岩土工程技术论文
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岩土工程技术论文范文第1篇
【关键词】工程地质，勘察，水文地质，危害
中图分类号： P331 文献标识码： A 文章编号：
一、前言
水文地质情况将直接关系着整个岩土工程整体的稳定性和持久性，良好的水文地质勘察，对整个岩土工程设计施工的科学性，整体工程的质量稳定性，产生巨大的推动作用，但是，作为岩土工程勘察中的重要组成部分，很多时候对水文地质的勘察并没有受到应有的重视，对水文地质条件评价内容简单化，缺乏系统全面性，使得整个岩土工程勘察难以具有指导性效果，勘察的不力，也使得对水文地质认识不全面，造成地下水对岩土工程的侵蚀严重，很大程度上破坏了整个岩土工程的质量。因此，作为岩土工程勘察的重要内容，对水文地质的勘察必须结合岩土工程的基础设计，施工基本条件，施工的目标等各方面的因素进行，综合分析地下水对岩土工程的影响，并针对具体的实际问题，做出有效的处理措施，这是岩土勘察中水文地质勘察的基本要求。
二、工程地质勘查中水文地质条件的评析
在岩土工程勘察中，需要对水文地质条件做出全面客观的评价分析，这是保证勘察质量的关键。在很多岩土工程勘察中，很多岩土工程勘察分析者都忽视了工程的基础设计和工程实际施工情况，简单做出分析，对地下水对岩土工程的危害认识不够深刻，使得岩土工程存在着墙体坍塌，路面断裂等质量问题和安全隐患，对国民经济发展和人们生活水平产生了极其恶劣的影响。因此，必须从以下几个方面做出全面分析。
1．首先要根据岩土工程的基础设计和具体施工情况，探究水文地质存在的问题。其次，要重点分析地下水对岩土工程的各种危害性影响，并针对可能出现的裂缝，坍塌等质量隐患，准备防治方案。最后，要勘察处地下水的基本情况，比如水位，蕴藏量等，科学预测在工程施工中将要遇到的问题和挑战，分析地下水会产生的限制因素。
2．从岩土工程整体的设计施工考虑分析，首先，地下水对岩土工程的地下建筑有腐蚀性作用，必须做好防腐护理措施。其次，对地基的选择必须综合考虑到岩土的软化性，透水性，崩解性，和胀缩性等多方面的岩土水理性质。最后，地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂粉土时，应预测产生地震液化、潜蚀、流砂、管涌的可能性，且如果有地下室的设计，必须考虑到地下水水位上升而产生的基坑凸起问题。
三、岩土的水理性质分析
地下水和岩土相互发生作用所表现出来的各种性质就是岩土的水理性质。岩土的水理性质直接关联着整个岩土工程建筑的稳定性和持久性，关系到整个岩土工程的质量和使用寿命，岩土的水理性质变化将直接影响到岩土的刚度和变形程度，因此，加强对岩土的水理性质分析，深刻理解岩土的水理性质，将会整个岩土工程勘察起到巨大的推动作用。
地下水的各种存在形式分析
地下水的存在状况是整个岩土工程勘察水文地质状况分析的第一步，一般而言，地下水在岩土中的存在形式有三种，主要是，结合水，毛细管水，和重力水。
2．岩土的水理性质探究和相关的测试方法简述
（一）岩土的软化性。岩土具有软化性，多用软化系数来进行衡量。当岩土受到地下水的侵蚀之后，力学强度降低，会发生岩土的风化，侵蚀等情况，软化性普遍存在于砂岩，页岩等多种岩石土层中。
（二）岩土的透水性。岩土的透水性多指在水的自然重力下透过岩土的性能，一般采用抽水试验，压水，渗水等试验方式获得，最后要渗透系数表示。
（三）岩土的崩解性。岩土受到水源的浸泡，土粒之间的连接韧性减弱，岩土发生散落解体的性质。岩土的崩解性受到岩土的颗粒成分、矿物成分、结构等因素的影响。
（四）岩土的给水性,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能,以给水度表示。给水度是含水层的一个重要水文地质参数,也影响场地疏干时间。给水度一般采用实验室方法测定。
（五）岩土的胀缩性。岩土在吸水失水后发生体积膨胀和收缩的性质。这种性质一般采用膨胀率，体缩率、收缩系数等参数进行衡量，岩土的胀缩性不仅是发生地面裂缝，基坑凸起的重要原因，而且和岩土工程的地基稳定性有着密切的联系。
四、地下水的危害分析
地下水对岩土工程的影响分析。地下水在岩土工程中，对岩土工程的设计施工和整体的工程质量有着十分严重的危害，地下水位的上升下降都会对岩土结构和岩土的水理性质产生影响，从而改变着岩土工程建筑的稳定性和耐久性，很大程度上缩短了工程建筑的使用寿命，且还留下许多质量问题和安全隐患，主要危害表现在以下几个方面。
1.地下水位上升带来的岩土工程危害。
潜水位上升的原因是多种多样的，其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状.水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响，有时往往是几种因素的综合结果。由干潜水面上升对岩土工程可能造成：①土体沼泽化、盐渍化，岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。②斜坡、河岸等岩土体产生滑移、崩塌等不良地质现象。③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化,引发山体滑坡。④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。⑤地下洞室充水淹没，基础上浮、建筑物失稳。
2.地下水位下降引起的岩土工程危害。
地下水位的降低多是由于人为因素造成的，如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降，常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题，对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。
3.地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形，当地下水升降频繁时，不仅使岩土的膨胀收缩变形往复，而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大，进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。
4.地下水动压力作用引起岩土工程危害。地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱，一般不会造成什么危害，但在人为工程活动中由于改变地下水天然动力平衡条件，在移动的动水压力作用下，往往会引起一些严重的岩土工程危害，如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献 已有较详细的论述，这里不再重复。
五、结束语
工程地质勘查工作是整个工程建设领域重要环节，工程质量和国民经济发展和人们生活水平的改善有着密切的关系，加强工程勘察是保证工程质量的基础。加强对岩土工程中水文地质情况的勘察，加强对水文地质条件的全面系统分析，对保证岩土工程质量，提高岩土工程勘察水平，推进我国工程建筑行业的全面健康发展，有着十分重大的意义。
参考文献：
[1]刘玉荣 岩土工程勘察中地下水问题的探讨 [期刊论文] 《宁夏工程技术》 -2006年1期
岩土工程技术论文范文第2篇
关键词：岩土工程；数字化；概述
Abstract: With the development of computer information technology, investigation of geotechnical engineering of digital technology has been widely applied. In the analysis of the shortcomings of traditional survey techniques, and introduced the digital surveying technology in geotechnical engineering, the thesis analyses key technologies to realize the application of digital survey technology, has a certain reference for further research and application of digital technology to promote investigation of geotechnical engineering.
