，可以對信息管理技術進行綜合運用，通過不同形式的信息反饋，可以為對該區域后續的巖土工程勘察和設計提供一定的參考依據和指導。通過對場地內的巖土工程信息（如地形地貌、地下水分布情況、巖土體土工力學試驗數據、地質構造、地下管線分布、地震背景）進行搜集和整理，并以當地的經驗和理論公式為依據，管理和存儲各個巖土體的力學參數和工程性能等信息，然后進行建模分析和評價，這樣就可以得到該場地內的工程地質剖面和平面圖，對各層地基的穩定性和均勻性進行評價，使其地基承載力得到確定，從而對基礎類型、各項支護和防治方案進行相應地確定。通過對工程地質信息進行不斷的積累，信息管理系統的信息量也在不斷增大，覆蓋的區域也更加廣，這樣有利于工程參數、支護、防止方案確定的有效性和完善性，如圖2所示。
2信息管理技術在巖土工程施工中的應用
2.1信息管理技術在巖土工程設計方案中的實現
對巖土工程設計方案的實施就是巖土工程施工，工程孔施工、地基處理、以及開挖、爆破施工等都是巖土工程的主要工作內容。當前，我國多是通過現場技術人員憑借既往的施工經驗、嚴格按照施工方案和圖紙進行巖土工程的施工，其管理和監督多由監理單位、建設單位以及政府相關職能部門負責。但是在施工場地的地質條件具有較高的復雜性或者施工過程中出現的突發狀況與設計方案不相符合的情況下，如果仍然按照原來的設計方案進行施工，那么施工的安全性和可靠性就難以保障，在巖土工程中應用信息化管理技術就能夠有效地避免此類現象的出現、巖土工程信息管理系統實現流程如圖3所示。
2.2監測信息反饋和信息化施工
在巖土工程的施工中，監測信息反饋技術和信息化施工具有十分重要的作用，由于巖土工程施工的復雜性和多變性，因此在整個施工過程中要對施工進度、資金出入狀況進行良好的控制，并了解中央地方的各種法律法規，只有這樣才能更準確的掌握各類資源，為管理者提供更合理的決策。在巖土工程施工的過程中，必須要對每種方案所需的經費以及預期取得的收益進行考慮，并對工程項目對環境造成的影響進行分析，通過對各個指標進行綜合分析，選出經濟效益好、對環境污染小的設計方案。我國巖土工程的評價主要是計算經濟效益費用比、凈現值、內部收益率、投資回報年限等指標的期望值，并據此進行方案優選。但是由于巖土工程施工過程中的各種不確定因素的干擾使得每種方案的效益和經費都是不確定的，效益和風險并存。不確定性指的就是問題的結果不確定，對工程項目的各種風險發生的概率以及帶來的后果必須做出相應的分析，對風險做出定量的估算。一般風險管理有以下五個步驟：（1）風險的鑒別：鑒別風險的來源、特性及與行為或現象有關的不確定性；（2）風險的量化與度量：利用概率論等數學知識，對可能發生的風險進行量化分析，找出風險發生的概率值，找出風險源，并理清楚各個風險之間的相互關系。（3）風險評價：使整個風險評估與風險管理的過渡階段。（4）風險接受和規避：這一步代表“風險決策”。對每一個決策，通過對成本的評估、對效益的估算、對風險對社會造成的影響，對環境造成的破壞進行詳細的分析，分析風險的可接受程度。（5）風險管理：這一步代表在（4）基礎上進行的“執行”過程，
2.3巖土工程施工中信息管理技術在的優點
