岩土工程课件1：概述与基本概念

岩土工程地球与人类共同构筑的奇迹连层岩土工程是接自然与人类建筑的桥梁，处理地球表与人类构筑物之间复杂关过论导们质系的重要学科通科学理指，我能够在各种地条件下安全建楼结造高、桥梁、隧道等工程构课将绍论应本程系统介岩土工程的基本概念、理体系以及工程用，帮助学生识为进习关坚建立完整的岩土工程知框架，一步学和从事相工作奠定实基础质计传术现创从岩土材料的基本性到工程设与施工，从统技到代新，我们将开展全面而深入的探索课程介绍授课教师及联系方式课程大纲和学习目标课专张课础论本程由岩土工程业教授主程涵盖岩土工程基理、材讲践质术础，拥有20年教学与工程实经料性、勘察技、地基基、验办楼内公室位于土木工程边坡工程等容旨在使学生理础A403，电子邮件解岩土工程基本原理，掌握基问zhangprof@university.edu.c分析方法，具备解决实际工程办时题n，公间周

二、周四下午的能力2-4点评分标准与考核方式课现验报试考勤及堂表10%，作业20%，实告20%，期中考15%，期末考试时验试开试闭35%平作业每两周一次，实共四次，期中考卷，期末考卷内推荐教材《岩土工程学》（第四版）、《土力学》（第二版）等国外经典教习资将过课论频资材补充学源通程网站提供，包括经典文、工程案例和视料什么是岩土工程岩土工程的定义与范围与土木工程的关系质岩土工程是研究土和岩石等地材岩土工程是土木工程的重要分支学应为料的工程特性及其在工程建设中科，各类土木工程建设提供地础关键用的学科，涵盖地基基工程、边基、地下空间利用等支撑，是础坡工程、地下工程、隧道工程等多保障工程安全的重要基领个域岩土工程在建筑中的重要性稳当导倾岩土工程决定了建筑物的定性和安全性，不的岩土处理可能致建筑物过败关键斜、沉降大甚至坍塌，是工程成的因素当临诸战杂质开代岩土工程面着多挑，包括复地条件下的工程建设、城市地下空间环续层发、境保护与可持发展需求等随着高建筑、深基坑、长大隧道等工程的增术断断创论术多，岩土工程的技要求不提高，需要不新理方法和工程技岩土工程的历史发展1古代实践阶段罗践古埃及金字塔、中国长城、马水道等古代建筑工程中已包含丰富的岩土工程实经验验结，形成了早期的经总2理论萌芽阶段纪库仑压论兰压计现渗规18-19世，提出了土力理，金发展了土力算方法，达西发了流为论础律，岩土工程奠定了早期理基3现代学科形成应标现诞誉为1925年泰尔扎吉出版《土力学工程用》，志着代土力学的生，他被土开创时力学之父，了科学岩土工程的新代4中国发展历程纪开论践中国岩土工程从20世50年代始快速发展，逐步形成了自己的理体系和工程实验峡贡经，在三工程、高铁建设等重大工程中做出重要献现传验质环识代岩土工程已从统经走向科学分析，融合了力学、地学、水文学、境科学等多学科知，论术数监测术应进形成了完整的理体系和技方法值模拟、技和信息化手段的用，使岩土工程入了新阶的发展段岩土工程的分支学科岩土工程学科体系专领综整合各业域的合性学科基础理论学科质土力学、岩石力学、工程地学应用工程学科础地基基、地下工程、边坡工程、防灾减灾为础论质规为论础则专土力学与岩石力学作基理学科，研究土体和岩体的力学性、变形律和强度特性，岩土工程提供理支撑地基基工程础计注于建筑物基设与施工，确保建筑物安全开场计稳地下工程与隧道工程研究地下空间发利用，包括隧道、地下商等工程的设与施工边坡工程研究自然和人工边坡的定性，防灾减则关质预这紧识灾注地灾害防和治理些分支学科相互交叉、密联系，共同构成岩土工程的完整知体系工程地质学基础地质学与岩土工程的关系重要地质作用及其工程意义质质为质质层工程地学是地学与工程学的交叉学科，岩土工程提供地•风化作用改变岩石性，形成土环师场预测问题蚀积场境信息，帮助工程了解地条件，潜在，确保工程•侵与沉作用塑造地形地貌，影响工程地条件断层皱杂安全、经济、合理•构造运动形成、褶等，增加工程复性师须质层质导问题岩土工程必理解地构造、岩分布、地下水条件等地信•地下水作用影响土体强度，可能致工程息，才能做出准确的工程决策质调区质资钻测试详细场质报工程地查是岩土工程的第一步，包括收集域地料、探取样、原位、地球物理勘探等方法，形成的地地质计虑应预告岩土工程中常见的地灾害包括滑坡、泥石流、地面沉降、岩溶塌陷等，需要在工程设中充分考并采取相防措施岩石的形成与分类沉积岩积压结由沉物实胶形成火成岩•碎屑岩砂岩、泥岩•化学岩石灰岩、白云岩浆由岩冷却凝固形成岗辉变质岩•侵入岩花岩、长岩喷•出岩玄武