Key words: geotechnical engineering; digitization; Overview
中图分类号：P25 文献标识码： 文章编号
引言：岩土工程勘察是工程设计的先决条件。一般岩土工程信息，包括地形地貌、地层界面、断层、地下水位、风化层厚度以及各种物探、化探资料，这些资料只是一些离散的数据，岩土工程技术人员较难直接利用它们再去分析场地中工程地质参数的分布规律，更何况传统的岩土工程资料分析和解释一般都局限于二维、静态的表达，这种表达描述空间构造起伏变化的直观性差，往往不能充分揭示它们空间变化的规律，难以使人们直接、完整、准确地理解，也就越来越不能满足工程的空间分析要求。
随着计算机图形处理技术的完善，已经完全可以集成以岩土工程建模、岩土工程数字化、岩土工程数据库管理、岩土工程特性分析、岩土工程地质解释以及空间分析和预测、地学统计和图形可视化的一体化系统，继而发展成为现代化、信息化为一体的岩土工程勘察数字化新体系。本论文就将主要对数字化的岩土工程勘察进行简单的探讨，以期和同行分享。
一、数字化勘察技术概述
数字化岩土工程勘察是指应用当代测绘技术、数据库技术、计算机技术、网络通信技术和CAD技术，通过计算机及其软件，把一个工程项目的所有信息(勘察、设计、进度、计划、变更等数据)有机地集成起来，建立综合的计算机辅助信息流程，使勘察设计的技术手段从手工方式向现代化CAD技术转变，作到数据采集信息化、勘察资料处理数字化、硬件系统网络化、图文处理自动化，逐步形成和建立适应多专业、多工种生产的高效益、高柔性、智能化的工程勘察设计体系。该技术体系用系统工程观点，把勘察、设计的图纸、图像、表格、文字等以数字化形式存贮，供各专业设计使用。
二、岩土工程勘察技术中存在的主要问题
1.采用传统的勘察方法和传统的勘察手段已经很难满足设计的需要，存在着许多急需解决的岩土工程勘察技术问题，这些问题主要有以下几个方面：
（1）界面划分，主要有岩土体和岩石风化程度的界面划分，地质构造和软弱结构面的判定，以及不良地质体的地质界面等。
（2）地质形态，主要有不明地下物体、空洞及其分布形态、埋藏位置和埋藏深度的确定。
（3）岩土参数，主要是那些难于取到原状岩土样和难于进行室、内外试验的岩土层即粗颗粒土、残积土和风化岩等。
（4）综合能力，主要表现在一部分勘察技术人员缺乏对勘察各专业的野外和室内原始资料的整理、分析、利用的能力，缺乏如何辨别真伪、归纳总结的能力，缺乏建筑、结构设计方面的知识，常造成勘察的目的不明确，所提供的资料不能满足设计的需要。
2.探讨问题的对策
（1）可以利用工程物探可连续加密测点的办法来获得连续的地质界面。从而有效的解决传统钻探手段以点带面划分地质界面时常带来的漏判、划分不准确等缺点；并且可以利用综合工程物探方法有效地解决传统勘察手段难于解决的诸多岩土工程问题。
（2）加强室内、外测试新技术和施工检测技术的使用，通过其所获得的数据和资料，经过分析、对比，建立它们之间的关系，并通过工程施工检测所获取的实测资料反算所得到的参数作为对比依据，确保所提供的岩土工程设计参数的可靠性。
（3）加强勘察技术人员的再教育和技术培训并形成定期制度，促进其知识的更新换代。勘察单位施行内部岗位轮换制度，促成勘察技术交流、知识渗透，尽可能组织技术人员参加各种有关的学术活动和讲座，达到扩大勘察技术人员的知识广度和深度的目的。强调计算机技术的应用，以提高他们的技术综合能力。
三、数字化岩土工程勘察应用实现的关键技术
1.岩土工程数字化建模方法
岩土工程地质建模的方法目前采用的主要有表面模型法，表面模型法(也叫数字表面模型)的历史较早，它的基本内容就是通过精确的表示出工程地质体的外表面来表示均质地质体的建模方法，也是目前广泛使用的建模方法。表面模型法的数据来源是通过测点获得的一系列离散的测点资料，包括测点的几何特征数据和属性特征数据，然后利用数据解释结果重构地质体界面。可以抽象为把一系列同属性的点按照一定的规则连接起来，构成网状曲面片，进而确定整个地质体的空间属性，有很多方法用来表示表面，常用的方法主要有数学模型法和图示模型法。常用的图示模型法有边界表示法、规则格网法、等值线法、不规则格网法等，其中不规则格网法是本系统选用的模型表示法，将做详细分析讨论。不规则格网法(TIN)是将区域内有限个点将区域划分为相连的三角面网络。区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内，如果任意点不在顶点上，则该点的数字属性值通常通过线性插值的方法得到(在边上用边的两个顶点的高程，在三角形内则用三个顶点的高程)，所以TIN是一个三维空间的分段线性模型，在整个区域内连续但不可微。有许多种表达TIN拓扑结构的存储方式，这里采用一个简单的记录方式是：对于每一个三角形、边和节点都对应一个记录，三角形的记录包括三个指向它三个边的记录的指针，边的记录有四个指针字段，包括两个指向相邻三角形记录的指针和它的两个顶点的记录的指针；也可以直接对每个三角形记录其顶点和相邻三角形。每个节点包括三个坐标值的字段，分别存储X，Y，Z坐标。这种拓扑网络结构的特点是：对于给定一个三角形，查询其三个顶点属性和相邻三角形所用的时间是定长的。它在沿直线计算地形剖面线时具有较高的效率，当然可以在此结构的基础上增加其它变化，以提高某些特殊运算的效率。
2.场地虚拟实现技术
场地虚拟数字化技术的实现，即建立数字化岩土勘察工程的数据库系统。该系统囊括两方面的内容，一是勘察区域内的地理规划、道路、市政设施、住宅区等地理信息，二是勘察区域内的山川、河流等自然地貌地形的情况。关于数据库系统的建立，需具备以下几方面的基本条件：（1）收集勘察区域内的地质勘察资料，包括勘察点的地理、环境、土质、地层等信息。（2）根据系统信息需求，为弄清楚所需数据类型和数据之间的关系，把用户的数据需求用较为形象方法表现出来，需要设计能够反映信息世界的概念性模型。（3）数据库需要囊括三种数据，一是用户输入的原始数据，二是系统自动生成的中间数据，三是最终的数据。（4）数据库的主要功能，首先是输入数据注意有效性和规范化，以保证输入库内的数据资料精准性，减少误差。第二是让用户能够在最短时间内利用检索功能获取数据中的地质信息，搜索的条件是图示点、图示矩形、区域、交叉条件等。第三是叠加、缓冲区和多层立体叠加三种空间分析功能。第四是数据库单向、多向和多组合的输出方式。
四、结束语
计算机技术是当今学科发展的一大支柱。岩土工程勘察领域应该要运用这种新技术手段。岩土工程勘察设计数字化建设是多专业多学科结合的一项长期而艰巨的任务。要完成这项任务，首先需要建立一个统一的框架结构和协同工作环境，制定切实的系统实施方案，还要充分利用如虚拟现实技术、数据挖掘和知识发现技术，专家系统等大量已经成熟的技术和寻求新的有待于开发的技术的支持，，随着计算机图形处理技术的完善，将为岩土勘探设计、建模工程提供数字化分析、空间分析，帮助预测、地学统计和图形可视化的一体化系统，帮助我们解释岩土地质工程，建立现代化、信息化为一体的岩土工程勘察设计数字化新体系。
参考文献：
[1] 杨大忠. 城市民用建筑岩土工程勘察技术的应用[J]. 科技资讯, 2009, (18) .