使施工記錄的集成化管理得到有效地實現并全程跟蹤和記錄施工過程是信息管理技術在巖土工程信息化施工中的關鍵作用。在巖土工程的施工中，信息管理技術在的優點主要體現在以下幾點：（1）對巖土工程的施工信息進行集成化記錄和管理，可以對比分析當前施工的信息和已建工程的信息，尤其對一些地質條件復雜度高、突發事件容易發生的巖土工程進行施工時，可以以施工場地內地下水位、水質的實際情況以及巖土體變形、壓力的變化情況等信息為依據，對施工方案進行及時地調整，并制定有效的預防方案。（2）在巖土工程中引入信息管理技術有助于建設單位、監理單位和政府相關職能部門對巖土工程的施工過程進行更加有效地管理和監督，因為利用信息管理技術可以使施工記錄的錄入和提交更加及時，并且不能隨意更改提交的數據，這樣可以避免出現偷工減料等違規作業現象。（3）在巖土工程中引入信息管理技術，為后期施工記錄、竣工驗收報告等資料的提交和歸檔提供了方便，并且促進了施工記錄由紙質向電子化方向的轉變。
3結語
1.1工程項目招標不規范
巖土工程由于牽涉的工程建設項目較多，所以涉及的施工部門也相對較多，為實現更好的建設目的，通常采用招投標的方式來確定施工方。然而，在實際運行過程中，并不能得到很好的落實。一是，某些地方政府行業保護意識強，干預公開招標。二是，存在無序競爭，很多施工方為取得建設資格肆意壓低價格，甚至有的壓價超過了工程結構的成本價，導致工程在施工過程中偷工減料，影響工程建設質量。
1.2缺乏規范的合同約束
目前，我國建筑市場還不夠規范，很多企業在進行工程施工時，并沒有簽訂完整的合同，有的即使制定了合同也存在著嚴重的“不平等條約”，這樣的條約下，在進行工程建設過程中，施工單位為了盈利，就會縮短工期，減少工程投入成本等，嚴重影響工程質量。其次，由于合同不夠嚴密，很多施工單位利用其中的漏洞進行工程施工，也會使工程質量受到影響。另外，前期合同簽署不嚴密，在施工過程中，很多企業隨意更改其中條款，嚴重影響了建筑市場的秩序。
1.3工程施工質量不高
目前，我國巖土工程經常發生安全事故，尤其是在南方多氣象災害、多地質災害地區，時常發生工程坍塌、斷裂、下沉等情況，嚴重威脅著人民財產安全，使得巖土工程施工質量備受關注。影響工程質量的原因有很多，除了工人技術能力方面的欠缺，還有施工環節、施工材料、施工設備等方面的問題。只有不斷提高管理質量和管理水平，才能真正提高巖土工程的質量。
1.4工程監理不嚴，效率較低
工程監理，應該從項目的考察、設計、施工、交付等各方面進行。然而，目前我國監理市場主要注重對施工現場工程質量的監理和工程驗收的監理，并沒有明確的監理法規進行規范約束，監理單位也缺乏相應的規章制度以明確自身職責，而監理人員素質也普遍較低，法律意識淡薄，很多時候，只要施工單位“拿錢”便可以順利通過質量監理，這也就降低了監理工作在工程質量控制方面的作用。其次，工程監理范圍狹窄，也是制約著監理工作進行的重要因素，監理工作應該貫穿于巖土工程的整個過程，并且對工程的施工建設進行指導，以保證工程質量，但我國監理人員的監理工作卻僅限于施工階段。另外，整個工程監理市場不規范也使得監理工作執行困難，很多監理單位為了“不找麻煩”，對工程建設“睜一只眼閉一只眼”，產生了很多漏網之魚，使得工程監理很難得到真正的應用，容易造成監理市場混亂。
二、巖土工程項目管理措施
2.1規范工程施工項目管理行為
國家要完善相關法律法規，規范施工單位行為、工程建設人員行為以及監理人員行為，從而使施工管理法制化、科學化，并且相關管理監督單位要進行必要的工程管理，對工程的質量、工期、人員安全等進行嚴格的監督檢查，發現問題立即進行整改。另外，還要加強對相關管理人員的考核和監理人員的資格認定，確保工程施工項目管理規范有序進行，真正使巖土工程施工項目管理得到落實。
2.2規范項目招標工作，簽訂完整合同