岩、安山岩质由已存在岩石变形成区质•域变岩片岩、片麻岩质•接触变岩大理岩、角岩践进质标质标在工程实中，岩石常按强度、完整性和风化程度行分类岩石量指包括岩石量指RQD、岩体分类系统RMR等，用于评质标将为较软软级为计估岩体整体量中国岩石分类准岩石分极硬岩、硬岩、硬岩、岩和极岩五个等，工程设提供依据土的形成与来源岩石风化物理、化学和生物风化作用破坏岩石形成原生土搬运过程产水力、风力、冰川和重力搬运风化物沉积作用质当环积物在适境下沉形成次生土员辽阔质杂显区为节湿区为红中国幅，地条件复多样，土类分布具有明的地域特点北方地多黄土，具有垂直理、陷性等特点；南方地多区则软质黏土，具有高塑性、高含水量特征；沿海地分布有大量弱淤泥土质胀湿软盐渍这导问题专特殊土是指具有特殊工程性的土，如膨土、陷性黄土、土、土等，些土在工程中往往会致特殊，需要采取门的处识别评对关理措施准确和价特殊土的工程特性保障工程安全至重要土的物理性质土的工程分类颗粒分析过筛试验颗级过细颗径通分确定粗粒土的配，通沉降分析确定粒土的粒分布，获级线取配曲分类判定结颗级标标别合粒配和塑性指，按照分类准确定土的工程类，如砂土、黏土等工程应用评质为计根据土的分类估其工程性，地基设、土方工程等提供依据将为细统一分类系统（USCS）是国际上广泛使用的土的工程分类方法，土分粗粒土、粒土和细为标将为砾有机土三大类，每类再分若干小类中国土的工程分类准土分岩石、石、砂土虑和黏性土四大类，并考了中国土壤的特点践应预压缩渗土的工程分类在工程实中具有重要用价值，可用于估土的强度、性、透性等工质导载计稳选择计础程性，指地基承力算、边坡定分析和地基处理方案，是岩土工程设的基工作岩土的基本力学性质强度特性数内压载稳标岩土材料抵抗破坏的能力，通常用强度参（摩擦角、黏聚力、抗强度等）表示强度特性直接决定地基承力、边坡定性等重要工程指变形特性载弹压缩数数结关岩土材料在荷作用下的变形能力，用性模量、泊松比、系等参描述变形特性影响工程构的沉降和变形量，系到使用功能渗透特性渗数渗稳结问题许关键岩土中水分运移的能力，用透系表示透性影响地下水控制、边坡定、地基固等工程，在多工程中起作用载应弹数这对计础计岩土材料的动力特性反映了其在动荷（如地震、振动机械）作用下的响，包括动性模量、阻尼比和液化敏感性等参些特性抗震设和机械基设尤为质进计过现场内试验获数重要了解岩土的基本力学性是行各类岩土工程分析和设的前提，需要通和室取准确的参岩土的应力状态应认为应应压这有效力原理是土力学的基本原理，由泰尔扎吉提出，控制土体变形和强度的是有效力（总力减去孔隙水力），一原理为关键应状态应应应们标转是理解土体力学行的在土体中，力可用主力（最大、中间和最小主力）和力不变量表示，它不随坐系旋而变化应圆应状态图观应应应莫尔力是表示力的形方法，可直表示任意面上的正力和剪力，方便分析土体的破坏条件在工程中，原位地力测对计关测术压应的量隧道、地下洞室等地下工程设至重要，常用的量技包括水力裂法、力解除法和包含法等土的应力应变行为-310%主要行为模式典型弹性范围应应为为弹弹数弹围仅应约土的力-变行可分性、塑性和黏性多土壤的性变形范占总变的10%三种基本模式30°内摩擦角范围内常见土类的摩擦角通常在15°-45°之间应应线载规线状应径土的力-变曲反映了土在荷作用下的变形律，曲形因土类、密实度和力路不同结现为应为应而异松散砂土和正常固黏土常表变硬化行，随变增加强度增大；而密实砂土和超结则现为应软为固黏土常表变化行，达到峰值强度后强度下降应径应应轨应径导现力路表示土体在力空间中的力变化迹，不同力路会致土表出不同的力学行为践现场应径对预测为关师过在工程实中，准确模拟力路正确工程行至重要岩土工程需要通试验应径获数合理的方法和力路控制，取真实反映工程条件的土体力学参土的强度理论莫尔-库仑强度理论排水与非排水强度论认为压最常用的土体强度理，土的剪排水条件下，孔隙水力完全消散，内数应切强度由摩擦角和黏聚力两个参强度用有效力表示；非排水条件压决定强度公式τf=c+下，孔隙水力不能消散，强度用总为应应σ•tanφ，其中τf极限剪力，c力表示黏性土常采用非排水强度为为应为内黏聚力，σ法向力，φ摩分析，砂性土通常采用排水强度分擦角析强度参数的确定过试验轴压缩试验数试验通直接剪切或三确定土的强度参不同方法有各自优缺选择应虑数试验应径点，考工程实际条件强度参受条件、土样扰动、力路等多种因素影响试验试验轴压缩试验单试验轴压缩试验剪切方法包括直接剪切、