岩土工程技术论文范文第3篇
关键字：岩土工程；基坑降水；地面沉降；影响
中图分类号：P313 文献标识码A
引言
今年来随着科技的飞速发展，岩土工程在城市建设中发挥着巨大的作用，同时它在各种工程建设中都占据着举足轻重的地位，可见岩土工程是我们必须要好好掌握并要达到学以致用的一门学问。另外由于越来越来越多的高楼建设和各地蒸蒸日上的地铁事业，关于深坑工程的建设也越来越多，基坑降水作为岩土工程重要的组成部分，对岩土工程的发展有着至关重要的作用。在岩土工程中，有时会遇到地下水丰富的地带，这就导致绝大多数基坑开挖时会由于地下水的渗透作用而导致基坑被破坏或者坍塌，基坑坍塌就会导致基坑周围地面沉降，会导致一系列的问题出现，让人应接不暇。因此我们要在基坑开挖之前就做好一系列降水措施，以保护基坑的完整性和解决基坑周围地面的问题。那么这就要求我们要好好掌握基坑降水的机理、方法和基坑降水对周围地面沉降会有什么影响。另外基坑降水对周围地面沉降的影响一般是针对潜水降水，下面我们就对基坑降水对周围地面沉降的影响进行一下分析。
一、岩土工程概述
岩土工程是指在有关工程建设的项目中对岩石和土的使用、整治或者进行改造等手段的科学技术，它指的是土木工程中涉及到岩石、土、地下、水中等的部分。随着我国经济实力的增强和科学技术的发展，如雨后春笋般拔地而起的各类建筑工程，例如高楼随处可见、水库处处皆是。因此在土建工程中，岩土工程是一项非常重要的项目，它凭借土力学、岩体力学和工程地质学作为理论基础，然后运用各种勘测技术对岩土体进行综合的整治改造和利用而进行的一系列的系统性工作。据资料统计表明，岩土工程包括岩土工程勘测，岩土工程设计，岩土工程的实验，岩土工程施工和监测，即涉及工程建设的全过程。并且在房屋、市政、水利、管道的建设中，都有十分重要的意义。其主要的研究方向包括城市地下空间与地下工程，边坡与基坑工程，地基与基础工程等几个方面。
二、基坑降水沉降机理
将地下水抽取出来后，会不可避免的导致地面的沉降，但是如果在某一时段内，其抽取水的量值相对较小，则不足以对周围环境产生危害。抽水期间影响地面沉降的因素有两方面：一是含水层通过被压缩而导致变形。由于含水层中砂石微粒的强度较高，另外又由于颗粒周围存在有带压力的水，在水位降低减小时沙粒之间的位置难以得到平衡，在宏观上表现为压缩的量很小，且很快就会趋于稳定。二是上部粘性土的阶层的会释放水且会压缩水的密度，当然这个过程将会遵循太沙基一维的固定理论。由于降水期间的抽水时间有限，在降水的这段时间内粘性土的固定结合度一般在0.2左右，释水压密的压缩模量一般在1.3cm左右。在抽水过程中，排水会使得承压含水层的孔隙水压降低，且减小的孔隙水压会转变成有效应力增量，即这个有效应力使得水层压密。伴随着抽水的持续，承压含水层的压密逐渐趋于平衡，随后，上部的隔水层开始释水压密。当然要使水位恢复到原有状态是要经过一段时间的。总之，抽水引发的地面沉降既会发生在含水层也会发生在粘性土层，只是在不同的阶段各自占的比例不同主次不同而已。
三、基坑降水对周围地面沉降的影响
3.1地下水处理不当对地面沉降的影响
在基坑降水过程中，如果地下水处理不当会导致基坑坍塌、边坡失稳等事故，这也就相应的会引起基坑周围地面的坍塌、毁坏等现象。因此地下水处理不当时对基坑周围地面沉降的影响，可分析如下。
在基坑开始挖掘时，在排水过程中边坡会产生较大的水力坡度，导致地下水向坡内渗透产生积水，从而产生管涌现象；由于降水井的结构不合理或者是在洗井的时候操作不够规范，使得在抽取地下水时带走大量的土或岩石颗粒，导致土体被掏空，从而引起地面塌陷或者开裂；另外可能由于坑外的围护防水性太差，而导致土颗粒流失；基坑底板以下存在承压水，坑底到承压含水层之间土体所能承受的压力要小于承压水的顶托力，导致坑底出现突涌、流砂等现象；水质的变化也是很重要的一点，特别是处在沿海城市的地域，特别容易出现海水入侵等现象，导致淡水资源咸化。
其实对于以上由于地下水处理不当而对地面沉降造成的不良影响，只要在岩土工程勘探中进行详细的勘察，给以足够的认识，还要在设计方面做到科学、严谨，在施工方面做到合理规范，同时做好施工管理和监测方面的工作，加强各方面的规范性，然后尽量做到信息化施工，那么以上各个危害既使不可以避免也是可以得到及时解决的，这样可以使得对工程的不良影响降到最低。对于地下水处理不当而对地面沉降引起的不良影响，只要在勘察过程中个部门的人员进行相互合作，配合密切、默契，就会将不良影响降到最低甚至避免这些问题的发生。
3.2降水对地面沉降的影响
在基坑降水中除了上面所讲到的地下水处理不当对地面沉降的不良影响外，另外水位降落引起的地面沉降，是地下水对地面沉降的另一种形式的影响。基坑降水导致周围地面下降，同时抽水也会带走很多土粒，再加上基坑挖土，就会引起基坑周围地面不同程度的沉降。若处理不当，严重者将会导致基坑附近建筑物、地下管线产生移位、沉降和破坏。
另外，降水量的多少对基坑周围地面的沉降有很大的影响，如果在大量降水时期，对基坑保护不周到，会导致基坑内部大量积水，导致基坑坍塌、滑坡，就会引起基坑周围地面的不同程度的变化。基坑坍塌会引起基坑周围地面下陷，导致地面下沉，同样对附近的建筑物可能造成不同程度的损坏；基坑滑坡会导致基坑周围一定范围的地面产生水土流失，造成地面沉降，导致这块土地会存在许多的安全隐患。另外这些问题都会导致基坑损坏，这样就浪费了大量的人力物力和财力，最后结果还是竹篮打水。
那么要解决这些问题对基坑降水的影响，最简单的就是要避免人为操作对基坑造成大量的积水，一定要保证基坑内的水保持在安全位置，对于一些人为降水行为要进行严格的控制和监测，不能出现一丝纰漏；对于非人为的一些因素如降雨、降雪等气象原因，我们一定要做好防护措施，保证基坑的安全，尽量减少甚至避免天气等降水因素对基坑周围地面沉降的影响。虽然说不能做到万无一失，但是我们可以尽量做到更好、更周到。
结语