首先，要建立科學的項目招標規范，嚴審招標單位的建設實力、施工技術和施工信譽等，并且保證招標工作是在公平、公正、公開的基礎上進行，相關人員不得利用公務之便，。其次，在相關施工單位取得建設權后，工程建筑方要派人進行工程建設監督，防止施工單位將工程轉包他人，影響工程質量。然后，要在施工建設開始前，簽訂完整的合同，明確雙方權利與義務，從而規范施工行為，方便進行相關責任鑒定。
2.3合理進行施工進度控制
控制施工進度，是實現項目工程管理的關鍵，只有合理把握施工進度，才能真正使企業取得良好的經濟效益。首先，要制定合理的施工進度計劃書，對施工場地的人文環境、氣候等進行充分合理考察，其次，進行計劃書的擬定，按照計劃書進行施工。然后，還要做好設備的養護工作，及時更換設備中損壞的零部件，保障設備在完好無損的狀態下工作，從而避免因設備故障延誤施工進度。最后，還要安排專門人員進行現場監督，包括對工人的監督和對施工工藝的監督，以此來提高工作效率，控制施工進度。
2.4加強工程安全、質量和成本管理
企業進行工程項目建設的根本目的就是取得經濟利益，而進行工程項目管理的目標是使項目利益最大化，因此，要著重加強對工程安全、質量和成本的管理。安全管理方面：施工單位要加強施工人員的安全管理，提高工人的安全意識，另外，要加強施工現場的安全管理，選派相關的安全監督管理人員進行現場施工監督，保證工人在安全環境下施工。質量管理方面：要嚴格把關材料、設備、施工工藝等各個環節，確保進場材料合格，確保設備運行高效安全，確保施工工藝符合相關技術建設要求規范，從而提高施工質量。另外，還要加強質量監督，將工程建設質量責任分配到人，由各個部門安排專人負責簽訂質量保證書，保證工程質量。還要安排相關技術人員，對工程的重點、難點進行施工監督、指導，保證工程建設質量。成本管理：首先，需要財務人員對工程成本進行核算，其次，制定一定財務規章制度，規范資金調度、分配秩序，規范資金使用情況。然后，要規范施工環節，在工程建設過程中采取必要的措施降低工程施工成本，如減少二次運輸成本、減少水電資源的浪費等。通過對施工過程的各項控制，不僅能夠提高施工安全性，同時，能夠保證施工質量，降低施工成本，可以使企業獲得更多經濟效益。
2.5完善監理制度，加強監理工作
首先，要明確監理工作的職責范圍，擴展監理工作范圍，將監理工作真正滲入到整個工程項目建設管理中，從工程的考察、設計、施工、交付等各方面明確監理職責，加強監理工作。其次，要規范監理市場，規范監理單位行為，應制定更加完善的監理法規，從而使監理工作有法可依、有法必依、執法必嚴、違法必究。而相關監理單位也要建立嚴格的規章制度，規范監理人員行為，制定監理程序，使每個監理人員都按規章制度辦事，從而使監理工作規范進行。另外，還要加強監理人員素質道德的提高，提高監理人員的監理水平，實行持證上崗制，從而真正規范監理市場，真正發揮工程監理的重要作用。
三、結語
巖土工程的施工應用主要依賴于工程的具體施工環境、施工要求和技術要求等。對于液壓技術的應用,使先前不能實現的重量比較大的靜壓樁得以實現;超聲波技術的應用,是巖土工程的質量得到了很大的進步。
2巖土工程施工中所需應用的原則
2.1實踐性原則
因為巖土工程的施工技術具有一定的不確定性和依賴性,這樣在施工時就不能從單純的計算和施工經驗來進行施工,一定要有具體的施工依據和實踐支持才能保證巖土施工的準確性。因為計算的數據和以往的經驗在應用中都是不斷變換的,需要跟隨時代的腳步,對施工技術、施工設備進行改進,這樣才能減少施工時間保證施工質量。
2.2適用性原則