三、剪等其中三最为应径结较为轴试验为常用，可控制排水条件和力路，果可靠三可分UU、CU和CD别对应三种类型，分不同的工程条件岩石的强度特性土的压缩性与固结一维固结理论固结试验与参数维结论饱载结过该论将结过为由泰尔扎吉提出的一固理描述了和黏性土在荷作用下排水固的程理固程视孔压渐应渐过础计论础隙水力逐消散，有效力逐增加的程，是基工程沉降算的理基维渗线应应关•基本假设一变形、达西流、性力-变系结结时规•固方程垂直方向固度随间、深度变化律结时结数•固间与排水距离平方成正比，与固系成反比结试验结进测线压缩线压缩数弹固通常采用固仪行，得的e-logp曲反映土的特性从曲可确定指Cc、回指数结压数计Cs、先期固力pc等参，用于沉降算土的渗透性达西定律渗透系数测定渗数过内试验达西定律是描述土中水流运动的基透系可通室（如变水规渗试验渗试验本律，表明流速与水力梯度成正头透、恒水头透）或数为渗数为现场试验试验试比，比例系透系公式（如抽水、注水为渗为渗验测质渗数v=ki，其中v流速度，k透）定不同土的透系差数为砾⁻系，i水力梯度此定律适用于异极大，从砂的10²cm/s到黏层渗绝数⁻⁷数级流条件下的流，土中大多土的10cm/s，跨越5个量渗这流属于种情况流网分析维渗问题图线势线组过流网分析是解决二流的解方法，由流和等成通流网可确定渗压挡坝渗问题流量、孔隙水力分布和出逸力分布，是分析土墙、体等流的有效工具饱饱为杂渗数数负非和土的水力特性比和土更复，透系不再是常，而是随含水量或孔隙水压饱渗过为杂饱力（吸力）变化非和土中存在水-气两相流，流程更复非和土水力特线饱渗数数这关对稳性通常用水分特征曲和非和透系函描述，些系理解边坡定、路基水分问题关变化等至重要岩土的现场勘察技术钻钻击钻转钻钻关键环节层选择探是岩土勘察的基本方法，常用探方法包括冲、旋和旋挖等取样是岩土勘察的，根据土类型和研究目的质试验结质状对获数关不同取样工具，如薄壁取土器、活塞取土器等取样量直接影响果的可靠性，高量的原土样取准确的工程参至重要标贯试验评层过测锤击数评对圆锥贯试验则过测贯准入SPT是估土密实度的常用方法，通量次估土的相密度或硬度入CPT通量入阻力侧连续评层质数连续现场测试内试验应状态和摩阻力，估土性，不需取样，据，精度高原位与室相比，避免了取样扰动，保持了地力，质论对更能反映实际工程条件下的土体性，但分析理相不够完善地下水与工程降水补给水文循环渗来杂雨水入是地下水的主要源地下水流动形成复的水文系统工程控制影响工程过术稳通降水、截水等技控制地下水地下水影响基坑定、隧道施工等赋为压层滞层储传导层较渗层则渗地下水按存条件可分潜水、承水和上水等类型含水是能够存并地下水的地，具有高透性；隔水阻碍水流运动，透性极低对现产渗蚀问题在岩土工程中，地下水工程的影响主要表在降低土体强度、生浮力和流力、引发管涌、冲等术轻选择评对环现地下水控制技包括明排、降水井、型井点、真空井点等方法不同工程条件下需合适的地下水控制方案，并注意估降水周边境的影响代工数术应预测围态为程中，地下水值模拟技得到广泛用，能够降水影响范和地下水动变化，工程决策提供科学依据基础工程概述勘察阶段场质资收集地地料，确定地基条件设计阶段选择础进载计基类型，行承力和沉降算施工阶段计质规按设要求施工，确保量符合范监测阶段监测础验证计预基沉降和变形，设期础为浅础础浅础独础础础基类型主要分基和深基两大类基包括立基、条形基、筏形基等，适用于地基条较础桩础较载较对严件好的情况；深基主要指基，适用于地基条件差、荷大或沉降控制要求格的情况基础选择应综虑结类型合考地基条件、上部构特点、施工条件、经济性等因素础计础计载结计骤计过应基设流程包括确定基类型、算承力、分析沉降、构设等步设程遵循安全、适环则础质关键环节验绑浇环用、经济、保的原基施工量控制的包括基坑槽、钢筋扎、混凝土筑等，每个节严规计执础质都需格按照范和设要求行，确保基工程量地基承载力基础沉降计算即时沉降计算弹论计虑弹计₁性理算法，基于胡克定律，考地基土的性变形算公式S=为础压为础宽为数为q•B•I/E，其中q基力，B基度，I影响系，E地基变形模状量适用于粗粒土和硬塑黏土固结沉降计算针对维结论计₂₁黏性土的长期沉降，基于一固理算公式S=Σe-₂₀₁₂为压₀为e/1+e•H，其中e、e力增加前后的孔隙比，e初始孔隙为层层进计比，H土厚度常用分总和法行算二次固结沉降结压维继续产缓计固力持不变条件下，土体生的长期慢沉降算公式₃₂₁为压缩数₁₂为时S=Cα•H•lgt/t，其中Cα二次系，t、t间质软为显在有机含量高的土中尤明标规许匀沉降控制准因建筑类型和功能不同而异，一般定最大允沉降量和不均沉降限砖结许为层为值例如，普通混构建筑最大允沉降100-200mm，高建筑200-仅许300mm，而精密仪器厂房可能允10-20mm的沉降桩基础工程桩的类型与适用条件桩的承载机理为预桩锤击压桩载来桩侧桩按施工方法分制（、基承力源于阻力和端桩钻桩质入、振动等）和灌注（孔、挖阻力，两者分担比例因型和地为桩桩桩侧孔等）；按材料分混凝土、钢条件而异摩擦主要依靠阻桩桩为传载桩则桩和复合；按受力特点分摩擦力递荷，端承主要依靠桩桩桩质数桩、端承和复合不同地条端阻力，大多工程属于摩擦端应选择当桩桩件和工程要求下适的承复合型桩群效应桩础桩桩载单桩载这现称多基中由于间相互影响，使群承力小于承力之和，种象为桩应桩桩桩数质桩群效影响因素包括间距、排列形式、量和土的性等通常桩径轻应间距不小于3倍可减此效桩计内选择桩桩桩径计单桩载桩基设的主要容包括合适的型、确定长和、算承力、布置桩数计计应虑负载载位和确定、设承台等设中注意考摩阻力、水平荷和垂直荷共同作用问题桩应严桩质过静载试验等基施工中格控制位偏差、垂直度、混凝土量等，并通或动检测验证载力实际承力深基坑工程桩锚支护桩预应锚组开环桩侧压锚稳结由体和力杆成的支护系统，适用于挖深度大、周边境敏感的基坑体承受向土力，杆提供反拉力，形成定的构体系地下连续墙现浇区较杂钢筋混凝土墙，具有支护和防水双重功能，常用于地下水位高、周边建筑密集地施工精度高，变形控制好，但造价高，工艺复土钉墙钉喷层组结临时稳较层简较对严由土和射混凝土面成的支护构，适用于性基坑和自性好的土施工便，造价低，但变形大，不适合变形控制要求格的情况问题侧环结层开严环过导基坑变形控制是深基坑工程的核心，需控制基坑壁位移和周边地面沉降，以保护周边境和基坑本身安全控制措施包括优化支护构、分挖、格控制降水等基坑降水是保障基坑干燥施工境的必要手段，但度降水可能致周边地面沉降、倾环问题应选择当评环建筑物斜等境，根据工程条件适的降水方案，并估境影响岩土数值分析基础有限元法基本原理岩土本构模型数将连续应应关数数有限元法是岩土工程最常用的值分析方法，核心思想是介本构模型是描述材料力-变系的学模型，是值分析的核质为单过单应进离散有限个元，通求解每个元的位移或力，而得到心常用的岩土本构模型包括结应整体构的响线弹简单仅•性模型最的模型，适用于小变形分析骤弹库仑剑有限元分析的基本步包括•塑性模型如莫尔-模型、修正桥模型弹虑时应围•粘塑性模型考间效的模型