随着城市建设的迅速发展，各地高楼拔地而起、地铁处处通畅，导致岩土工程越来越受关注，同时岩土工程的开展为人类生活带来很大的便利，所以我们要认真学习并掌握好岩土工程。然而基坑降水作为岩土工程中极其重要的组成部分，也是不容忽视的。在各种项目的建设中基坑降水是一个很重要的方面，无论在那个地域都会有地下水的存在，丰富的地下水对基坑有很大影响，甚至会导致基坑下陷、坍塌和毁坏，在基坑坍塌或者毁坏后必然会引起基坑周围地面的沉降，这会引起地面产生一系列的问题。因此，研究岩土工程中基坑降水对周围地面沉降的影响是非常有意义的，它有助于我们做好防护工作，保护好人民的共有财产和维护人民利益。
参考文献
[1]刘建航，候学渊.基坑工程手册.北京中国建筑工业出版社.1997
[2]陈中汉，黄书轶，程丽萍等.深基坑工程，第二版.北京机械工业出版社.2003
[3]吴林高等.工程降水设计施工与基坑渗流理论，第一版.北京人民交通出版社.2003
岩土工程技术论文范文第4篇
关键词：静力触探软土地层砂层
近年来，我国造船行业迅速发展，兴建了一批造船基地，岩土工程勘察作为地基基础设计的依据，日益凸显出其重要性。为快速准确地查明场地地层在垂直和水平方向上的分布规律，进行场地土类别划分，估算地基土的力学性质及变形特征，判别饱和砂土地震液化的可能性。除钻探等常规勘察手段外，静力触探已被广泛应用，尤其是在软土地层中的应用已取得了显著成效。
1静力触探的基本原理
静力触探( Cone Penetration Test简称CPT)是原位测试中的一种重要手段，既具有在原位应力条件下进行，对土体扰动小，测定的范围大，反映微观、宏观结构的影响，连续记录土体的力学性质等优点，又能够克服室内试验费时费事、部分土取样困难、代表性差等缺点能够比较真实地反映地基土的抗剪强度特性。静力触探的基本原理是用静力匀速的将一个内部装有传感器的触探头匀速压入土中，由于地层中各种土的软硬程度不同，探头所受阻力也不一样，传感器将这种大小不同的贯入阻力通过电信号输入到记录仪表记录下来。再通过贯入阻力与土的工程地质性质之间的定性关系和系统相关关系，来达到取得土层剖面、提供浅基承载力、选择桩端持力层和预估单桩承载力等岩土工程勘察目的。
静力触探使用微电脑使地层的数据采集、存储、处理、打印和绘图，实现自动化，在现场即能取得土层剖面的变化信息，并提供土的工程参数，大大缩短勘探周期，并对岩土的工程问题，如天然地基承载力、桩基承载力、地基土层的贯入阻力等进行评价。
2静力触探成果应用领域
静力触探作为岩土工程勘察中的一种重要勘探方法，其试验成果有下列应用：
①土层划分，判定土层类别，查明软、硬夹层及土层在水平和垂直方向的均匀性；
②评价地基土的工程特性：主要是地基土的容许承载力、压缩性质、估算粘性土的不排水抗剪强度、超固结比、灵敏度、砂土的相对密实度、内摩擦角、土的压缩模量、变形模量、饱和粘土不排水模量、砂土初始切线弹性模量和初始切线剪切模量、地基承载力，砂土液化判别等；
③直接为工程提供设计参数：例如，探寻和确定桩基持力层预估打入沉桩可能性和单桩承载力；
④检验人工填土的密度和地基加固效果。
3 静力触探应用
以下依据相关的岩土工程勘察规范及静力触探技术标准等，结合我公司在龙穴造船基地以及广船国际中山船舶工业基地勘察设计过程中静力触探试验的应用，进行分析比较，总结出的成果经验。
3.1划分土层
由于地层沉积时受各种条件影响，对其岩性、岩相分析后进行划分。在纵横方向上不均匀分布，地层按下列标准综合后进行划分:
（1）根据静力触探曲线分层时，当实测比贯入阻力（或锥尖阻力）为≤1、1＜≤3、3＜≤6时,变动幅度为±0.1～0.3、±0.3～0.5、±0.5～1.1时,可合并为一层。
(2)当地层很薄，呈互层状沉积时，比贯入阻力（或锥尖阻力）最大值与最小值之比小于2可划归为一层。
(3)分层时应考虑当探头由密实土层进入软土层时，触探曲线出现“超前”现象；当探头由软土层进入密实土层后，触探曲线出现“滞后”现象。其幅度约10～20cm,分层时应根据地质条件具体情况加以分析后进行划分。
3.2确定土类
静力触探的几种测试方法均可用于划分土类，但就其总体而言，由于不同类型的土可能有相同的、（锥尖阻力）或（侧壁摩阻力），因此单某一指标，是无法对土层进行分类的。所以单桥探头测试的参数太少，精度较差，常常需要和钻探及经验相结合，而双桥探头测试的参数较多些，应用也很普遍。
使用双桥探头时，可按表1划分土类。Rf为摩阻比。
表1土类划分标准
3.3确定砂土地基的承载力
关于用静力触探的比贯入阻力确定地基土的承载力基本值的方法，我公司开展了大量的研究工作。综合众多的专家建议，采用下述较精确的经验式：
（1）
式中，α与β为土类修正系数（详见表2）；是比贯入阻力（单桥探头贯入土层时所受到的阻力与探头锥底截面积之比）。应用时，首先要了解当地土质情况，特别是塑性指数及土名，要有少量室内试验和钻探配合，或有附近的工程地质资料类比。一般是对地基土类了解得越清楚，用 ()求的准确度越高（锥尖阻力：锥尖阻力是双桥探头贯入土层时，锥头所受到的阻力与探头锥底截面积之比) 。
表2α与β为土类修正系数
根据若干组静力触探和载荷试验的对比试验工作，对其进行统计分析、作散点图（见图1）、建立用静力触探测定砂土与软土的地基承载力的回归方程。
图1 砂土的-散点图
在该散点图的直角坐标系中横轴为比贯入阻力值，纵轴为地基土的承载力值，从散点图中可以看出与呈线性变化关系，因而可利用一元线性回归分析来构建二者之间的相关关系。
经过一元线性回归分析，运用最小二乘法原理得出回归方程为：
（2）
其中相关系数r=0.918，说明该回归方程拟合程度较好。取显著水平α=0.01查自由度为（1，21）的F分布表，得临界值：λ=8.02，因F=112.4＞8.02表明之间存在明显线性相关关系，即上述所得直线回归是高度显著的。上述回归方程采用工程实例进行检验，结果见表3。
表3 工程实例检验表
3.4确定软土地基土的承载力
按照静力触探推算地基承载力经验公式计算:
(1)1.9-8.7 m软土: =112×+5；式中: 单位为MPa; 单位为kPa得到: =112×+5=112×0.33+5=41.96kPa