在巖土工程施工中,每一項施工都需要相關技術人員共同協作互相配合,在施工的空間大小、設備的好壞、材料供應是否充分,這些都與施工有很大的關系。因此,在實際施工中不僅要考慮到要滿足施工總體要求,還要考慮各個細節間的關聯性和施工技術的隱蔽性,這樣來看,在巖土工程施工中施工技術的好壞不應一概而論,應看的長遠一些,要選擇對巖土工程施工最適合的施工技術技術。
2.3經濟性原則
在巖土工程施工中一定要就多方面因素進行考慮,尤其要對經濟因素加以重視。巖土工程施工中會因不確定性的影響,這樣在制定方案時,要針對不同情況制定應對方案,在可以保證質量的前提下,著重考慮經濟因素。
2.4綠色性原則
巖土工程施工中,如果施工不當就會對環境造成破壞。所以,在選擇具體的施工方法中,要考慮對環境的影響,對環境的影響程度直接成為施工方法是否被采用的直接標準。施工中,要把對環境影響較大的施工技術進行改進,如果改進仍不能解決就要將其列入“黑名單”。
3對巖土工程施工技術應用現狀解析
3.1對邊坡固定工程的施工技術分析
我國的軟土錨固技術發展的最為迅
速,已經逐漸達到世界先進水平,首先要采用灌漿技術來提升土地中插入錨桿的承載能力,這樣就會逐漸的熟悉軟土錨桿的變形情況,針對這些情況總結規律,逐漸的找到防止土壤下沉的方法。除此之外,土釘支護技術應用的也比較廣泛,其發展速度也很快。土釘支護技術還可以與其他技術相結合,從而達到目的。如:土釘支護同攪拌樁經過結合二者優點可以形成止水型的土釘支護;土釘支護與預應力錨桿進行結合,就可以構成強度非常大的土釘支護。這樣的結合技術還有很多,使開挖支護技術得以很好的發展,從而才能達到預期目的。
3.2對基礎工程施工技術的分析
巖土工程的相關人員對后壓泵技術進行不斷研究,終于取得了一些進展,使基礎工程施工中埋在土里的木樁周圍的土更加的牢固,這樣不但使樁基的荷載能力得到加強,還降低了樁基的下降趨勢。在研究后壓泵技術之前,對作業量比較大的打孔、立樁技術已經可以熟練的使用,其他的一些基礎性的技術也都可以運用自如。但是相對后壓泵技術還具有滯后性,此外,還要注意,在施工中不要僅重視經濟效益卻忽視環境,只有重視質量兼顧環境效應,這樣的技術發展的才會更快。
3.3對非開挖技術的分析
相對來說,我國對非開挖技術的掌握還不足,研究的時間比較短,因此,在我國使用非開挖技術還比較少。非開挖技術的含義就是既不破壞地表,又能很好的進行管道安裝、線路的修理等工作。在經濟效益上看,該技術即節省了人力勞動,又可以很好的縮短施工時間,這樣就降低了施工成本,施工效率也在提升。對于非開挖技術,相關的研究人員要加大科研力度,要總結外國非開挖技術經驗,努力讓非開挖技術應用到巖土工程中。
4結語
巖土工程勘察外業的重要性主要由其為整個巖土工程做出的貢獻來決定，因此本文將首先對巖土工程勘察外業的不同時期工作內容以及其對整個工程的影響進行探討。
2．勘察前期作業重要性
巖土工程勘察外業可以看做是整個巖土工程的前期活動，而巖土工程勘察外業也有自己的前期準備工作，即在勘察前期對整個勘查工作的系統化構思與狀況了解。就工作性質而言，作為一名合格的巖石工程勘察人員，在分析巖石工程的過程中不能局限于基礎工作的記錄，必須通過詳細的現場分析實際勘測，找到地質中存在的不良現象以及可能存在的安全隱患，并結合工程的實際需求評估工程實施的可行性，并走訪當地的居民，根據當地的建筑結構類型分析當地需要采用的地基建造類型。通過對已有的建筑繪制結構圖紙，并將房屋結構以及地下水利用狀況進行分析，確定工程的便利性及安全性。在進行勘察前期工作時必須注意對基本資料的收集，不能忽視任何細節。