1.建立几何模型，确定分析范损伤虑损伤单•模型考材料演化的模型

2.划分网格，确定元类型数选择应杂数

3.定义材料参和边界条件模型根据工程特点和土体特性确定，模型越复参越多，载进计难

4.施加荷，行算取值度也越大结

5.后处理，分析果软这软围数选择数关键环节应试岩土工程常用的商业件包括PLAXIS、FLAC、ABAQUS等，些件各有特点和适用范参是值分析的，基于验数结验数结读谨应结验现场观测数进验证赖计结据，合工程经确定值分析果解需慎，合工程经和据行和修正，避免盲目依算果边坡工程边坡稳定性分析方法边坡加固技术边坡监测系统稳为数术锚监测监边坡定分析方法主要分极限平衡法和值边坡加固的常用技包括杆（索）加固、边坡是确保边坡安全的重要手段，常见挡钉桩测项监测测分析法极限平衡法假设土体沿某一滑动面破墙支护、土墙、格构梁、微型等物理加目包括位移（如斜、GPS等）、计简毕浆监测监测缝监测现坏，算抗滑力与滑动力的比值，包括化固方法，以及灌、化学注入等化学加固方地下水位、降雨量、裂等宾数则过应选择当监测数肖普法、斯塞法等；值分析法通有限法不同工程条件下适的加固方案，代边坡系统通常集成了自动化据采集和过综虑环远传现时监元、有限差分等方法模拟边坡变形程合考安全性、经济性和境影响程输功能，实了实控数计稳内数为规数安全系算是边坡定分析的核心容，安全系定义抗滑力与滑动力的比值根据不同范，永久边坡的安全系通常要求在