(2)8.7-10.1 m土: =90×ps+90式中: 单位为MPa; 单位为kPa。得: =90×+90=90×1.12+90=190.8 kPa。
4 结束语
根据我公司在龙穴造船基地及广船国际中山船舶工业基地静力触探试验的应用，利用静力触探试验划分场地土类别及求地基承载力具有快速、简便、有效等突出优点。在应用此法时应注意以下两点：
（1）静力触探法求地基承载力一般依据的是经验公式。这些经验公式是建立在静力触探和平板载荷试验的对比关系上。但载荷试验原理是使地基土缓慢受压，先产生压缩（似弹性）变形，然后为塑性变形，最后剪切破坏，受荷过程慢，内聚力和内摩擦角同时起作用。静力触探加荷快，土体来不及被压密就产生剪切破坏，同时产生较大的超孔隙水压力，对内聚力影响很大。
（2）对其浅基础的承载力要进行基础的宽度和埋置深度的修正。
参考文献
[1]《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）(2009年版)，北京：中国建筑工业出版社，2009
[2]高颂东，静力触探参数与地基土物理力学指标（天津地区）相关分析研究，岩土工程界，2003年8月
[3]孙更生，郑大同，软土地基与地下工程，北京：中国建筑工业出版社，1999
[4]刘金励，桩基工程技术，北京：中国建材工业出版社，1996
[5]唐贤强，谢瑛等，地基工程原位测试技术，北京：中国铁道出版社，1993
岩土工程技术论文范文第5篇
关键词：山区；勘察；地质测绘
Abstract: Along with the city expansion, plain area has been unable to meet the supply of land, more and more construction occupation of land. In addition, the natural environment of the mountain area is beautiful, cheaper land prices, has also become an important reason for investors to choose the mountain building. Mountain site often for bad geological phenomenon development zone, geological disaster occurrence probability. This paper makes a summary on the mountain in engineering exploration focus.
Key words: mountain; investigation; geological mapping
中图分类号：P25
前言：山区工程勘察的重点，不仅仅是查明场地内地层分布、获取地层物理力学指标，对地质灾害产生条件、断裂的存在即活动性、人工边坡的稳定性、工程建设对自然边坡的稳定性的影响的评价尤为重要。如勘察、设计、施工方法不当,不仅会造成经济上损失 , 而且会带来无穷后患，这就要求在山区进行工程地质勘察时，更加重视工程地质测绘、多种勘察手段相结合、地基基础评价更全面。
1、工程地质测绘
工程地质测绘是工程地质勘察中一项最重要最基本的勘察方法，也是诸勘察工作中走在前面的一项勘察工作。运用地质、工程地质理论对与工程建设有关的各种地质现象进行详细观察和描述，以查明拟定建筑区内工程地质条件的空间分布和各要素之间的内在联系，并按照精度要求将它们如实地反映在一定比例尺的地形设计图上。配合工程地质勘探、试验等所取得的资料编制成工程地质图，作为工程地质勘察的重要成果。
在测绘前应收集有关资料,包括已有地质资料、原始地形地貌图件、该场地附近的类似工程建筑经验。一般应为(1∶1000)～(1∶500)大比例尺测绘,地形地貌详细至微地貌单元。在平原地区工程勘察中，地形地貌相对简单，地层相对稳定,测绘重点应放在地貌和松软地层上；而山区内同一建筑场地可能跨越不同地貌单元，很好地进行工程地质测绘，就有可能较全面地阐明该区的工程地质条件，为合理确定勘察手段提供依据。研究不良地质现象要以地层岩性、地质构造、地貌和水文地质条件的研究为基础，并收集气象、水文等自然地理因素资料。研究内容有：①各种不良地质现象的分布、形态、规模、类型和发育程度；②分析它们得形成机制、影响因素和发展演化趋势；③预测其对工程建设的影响，提出进一步研究的重点及防治措施。
2、水文地质调查
大部分地质灾害、工程事故的发生，都与水有着密切关系。在工程地质测绘中水文地质调查的主要内容包括：①河流、湖沼等地表水体的分布、动态及其与水文地质条件的关系；②主要井、泉的分布位置，所属含水层类型、水位、水质、水量、动态及开发利用情况；③区域含水层的类型、空间分布、富水性和地下水水化学特征及环境水的侵蚀性；④相对隔水层和透水层的岩性、透水性、厚度和空间分布；⑤地下水的流速、流向、补给、径流和排泄条件，地下水活动与环境的关系，如土地盐碱化、冷浸现象等。
3、综合采用各种勘察手段
山区场地工程地质条件复杂，单一勘察手段难以查明场地地质情况，因此应综合采用钻探、槽探、坑探、触探、物探等手段，相互对照，相互印证，获取科学、准确的岩土参数。
通过钻探取样和详细的地质编录，工程技术人员可直观了解不同深度处的岩性及其特征；钻探过程中可采取原装土样、扰动土样，进行室内试验，获取不同岩土层的物理力学性质指标；钻探成孔也为标准贯入试验、动力触探试验、波速测试等原位测试提供条件。
4、工程地质评价
一般情况下，工程地质评价主要为两方面，一为刚度，即地基变形问题；一为强度，即承载力是否满足要求。但在山区，地基稳定性尤为重要。在对地基评价时，应在对测绘资料的统计、分析基础上，结合场地附近类似工程的稳定性，采用赤平投影法、工程地质类比法等方法进行稳定性评价。