通過收集的信息結合計算機仿真技術進行當地地質情況以及建筑結構的模擬，以此為巖石工程勘察外業工作提供有力的數據支持，提高工作準確率。勘察前期的工作不僅能夠為后期工作提供資料支持，還能夠為扦插工作提供布置工作的依據，一般進行完勘察前期的相關工作后即可進行勘查工作任務的布置和安排，使得勘察工作有條不紊的進行。勘察前期的重要性主要體現在為整個巖石工程的提供了有力的基礎支持，由于房屋建筑中的地基一樣。通過勘察前期工作不僅為勘查工作做好鋪墊，也能夠初步判斷巖土工程的效益及可行性，形成巖土工程的初步概念。如缺少了勘察前期工作不僅勘查工作的進展受到影響，還會導致巖土工程在施工過程中可能由于基礎條件不足造成重大的損失。
3．勘探與取樣的重要性
3．1勘探
勘探是對物探、鉆探以及坑探等各種勘探方法的總稱。從其作用上來看，勘探主要是確定勘探處的地質情況，并結合取樣過程對相關因素進行測試分析。物探是一種基本的間接勘探技術，其最大的特點是操作過程簡便，浪費較少，方式經濟，并能夠迅速得出勘探結果，在實際使用過程中常結合測繪技術綜合考量。通過物探能夠為巖土工程提供初步的實測數據。另外物探還能作為坑探以及鉆探的先行工程，輔助坑探以及鉆探的有效展開。鉆探以及坑探是勘探工程的主要組成部分，也是應用比較直接的勘探方式。通過鉆探以及坑探能夠準確掌握地質情況，并未后期工作的展開提供有力的支持。從周期上來說，鉆探以及坑探由于工作的嚴謹性以及全面性，在準備以及工作內容上更為周到，因此相比于物探而言周期更長。實際勘探中鉆探以及坑探是必不可少的，尤其鉆探工作的應用最為廣泛。對勘探方法的選擇主要結合當地的地層類別以及勘探要求選擇最佳的方法，當勘探情況不明時最好采用坑探。勘探能夠準確掌握巖土工程的地質情況，為工程提供有效的決策依據，促進工期的順利展開。
3．2取樣
取樣是利用科學的抽樣方法，在巖土工程的工作范圍內選取合適的樣品進行地質情況考察。取樣數目一般不少于六組。實際測量過程心中一些工作人員只注重樣品數量的選擇從而忽視樣品的隨機性。實際勘測過程中需要選取具有代表性的樣品，確保勘測結果的可靠性。選取樣品時一定要注意樣品間的間距，避免出現在同一區域取樣造成實測數據比較片面的狀況。取樣是對勘測結果量化的重要步驟，實際勘測過程中只有做到科學取樣才能夠得到準確的數據。
4．原位測試的重要性
原位測試是勘測中的重要組成部分，隨一些特殊樣品如粘性土壤等就可以利用原裝圖樣進行室內試驗，取樣過程中樣品不會因為受到外力的作用而發生變形，保持其原有的特性。另外一些土壤由于粘性不夠在取樣過程中會發生變形，因此在進行密實度、強度、壓縮性等性能測試的過程中只能通過原位測試的方法進行。對地質情況的勘測必須還原其真實特性，因此在進行相關參數的測量時最好能夠讓樣品最接近于其原始形態。原位測試即能夠通過相關手段還原樣品的真實性，降低外界因素對測量結果的影響。目前最常用的原位測試方法主要有圓錐動力觸探試驗和波速測試。圓錐動力觸探試驗主要是利用錘擊圓錐頭進入巖土中的原理，根據灌入土中的難易程度判斷土質的一種現場實測方法。通過圓錐動力觸探試驗能夠對地質分層進行有效辨別，明確土質的物理特性以及化學特性。波速測試主要是利用相關儀器發出的脈沖波對地質情況進行探究的一種勘測方法，這種方法的準確度高，能夠對地質情況進行準確量化，但需要借助相關儀器。原位測試能夠準確反映巖土工程的施工效果，通過前期數據測量為后期的方案制定以及計劃展開提供有力的基礎支持，提高方案的可行性和經濟效益。
5．現場監測