1.3~

1.5之临时当计应别显稳间，边坡可适降低至

1.15~

1.25边坡设中特注意地下水的影响，合理设置排水系统可著提高边坡定性地下工程与隧道隧道开挖方法钻爆法、盾构法和明挖法围岩分级与支护质数根据岩体量确定支护参稳定性分析评开应估挖引起的力重分布监测与控制时监测应实变形与力变化开钻钻质层应资软层隧道挖方法主要包括爆法、盾构法和明挖法爆法适用于岩地，具有适性强、投少的特点；盾构法适用于弱地和水下隧道，具有安全、高效、扰则较浅简单对动小的优点；明挖法适用于埋深的城市隧道，施工但地面干扰大围级计础规将围为级级围计锚喷衬计应岩分是隧道设的基，中国范岩分I-VI，不同等岩采用不同的支护设支护形式包括杆、射混凝土、钢拱架、砌等，支护设遵循时级综则监测内围结内过监测数导及支护、分支护、合支护原隧道容包括岩变形、支护构力、地下水变化等，通据指施工，确保隧道安全地基处理技术置换法挤密法将软层换压缩弱土挖除，填强度高、性小的材过挤压颗通使土体粒重新排列，减小孔隙比料桩垫层•振冲碎石•砂石•强夯法•石灰土桩挤•砂密•素土夯实排水固结法化学法结浆结加速土体固排水，提前完成沉降向土体注入化学液，改变土体构预压搅桩•真空•水泥拌载预压压喷浆•堆•高射注•塑料排水板•化学溶液注入载选择应质地基处理的目的是提高地基承力、减少工后沉降、防止液化等处理方法根据土的性、工程要求、施工条件和经济因素确定来术断现浆术围近年，新型地基处理技不涌，如复合地基、智能注、微生物固化等技，提高了处理效果和适用范特殊土工程处理膨胀土的特性与处理软土地基加固技术胀胀矿胀软压缩结膨土是一种含有蒙脱石等膨性黏土物的土，遇水膨、失土地基具有强度低、性高、固慢等特点，主要分布在沿缩导节胀积难满水收，可致建筑物季性起伏变形中国膨土主要分布在海和河流冲平原不经处理以足工程要求区长江中下游地术加固技处理措施预压载预压预压•法堆、真空层结•防水措施设置防水、排水系统•排水固法砂井、塑料排水板掺换桩桩搅桩•改良措施灰处理、填处理•基加固CFG、水泥拌结础独础桩桩•构措施加深基、立基等•复合地基碎石、砂红显红浅层时应黏土广泛分布于中国南方，具有高塑性、高含水量、强度随含水量变化著等特点黏土边坡易发生滑坡，路基填料注压冻区冻热冻胀热层换意控制含水量和实度土地工程措施包括主动保护土（如棒、通风管），或采取消除影响的措施（如隔、填非冻胀性材料）岩土工程试验土工试验规范与标准常规试验与特殊试验试验应严规进规试验质试验土工格按照国家范行，主常包括物理性（含水量、试验标颗质试验要包括《土工方法准》（GB/T密度、粒分析等）和力学性标规规轴结试验针50123）等系列准范定了取（直剪、

三、固等）特殊试试验数对问题轴试验样、样制备、程序和据处理等特定工程，如动

三、大型环节试验结试验环载试验专各的具体要求，确保果的准剪切、循荷等，需要门术确性和可比性的设备和技数据处理与分析试验数应规选计数对数应据处理遵循范要求，合理取算模型和参异常据分析原因，简单弃数应虑计不能舍参取值考离散性，采用统方法确定特征值，重要工程可采用概率分析方法试验质贯试验过质试质试验质量控制穿整个程，包括取样量控制、样制备量控制、操作量数质关键状湿控制和据分析量控制控制点包括避免取样扰动、保持原土的度、正确安载读数质仅赖规赖装设备、精确控制加速率、准确取据等量控制不依于范和设备，更依试验员专养责于人的业素和任心工程案例高层建筑基础层础选择综虑质结载许础软则高建筑基形式需合考地条件、上部构荷、允沉降量和经济因素在良好地基上可采用筏形基，在弱地基上通桩础桩础结桩础础桩层匀载协载常采用-筏基-筏基合了基和筏板基的优点，提供深支撑，筏板均分布荷，两者同工作提高承力并控制沉降层为径钻桩桩级为以上海某超高建筑例，采用直

1.0m的孔灌注，共380根，长80m，嵌入基岩15m，筏板厚度6m，混凝土强度等C50过载计计础内匀过进现场监测通精确的荷分析和沉降算，设基最大沉降量控制在40mm以，不均沉降率小于

0.0008施工程中采用先的系时监验证计预证统，实控沉降发展，设期，保工程安全工程案例软弱地基处理软弱地基特点区为场层为质软压缩仅为将导严问题以某沿海工业例，地表10-15m厚的淤泥土，含水量高达60-80%，模量2-3MPa，不处理直接建设致重的沉降方案比选术较选桩础预压综虑终选择预压载预压综经技经济比，备方案包括基、复合地基和真空合考工期、造价和效果，最真空联合堆的合处理方案真空预压应用预压术场铺约负压载历时终载采用真空技，在地设塑料排水板，覆盖密封膜，抽真空形成80kPa的，配合

1.5m厚的堆，处理6个月，最地基承力提高至120kPa该预压组当时内规预压过监测压层工程真空系统由14万m²密封膜、22万米塑料排水板和120台真空泵成，形成了国最大模的真空工程处理程中密切孔隙水力、地面沉降和深沉过数结预标终验软应别调内试验过监测对质降，通据分析确定固度达到期目后止处理经表明，弱地基处理特重视原位查和室，准确把握土体特性；处理程中完善的系统控制量和断关判处理效果至重要工程案例滑坡防治滑坡调查现宽某高速公路K45+200处发大型滑坡体，长300m，200m，滑动面深15-20m，总积约胁体90万m³，威公路安全机理分析为缓倾层状为鲜勘察表明，滑坡角滑坡，滑动面强风化板岩与新岩体接触面，降雨入渗带诱使滑土强度降低是主要因方案设计监综载采用削、排、固、合防治措施削方减300万m³，修建排水系统，设置600预应锚监测根力索，建立自动化系统效果评估数来工程实施后滑坡位移速率降至

0.2mm/d以下，安全系从原的

1.05提高到

1.35，成营功保障了公路安全运该关键识别针对综践证工程成功的在于准确滑动机理和影响因素，采取有性的合防治措施工程实应为举则挥协应别明，滑坡防治遵循以排水主，多措并的原，充分发各种措施的同效特是排水系计维对稳关统的设和护，长期定性至重要工程案例隧道工程工程背景断层带应区某铁路隧道全长