由于山区场地工程地质条件变化较大,不同部位可能划分为不同地貌单元、不同场地类别，这就应根据边坡稳定性、岩土条件、地质灾害发生可能性对建筑物的适宜性作出分区,用工程地质评价作为分区标志,可以定量地评判各建筑物适宜性。
在山区常会遇到地基软硬不均的问题，这是由于山区地形高低不平、基岩表面起伏变化大、地质成分也比较复杂，因此，在同一建筑物的基础可能部分落在岩基上，而另一部分却落在土层上，另外由于地表高差悬殊，平整场地后常使基础部分落在填方区，另一部分落在挖方区，这些都会导致基础产生不均匀沉降。可采用加强填方区强度、设置沉降缝等方法处理；也可在土层深的采用桩基，土层浅的直接支承在基岩上，既可减少不均匀沉降也减少挖土方工程量和不必要的挡土墙工程。
通过完成的几个山区场地岩土工程勘察任务,总结出通过灵活应用以上几个要点,往往能起到事半功倍的效果。其一,进行工程地质测绘可以在工程建设中避开自然地质灾害,降低人类工程活动带来的负面影响;其二,掌握场地水文工程环境地质条件有利于勘察过程中有的放矢、重点突出查明场地地质情况,缩短勘察工期和节约成本;其三,综合采用各种勘察手段,发挥各勘察手段的优势,既能解决一些勘察施工条件不便的困难,节省施工成本的支出,缩短施工工期,又能更全面深入地查明场地地质情况, 取得可靠的试验数据。其四,查明建筑物易产生不均匀沉降的部位、原因,可合理调整建 (构) 筑物的位置,充分利用场地有利的地质条件,避免工程建设完成后出现的建物因地基不均匀沉降等原因引起的建筑体倾斜、墙体或楼面开裂等工程问题。做到以上几点，即可提高工程建设的经济效益、环境效益和社会效益 。
1、金福喜, 卿笃干, 彭环云等.常吉高速某红砂岩滑坡治理及分析[C]//第二届全国环境岩土工程与土工合成材料技术研讨会论文集(2). 长沙:湖南大学出版社，2008.
2、 宰金珉，宰金璋 ．高层建筑基础分析与设计——土与结构共同作用的理论与应用
岩土工程技术论文范文第6篇
Abstract： This paper studies the dynamic characteristics of cement improved soil， and discusses the feasibility of cement improved soil as the roadbed filler of high-speed railway.
关键词：水泥改良土；动力特性；高速铁路；路基填料
Key words： cement improved soil；dynamic characteristics；high-speed railway；roadbed filler
中图分类号：U213.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）19-0100-02
0 引言
铁路路基基床而言，除了承受上部结构的静荷载外，还要受到列车东荷载的反复作用，因此，在高速铁路路基基床底层改良土的设计中，不应局限于传统的准静态设计，只分析静态指标，还应考虑其在列车动载荷作用下的动态特性。本论文研究了水泥改良土作为高速铁路路基填料时，其在列车动荷载作用下的动态特性，探讨了水泥改良土作为铁路路基基床填料的可行性。
1 试验方案
1.1 试验设备和工作原理 本试验仪器为DDS-70型振动三轴仪，实验系统包括压力室、激振设备和量测设备三个部分组成。
动三轴试验原理是将一定密度和含水率的试样在固结稳定后在不排水条件下作振动试验。设定某一等幅动应力作用于试样进行持续振动，直到试样的应变值或孔压值达到预定的破坏标准，试验终止。记录试验中的动应力、动应变和孔压值随振动周次的变化过程线。采用多个试样得到动应力和破坏周数的关系曲线，即动强度曲线。
1.2 试验参数选择 铁路荷载是一种动荷载，我们在试验中用正弦波来模拟，加载的频率与列车的长度、轴距及运行速度有关，本次试验正弦波的频率取5HZ，即按列车时速为160km/h考虑。
1.3 试验材料 试验土样取自洛湛铁路永州至岑溪段，土样深度为地表以下2～5m。土样定名为粉砂，填料类型为C类。对土样加入5%的水泥进行改良。改良土的干密度为1.68g/cm3，含水量为17.6%，黏聚力151KPa，内摩擦角35.5°。
1.4 试验方法
1.4.1 试样的制备和养护 试样按照《铁路工程土工试验规程》（TB10102-2010）制备，试样直径39.1mm，高度80mm，具体方法按照该规程第18.3.3条的规定进行。
1.4.2 试验过程 试样在仪器内安装固定后，先向压力室内施加一等向围压σ3，然后再在轴向施加静压力σ1，待试样固结稳定后，轴向施加等幅正弦动荷载±σd。本次试验加载的正弦波频率为5HZ。本试验是在不排水条件下进行的。实验结果见表1。
1.4.3 试验结果分析 水泥土的动应力（σd）-动应变（εd）关系，见图1。
如图1所示，水泥混合土的动应变随动应力的增大而增加，开始时，动应变随动应力的增加，增大的幅度较大，随着动应力的增加，动应变增加的幅度变小。随围压的增加，临界动应力值的增加幅度较大，相应的应变值减小。初始变形以弹性变形为主，后塑性应变逐渐累积，曲线斜率逐渐增大，动应力愈大，同一围压下，动应变也愈大。根据实验，σ3为50KPa时，临界动应力值约为140KPa；σ3为100KPa时，临界动应力值约为210KPa；σ3为150KPa时，临界动应力值为约400KPa。
2 结论
高速铁路路基基床表层顶面动荷载幅值的大小为100KPa，根据国内外既有铁路的实测结果表明，基床底层顶面的动应力幅值为50～85KPa。
从试验结果可以看出，即使是在围压为50KPa的时候，水泥改良土土的临界动应力达到140KPa，可以满足路基基床表层及路基基床底层及以下路堤填土的强度要求。而且本次试验采用的试件养护期为7d，水泥土后期强度增长缓慢，但增长量很大，所以临界动强度还有提高的空间，约为30%～40%。所以对于掺入5%水泥的改良土，从动力学方面来说，完全可以满足设计要求。
参考文献：
[1]杨广庆等.高速铁路路基改良土的有关问题[J].铁路标准设计，2003（5）：15-16.