我國勘察大師林宗元曾經從廣義上對巖土工程監理進行了闡述，從總體上說，可以總結為按照法律法規上規定的技術與標準，利用組織技術、經濟等措施，對巖土工程整體參與者進行協調約束，保證巖土工程施工的順利進行，達到節省投資、縮短工期的目的。巖土工程主要涉及地面以下的部分，工作中主要包括勘察、設計、監測以及各種巖土工程施工如邊坡、滑坡治理、地基基礎處理，并且需要以為地面以上建筑組織服務為目的。巖土工程監理的主要工作目的是保證巖土工程的正確性可靠性以及經濟型。并且巖土工程與地面以上的工程之間存在一定差距，主要表現為具有一定隱蔽性、較高的復雜性、風險性、實效性、獨立性以及高度綜合性。
2巖土工程監理工作中存在的問題
目前我國巖土工程監理工作在運行中存在許多問題，從相關記錄中我們可以發現，我國已經獨立注冊的巖土工程監理行業單位十分稀少，大部分從事相關工作的單位都使用建設監理單位的名稱掩蓋了自身特性，這點在我省的巖土工程監理工作更明顯，大多數的巖土工程監理并不介入，或者只是在巖土工程施工階段介入。土建行業近年來發展過快，土建市場工作人員素質水平有較大差異，并且真正從事巖土工程專業的工程師十分稀少，大多并不具備巖土工程方面的相關知識。對于貴州省來說，巖土工程從業人員中注冊巖土工程師的比例非常低，而巖土監理工作相關人員，擁有巖土工程師資格的基本沒有，目前從事巖土監理的工程師，大部分都是土木工程出身。業內對于巖土工程監理工程師師的要求沒有一個明確的規范，隨意性比較強，行業整體缺乏專業性以及針對性。部分企業為了節省資金，會聘請一些從事過相關工作的非職業人員對工程進行監理，在工程完工后，將其抽調到其他部分。但是巖土工程監理本身是一門涵蓋知識面十分廣闊的學科，想要出色的完成相關任務必須熟練掌握土力學、巖體學、經濟學等多項知識，但是現在所謂的“巖土工程監理人員”均不具備上述資格。
3巖土工程監理技術方法及其探討
筆者根據巖土工程自身監理特點，通過查閱相關資料，結合國內外先進經驗以及當前我省巖土工程工作中存在的部分問題，對巖土工程監理在巖土工程的各個階段進行初步討論。
3.1巖土工程監理方法討論及實施
對于巖土施工而言，應當按照相關監理規范上的規定，對施工質量、施工進度以及資金投資進行控制，與此同時，必須對信息管理、開發合同管理、以及組織管理進行協調。對于巖土工程全過程中，要針對巖土工程自身特性、從勘察、設計、施工各階段，結合組織、經濟、合同等諸多方面，制定出妥善的監理方案。
3.2加強責任權限
勘察工作在工程建設中起到至關重要的作用，是工程建設的基礎工作，所以監理部門必須對其高度重視，確保勘察準確性與可靠性。監理項目一經開展，必須第一時間組織監理人員對施工現場進行踏勘，爭取在最短的時間內，收集到該區域中最完善的地質資料，并且要對相關報告進行審核與分析。
3.3巖土工程設計階段監理工作
對于巖土工程來說，設計階段的監理工作是一個特殊監理階段，并且，由于巖土工程的最大特點，即信息化施工特點，監理部門應在設計方案階段提出合理化建議，并在施工階段結合實際施工情況提出相關改進措施，經過實際工作確認設計方案的可行性。
3.4施工監理質量控制
施工監理質量控制是十分重要的一個環節，與常規建筑施工監理無太大區別，施工過程中的建設工程監理程序大致為；質量控制檢查程序、質量缺陷程序、是個處理程序、監理試驗相關程序等一些細小程序，均為質量控制工作的主要工作流程。在實際工作過程中，由于巖土工程信息化施工特點，其控制內容、對于控制點的設置、以及控制措施采用等方面都需要通過巖土工程監理特點以及工程勘察情況來定奪。
4結束語