5.2km，最大埋深350m，穿越破碎、高地力和富水岩溶区质为杂难，地条件极复，施工度大关键技术针对质带进应不同地段采用不同施工方法破碎采用短尺、强支护的CD法；高地区预应让压术区测浆线力采用力技；岩溶采用超前探和注加固措施隧道全采用监测馈时调计数信息化施工理念，根据反及整设和施工参监测与反馈围内监测数传建立了包括岩变形、支护力、地下水等全方位系统，据输至信时监测数对数进态调应息中心实分析基于据，支护参行了28次动整，成功对了多次突发情况该现术杂质应别隧道工程的成功实施展示了代隧道工程技在复地条件下的用能力特是高质预报预测围状为项还创精度超前地系统，准确了前方岩况，施工提供了决策依据目新应预应调节术围该获进用了柔性支护、力等新技，有效控制了大变形岩工程得国家科技奖术验应步，其技经被推广用到多个类似工程中岩土工程的环境影响工程活动对环境的影响地下水污染与防治导场导岩土工程活动可能致地形地貌改变、地下工程可能改变地下水流，致污过浆土地利用方式变化、植被破坏、水土流染物迁移；施工程中的泥、油料、剧浆失加等直接影响，以及地下水系统扰化学液等也可能污染地下水防治措态环动、生系统变化等间接影响大型岩施包括建立隔离系统、使用保材料、别监测应应质土工程特是深基坑、隧道、边坡等工加强和急响等，确保地下水应别关环程，特注其境影响量安全生态岩土工程理念态调环谐过态评质生岩土工程强工程与境的和共生，通生系统服务功能估、生物地工程术应对环负进态续技用等手段，最大限度减少工程境的面影响，促生系统恢复和可持发展环应贯规阶环评计阶环境保护措施穿岩土工程的全生命周期，包括划段的境影响价、设段的阶环监测营阶监测维来环保措施融入、施工段的境和管理、运段的长期和护近年，保型岩维应显对环土材料如生物降解材料、植物纤增强材料等的用日益广泛，著降低了工程境的影响岩土工程与可持续发展生态系统保护资源循环利用态废弃保护生物多样性和生功能物再利用与能源有效利用社会经济协调技术创新发展环绿术应平衡经济发展与境保护色低碳技研发与用续满当时损满绿术态开术这术可持发展理念要求岩土工程在足代需求的同不害后代足其需求的能力色岩土工程技包括生护坡、透水材料、免挖技等，些技在资应现显势减少碳排放、保护自然源、提高工程适性等方面表出著优环阔应废弃产矿为砖材料再利用与循经济在岩土工程中具有广用前景建筑物、工业副品如粉煤灰、渣等可作填料或胶凝材料使用；污泥经处理后可用于制或绿质质热续热储术为化基能源地与地利用是岩土工程支持可持发展的重要方向，地源泵、地下能源存等技低碳能源系统提供了重要支撑岩土工程与气候变化气候变化的影响机制工程适应性策略导对气候变化致极端降雨增加、海面气候变化，岩土工程需采取冻现这弹计平面上升、土退化等象，更具性的设策略，如增加安储虑些变化直接影响土的物理力学性全备、考多种气候情景、采质质应计时、地下水条件和地灾害发生用自适设方法等同加强频监测预时现率，从而影响岩土工程的安全警系统建设，及发并应对性和持久性潜在风险技术创新方向标领术创碳中和目下，岩土工程域的技新主要集中在低碳材料研发、能源效术率提升、碳捕集与封存技等方面生物强化土体、光催化混凝土等新材料现展出良好的减碳潜力应计应对虑适性设是气候变化不确定性的有效策略，主要包括多情景分析，考极弹计来级阶调端气候条件；性设，保留未升能力；分段实施，根据实际气候变化整监测预这计规工程方案；强化，建立早期警机制些设理念正逐步融入岩土工程范标导践和准中，指工程实地震与岩土工程

7.