岩土工程技术论文范文第7篇
【关键词】工程管理 ；实验室 ；建设
一、工程管理专业建设实验室的必要性
工程管理专业是一门工程技术与管理学交叉的复合性学科，旨在培养出具备管理学、经济学和土木工程技术等基本知识，掌握现代管理科学的理论、方法和手段，具有较强的实践与创新能力，能在国内外工程建设领域从事项目决策和全过程管理的复合型高级管理人才。其中，实践与创新能力的取得单纯通过理论课程的学习是无法满足的，需要通过实践环节来配合教学。工程管理专业实践教学通过课堂内外各环节全面构建完整的实践教育体系，是巩固理论知识和加强实际操作的有效途径，是培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台，是培养具有创新意识的高素质工程技术人员的重要环节。
工程管理专业课程较多，内容划分细，各门课程之间联系比较紧密。 由于目前教学改革强调“强化基础，淡化专业”的理念，致使专业课授课学时少，因此要求学生能够在实践环节中进一步充实所学的专业知识， 但是学生在工地生产实习过程中，鉴于安全和施工单位的生产效率等原因，也很难深入实际。 造成学生很难对建设领域庞杂的信息资源进行有机的组合和深入的理解，对专业知识的认识比较肤浅，很难适应实际工作的要求。实验室是专业教学的有机组成部分，是学科创新研究的基本平台，是开展学术交流、进行高水平基础研究的重要基地。目前大多数高校的工程管理专业实践环节课程体系主要是以认识实习、生产实习、社会实践和毕业论文组成，将专业课程实验纳入到实践环节中的还很少。
通过对一些财经类院校工程管理专业毕业生的调查，毕业生一致反映：实践教学对于毕业生能否找到相关工作至关重要。虽然用人单位并不要求应届毕业生能够立刻投入到工程建设中，但有一定实践经验仍然会大幅提升应聘成功率。而学校在教学时存在理论与实际脱节、与社会脱节现象还是比较严重。在目前的教育形式下，实践教学未能有效体现现代信息技术，也缺乏贯穿工程管理专业人才培养全过程实践教育的整体设计。此外，由于财经类院校缺少技术平台支撑的客观情况，专业实验从技术层面和设施条件都受到一定程度制约，这也直接决定了工程管理专业实践教育的效果，影响着工程管理毕业生进入工作岗位后的实际操作能力。
二、工程管理实验室建设内容
工程管理专业属于工程和管理学科的交叉学科，不仅要求学生具备工程技术方面的知识，同时还要求学生掌握经济、管理等方面的知识。因此，工程管理专业实验室也应结合上述方面的内容来进行建设。另外，随着目前对创新型人才和研究型人才需求的不断增加，除了在上述专业基础知识方面要增加实验环节以外，还应该针对有能力的学生开设研究型实验课程，增强学生对工程管理前沿知识的掌握。它主要应包括硬件平台和软件平台两个层次，硬件平台按照大平台、单元化的总体思路，力争实现现实与虚拟互动，建造以土木实验为中心的实验环境和以工程管理的网络环境为一体的硬件平台；软件平台主要是指实验课程体系的构建，也包括实验室运行制度与机制的设计。旨在构建一个面向工程管理、工程造价专业的实验平台体系，实现专业建设、学科建设与实验室建设的良性互动。
依据工程管理教学和学科发展的需要，可以建立建筑材料、工程结构、岩土工程、工程测量等试验平台，形成工程管理实验室，使试验室具备完成更高试验能力。通过建立和完善建筑材料子试验平台、工程结构子试验平台、岩土工程子试验平台、工程测量子试验平台、管理决策信息系统子试验平台、工程项目管理软件应用子试验平台、工程CAD制图子试验平台、房地产开发与经营实验平台，使学生深入理解建筑材料的物理、力学、性能，了解获取建筑材料性能参数的试验手段，熟悉相关实验内容加深专业知识理解，激发学生的专业学习兴趣。在毕业生将来的工作岗位上，能学以致用。
结合实验室建设思路及实际需求，可以将实验室根据实验功能分为四个实验区域：
实验室一：此实验室主要包含结构力学的实验。
实验室二：实验室主要包含材料力学实验。
实验项目：能完成全日制本科理工科承担的材料科学与工程、高分子材料、金属材料、交通工程、土木工程、土木工程及工程管理等专业的实验教学教学大纲要求的材料力学试验的全部科目，其中高频疲劳试验机可以用于研究生课程的试验。
实验室三：实验室主要包含岩土试验系统和振动力学试验系统。
岩土试验系统包括：骨料试验、土密度试验、土压缩实验、土直剪试验、土三轴剪等岩土试验。振动力学试验系统包括：YE6251振动力学综合教学实验系统。该系统由YE15000振动实验综合实验台、激振和传感系统、YE6251振动力学实验仪、信号采集分析单元（含软件）构成。
实验室四：实验室主要测量实验系统和房地产实验系统。
1.测量试验系统：实验项目--测量，主要设备：智能裂缝宽度观测仪（可拍照存储）、游标卡尺、卫星导航接收机开发平台
2.房地产开发与经营实验平台
该实验主要内容是房地产开发经营沙盘模拟训练，每5―6名学员组成一个开发公司，分别担任总经理、项目前期部经理、策划部经理、预算部经理、工程管理部经理和市场部经理，共形成若干个开发公司，在2―3天的时间内从事2―3个项目开发周期的经营活动。房地产开发经营沙盘模拟训练课程采用的所有数据均来自于真实的项目操作，各种税费指标与现实一致，采用的沙盘道具可以逼真地反映出房屋的特点。试验仪器与设备有房地产开发沙盘设备、计算机设备、投影仪设备房地产开发与经营模拟软件。实验项目包括：市场调查、土地的取得、项目定位与策划、投融资预算、融资、规划与设计、建筑招标与工程管理、市场推广、销售；模拟产品涉及到普通住宅、别墅、综合楼。
三、结语
总之，现今工程管理专业存在的问题主要表现在：实习环节与企业人才需求脱节，同时工程管理专业实践教学面临时间短、施工安全等各种客观难题，工程管理实验室建设是弥补企业需求与工程管理实践教学缺口和宽口径教育理念与人才培养市场导向矛盾的一个较优的选择。
财经类院校工程管理实验室建设应以工程实践的业务流程为导向，融合工程管理学科实践环节所需知识点，通过理论知识、业务实例、业务过程、技能训练实现就业实践所需的“理论和技能一体化”，此实践教学模式能有效地激发学生对实验课的兴趣，培养学生的创造性思维和解决问题的能力，缓解工程管理专业面临的实践问题与市场人才需求导向之间的矛盾。
参考文献：
[1]葛欣.基于精益建造的房地产开发项目质量管理[J].合作经济与科技，2011，（18）.