00.15g危险地震级别液化临界加速度级对结严损数开现通常

7.0以上地震会工程构造成重害多松散砂土在此加速度下始出液化30%地基增幅效应软层弱地可能使地震动增幅达30%以上层传时质层对应软层这地震波在地中播，不同性的土地震波有不同的响，通常弱地会放大地震动，种现称为应场应计内线线象地基增幅效地地震响分析是抗震设的重要容，通常采用等效性法或非性动计层对力分析方法，算不同土地震波的影响现饱载压导土壤液化是地震中常见的灾害象，和松散砂土在地震荷作用下，孔隙水力迅速上升，致有应丧载评标贯试验圆锥贯试验结效力降低，土体失承能力液化价主要基于准入SPT或入CPT结进断桩挤桩果，合地震烈度行判液化防治措施包括土体加固（如振冲碎石、密砂）、排水措施和结桩础刚构措施（如基、性地基）等岩土工程风险管理风险管理目标质资保障工程安全、量和投控制风险识别与评估系统分析风险因素及其影响程度风险控制策略应应对制定相的风险措施应急预案与实施应组练准备充分的急方案并织演持续监控与优化评状态定期估风险并更新管理策略识别评单对树树评虑严将为级进风险与估是风险管理的第一步，常用方法包括清核法、故障分析、事件分析等风险估通常考风险发生的概率和后果重程度，风险分高、中、低三个等，针对行有性的管理规转轻监测应预环节应详细规风险控制策略包括风险避（如改变工程方案）、风险移（如保险）、风险减（如加强）和风险接受（小风险可接受）等急案是风险管理的重要，定各类突责资现数时预发事件的处置流程、任人和源配置信息化管理系统可实风险据的实采集、分析和警，提高风险管理效率岩土工程监测技术传统监测方法自动化监测系统数据管理与预警传监测测测测监测传数现监测专数现统方法包括水准量、全站仪量、人工自动化系统由各类感器、据采集设备和分代系统通常配备门的据管理平台，实这简单软组现监测过时数传储数斜等，些方法操作、成本低，但需要人工操析件成，实了程的自动化和实化据的自动采集、输、存和分析基于大据连续监测数获频监测测压术识别趋势作，不能，据取率低在一些小型常用的自动化设备包括自动斜仪、土力和人工智能技，系统能够异常，提前发为辅监测传应压计计连预预级阈监测数工程或作助手段，统方法仍有广泛盒、孔隙水力、多点位移等，能够提供出警警机制通常设置多值，根据续监测数阈关级别预用、高精度的据据与值的系触发不同的警监测内监测层应应监测压应监测压环监测岩土工程的主要容包括位移（表面沉降、水平位移、深位移）、力变（土力、钢筋力）、地下水（水位、水）和境监测计应虑级监测监测监测频监测数时（降雨量、温度、周边建筑变形）等方案设考工程特点、风险等和目的，合理布置点位和率，确保据的代表性和效性在岩土工程中的应用BIM地质信息建模钻数测试结验数维质观整合探据、原位果和实室据，构建三地模型，直展示地层数状为计质分布、物理力学参和地下水况，工程设提供准确的地信息协同设计与优化现结计协础基于BIM平台，实岩土工程与上部构设的同，优化基方案，解决冲问题过数计进术较选择突通参化设快速生成多种方案，行技经济比，最优方案施工模拟与管理进过顺时利用BIM模型行施工程模拟，优化施工序和方法施工期间实更新模记录计辅质进型，实际情况与设差异，助量控制和度管理，提高施工效率应层该项将钻数监测数一个典型的岩土工程BIM用案例是某高建筑深基坑工程目探据、据和计维质结过设信息集成到BIM平台，构建了精确的三地模型和支护构模型通模型分析，优化结监测数关现了支护构方案，减少了工程量15%；施工期间，据与模型联，实了基坑变形的现趋势可视化分析，提前发异常，避免了安全事故人工智能与岩土工程岩土工程行业规范与标准中国岩土工程标准体系国际标准与对比标础标标计标欧标中国岩土工程准体系主要包括基通用准、勘察准、设国际上主要的岩土工程准包括洲准Eurocode

7、美国标标检测标规标标标标准、施工准和准五大类其中，《岩土工程勘察ASTM准和ISO国际准与国际准相比，中国准更加注础计规针对结质践范》（GB50021）、《建筑地基基设范》（GB重实用性和性，合了中国特殊的地条件和工程实经础质验标验50007）和《建筑地基基工程施工量收准》（GB术规50202）是最基本的技范来标轨近年，中国岩土工程准正逐步与国际接，在理念、方法和标开标带标带数标拢•国家准以GB头，强制性准GB，推荐性准参上向国际准靠，但保留了适合国情的特点例如，在地载计标欧标GB/T基承力算方面，中国准采用特征值法，而洲准采用分项数标标系法，两者理念不同但安全度目相似•行业准如建筑行业JGJ系列，铁路行业TB系列标标•地方准各省市制定的地方准，如DBJ系列规应读践环节规标态范用与解是工程实中的重要，需要理解范条文的背景、依据和适用条件，避免机械套用准更新动方面，随着新术标断师应时关标订应材料、新技、新工艺的发展，岩土工程准也在不更新完善，工程及注准修情况，适新要求岩土工程施工质量控制质量控制体系关键工序控制质责关键建立健全的量管理体系，明确任地基处理工程中的工序包括原权详细质计质检验计分工和限，制定的量划和材料量、配合比设、施工参过质数桩关控制程序实施全程量控制，包控制、成品保护等基工程的计审检键线钻进括事前控制（设查、材料工序包括定位放、或沉验过监桩笼浇）、事中控制（程督）和事后、钢筋制作与安装、混凝土筑验评关键应详细控制（收定）等每个工序都制定的技术标检准和查方法检测与验收检测载检测载试验桩检测岩土工程常用的方法包括地基承力（如平板荷）、基（如静载试验应检测检测验标应、低变）、地基处理效果（如动力触探）等收准符合相关规对项应时检验范要求，不合格及处理并重新质问题桩线进术桩常见量及防治措施包括基偏位（加强定位放，采用GPS定位等先技）、质浇专匀严身量缺陷（控制混凝土坍落度和筑速度，使用用设备）、地基处理不均（格控制数检测结渗计质施工参，加密点）、支护构漏（优化止水设，提高施工精度）等实施量控应坚预为检严时则励养质识制持防主、查格、处理及的原，建立激机制，培量意岩土工程安全管理施工安全风险分析安全管理措施组岩土工程常见的安全风险包括基坑坍建立健全安全管理织机构，落实安全稳产责详细术塌、边坡失、地下水涌入、有害气生任制；制定的安全技措施伤应虑规开术体、机械害等风险分析考工程和操作程；展安全技交底和教育质环训现场检特点、地条件、境因素和施工工培；实施施工安全查制度；建结评隐艺，采用定性与定量相合的方法，立安全患排查和治理机制；落实安全级对标估风险等，确定重点防控象防护设施和警示志应急处置程序编应预组应资制科学完善的急案，包括织机构、响程序、处置措施和源保障；配备必要应资组应练专队的急设备和物；定期织急演；建立与地方政府和业救援伍的联动机制；调做好事故查和善后处理准备训础应针对岗训计内规安全教育与培是安全管理的基，不同位制定培划，容包括法律法、安规应训课现场全操作程、急处置、典型事故案例等培形式可采用堂教学、演示、VR模拟等训别对转岗员员训多种方式，确保培效果特是新工人、人和特种作业人，要加强培和考识核，确保其掌握必要的安全知和技能岩土工程师职业发展学历教育阶段获质关专历础论专识取土木工程、地工程等相业的本科及以上学，掌握基理和业知职业资格认证师册师职资证书满规取得岩土工程、注土木工程（岩土）等业格，足法要求工程实践积累项积战验杂问题参与各类工程目，累实经，提高解决复的能力专业技术提升过继续创为领专术通教育和科研新，成域家或技管理者职资师过试获资证书册师业格要求方面，中国岩土工程需要通全国统一考得格注土木工程（岩土）关专历为硕专请过需要具备相业学，工作年限要求博士3年、士4年、本科5年、大8年申人需通基础试专试满继续册执考和业考，并足教育要求才能注业继续职竞径术议术训线课师应教育是保持业争力的重要途，包括参加学会、技培、在程等岩土工程职坚质环则观开对现恪守业道德，持安全第

一、量至上、保优先的原，客公正地展工作国际视野代师关过项习进验岩土工程至重要，可通参与国际目、加入国际学会、学国外先经等方式拓展视野岩土工程前沿研究热领场为热场应国际研究点主要集中在以下域多耦合作用下的岩土力学行，如-水-力-化学多耦合；极端条件下岩土材料的响，如高温、压辐环杂为预测续术废弃高、射等境；复岩土体系的长期行，包括蠕变、风化和衰变；可持岩土工程技，如物利用、生物强化等术过纳质应新材料与新工艺方面，生物强化技通微生物作用改善土体性能，米材料用于土体改良和污染修复，智能地材料能够响外部刺激应计创习计杂问题并自适变化算方法新包括多尺度建模、人工智能与机器学、高性能算等，使复岩土的模拟分析更加准确高效学科交来趋势产叉融合是未，岩土工程与生物学、化学、材料学、信息科学等学科的交叉研究正在生革命性成果岩土工程的未来趋势数字化与智能化绿色与低碳技术标准化与工业化数标标物联网、大据、人工智碳中和目推动岩土工程岩土工程逐步向准化、术转能等技深度融入岩土工型，发展低碳材料和工模块化、工业化方向发传预现场程全生命周期智能感艺，如再生材料、生物材展制构件替代施络现过监传质标器网实工程全程料替代统材料；优化能工，提高量和效率；测数孪术虚过计，字生技构建源使用，减少施工程碳准化设和施工提高行业结规术进实合的工程管理平台，排放；探索碳捕集与封存范性；BIM技促全辅计术资产链协术AI助设系统提供最优技；提高源利用效业同；装配式技现废弃资应围方案，机器人施工减少人率，实物源化利在岩土工程中的用范预断扩工干用不大开环跨学科合作是岩土工程发展的重要推动力与材料科学合作发新型岩土材料；与问题术计境科学合作解决污染土壤修复；与生物学合作研发生物强化技；与算机科学这将论术合作构建智能化系统种跨界融合催生新理、新方法和新技，推动岩土工程断学科不革新课程总结工程应用能力问题综解决实际工程的合能力技术方法掌握2计术工程分析、设与施工技专业知识理解识岩土工程各分支学科知基础理论把握质础论力学、地学等基理过课习们论应础论础应术通本程的学，我系统梳理了岩土工程的基本概念、理体系和工程用从土力学、岩石力学等基理，到地基基、边坡工程等用技，构建识课别调论践结过将转为问题了完整的岩土工程知框架程特强了理与实的合，通工程案例分析，帮助学生抽象概念化解决实际的能力来习议们进论数术质术创术在未的学中，建同学一步深化以下几个方向岩土本构理与值分析方法；特殊土工程处理技；地灾害防治技；岩土工程新技等同时积践将论识应问题断术，极参与工程实，理知用于实际，提高工程判能力和技决策能力思考与讨论开放性问题小组研讨主题将计选择气候变化如何影响岩土工程设一个典型岩土工程案例，分析标践现论释验败训较准和实？有理模型在解其成功经或失教；比不同杂为规讨论复岩土行方面存在哪些局限国家岩土工程范的异同点；术应性？如何平衡岩土工程的安全性、新材料、新技在岩土工程中的环术讨续经济性和保性？人工智能技能用前景；探岩土工程在可持发师验断责否替代岩土工程的经判？展中的角色与任课程作业指导选择问题课识进期末作业要求一个真实岩土工程，运用程所学知行分析和解决作应问题论计结讨论议励业包含描述、理分析、算方案、果和工程建等部分，鼓采用创识新方法和多学科知习资册础推荐学源包括《岩土工程手》、《土力学与基工程》等经典教材；《岩土工程报术学》、《Géotechnique》等学期刊；中国土木工程学会岩土工程分会网站；国际岩开课习过应论土学会ISSMGE网站；各大学MOOC平台岩土工程公程等学程中注重理践结关态积术践与实合，注行业动，极参与学交流和工程实活动。