[2]黄华.工程管理专业模拟实验室建设思路和方案[J].高校实验室工作研究，2011，（1）.
[3]张爱琳.工程管理信息化模拟实验研究中心的建设构想[J].实验室研究与探索，2011（3）.
岩土工程技术论文范文第8篇
【关键词】高层建筑；建筑工程；结构桩基础
1 引言
随着高层建筑的兴起和持续发展，在高层建筑基础研究领域，随着城 市化程度不断进步，经济的发展，高层建筑越来越多。目前，超高层建筑基础设计在很多方面还不够完善，可谓是理论研究远远落后于工程实践。而针对超高层建筑基础设计工作的需要来看，对一些问题还需要深入的研究。工程现场实测和模型试验均已证明结构桩基础的地基反力，既不是直线型分布，也不符合弹性地基理论的计算结果。为此有必要开展对高层建筑结构桩基础的设计研究。
近来，虽然对结构桩基础进行了理论研究，但是对其工作机理认识还不够深刻，对桩土分担荷载，及其各部分的应力计算还需要深入分析研究。此外，对上部结构、基础与地基的共同作用问题的研究尚未进入工程实用阶段，特别是地震作用下的共同作用分析，现有的工程规范涉及很少。本论文重点对高层建筑结构桩基础的设计进行简化分析设计，以期从中能够找到合理可靠的简化结构桩基础设计方法，并以此和广大同行分享。
2 高层建筑结构桩基础设计与工程应用现状
目前实际工程中，很多桩基工程试桩设计与静载试验结果不相符。静载试验结果达不到设计要求，设计师通过调整设计参数，修改加密桩基设计图予以补救，这样静载试验结果超过设计要求太多，虽然安全性更易得到保证，但太保守的设计降低了经济效益。在建筑业这种情况是要进行优化的，超过设计太多需要进行二次试桩，项目建设周期也随之延长。如果设计师等静载试验结果出来再进行桩基施工图的设计，既影响整个设计的进度，也满足不了建设的需要。解决单桩静载试验结果与试桩设计偏差过大的问题，也就是怎样使试桩设计尽量接近单桩静载试验结果，又简便又精确地对单桩静载试验结果进行预估计是值得研究的。
在桩基工程实践中，应用最广的是在竖向荷载作用下的桩，竖向荷载作用下的桩土相互作用问题对桩基的设计和施工影响很大，因此，国内外的大量的研究工作者在这一领域里做了很多工作，提出了很多计算方法。但关于桩群向邻近土传递应力的机理，至今还有许多方面尚未弄清。
多年来，许多学者致力于“桩基础”理论和试验研究，得出了了众多的成果。但是由于问题本身的复杂性，桩基础受承台刚度、桩基承台连接条件、桩基体系传力机制及单桩和群桩工作形态差别等的影响，使其与一般的土一结构相互作用的问题大不相同，是岩土工程界目前尚未很好解决的难题。远未形成一套系统的理论和简便实际的计算方法。特别是在工程应用上，所进行的工作相对较少，有必要进行更加系统地分析研究。
3 高层建筑结构桩基础简化设计分析
高层建筑结构作用在基础上的荷载大，基础埋置深，一般设置地下室并常常有作为人防工程或地下停车库等要求，因此，基础工程的材料用量多、施工复杂且施工周期长，其技术经济指标对建筑总造价有很大影响。高层建筑的基础除极少数可直接建于坚硬的岩石上以外，一般采用钢筋混凝土片筏式基础、箱形基础或桩基础，而桩基础是高层建筑最常用的基础形式。桩基础具有承载力大、稳定性好、沉降量小且均匀等优点，还能承受一定的水平力和上拔力，承受动荷载的性能也较好。
就高层建筑物的上下部相互作用问题来讲，传统的设计计算理论所采用的许多假定使其在不同程度上回避了桩-土-结构间相互作用的全面分析。如：地基反力系数法把土体对桩的反力作用等复杂因素通过Winker假定，简化成单纯的反力系数作用于桩上，传统设计计算理论本质上都未彻底解决桩-土相互作用力学机制的分析问题。对于高层建筑物的相互作用分析，必须将结构-桩-土体系作为一个整体来考虑。显然用传统的设计计算理论来更贴切地分析这一实际问题还是有些困难的。就目前的分析手段来讲，有限元法是个前景较好的方法，除了有限元数值模型能够充分地考虑诸如：土体材料性质的空间差异性、力学响应的非线性，复杂的几何边界条件等，而且还能够通过适当的数值技术模拟工程施工过程，以及由此而带来的一些施工力学问题等各类复杂的耦合因素外，其思想和实现过程也都较为简单和统一，因此适于编程和电算，极大的简化了桩结构基础的计算设计工作量。
在设计方法上进行简化考虑，由于结构分析的有限元法(特别是子结构分析技术)的进展和计算手段的极大改善，在力求从理论上回答工程实践中提出的各种问题的艰苦努力过程中，逐步发展到了这个阶段。其主要特点是统一考虑上部结构、基础和地基三者的共同作用，以离散形式的特征函数――地基刚度矩阵[Ks]表征地基土支承体系的刚度贡献，运用空间子结构方法，将上部结构的刚度与荷载逐层向下凝聚到基础子结构的上部边界，形成全部上部结构的等效边界刚度矩阵[场]和等效边界荷载向量{SB}。将它们叠加到基础子结构上去，并根据基础与地基按触点静力平衡和位移协调条件，就可得到考虑三者共同作用的基本方程(并可反映根邻建筑的影响)：
上式中：
[K]――基础子结构刚度矩阵；
[KB]――上部子结构的边界刚度矩阵；
[ ]――地基刚度矩阵；
{U}――基础子结构的位移列向量；
{Q}――基础子结构的荷载列向量；
{SB}―上部子结构的边界荷载向量；
{ }相邻建筑引起的沉降列向量。
求解该方程后得到基础子结构的节点位移{U}，再从下向上逐层进行子结构回代即可得到上部结构各节点的位移，从而进一步给出所需节点处的内力。除采用子结构法外，对上部结构的刚度贡献先后作过许多简化考虑，提出不少简单可行的分析途径，它们与子结构有限元法相辅相成，例如弹性杆法、有效工作刚度法、加权残数法等，不过一般都将上部结构处理为平面结构。
4 结语
高层建筑已经成为当前建筑领域的发展趋势和发展潮流，如何面对高层建筑下的结构桩基础的受力分析和结构设计，是当前建筑工程技术人员重点解决的问题之一。本论文结合高层建筑的结构桩基础的受力特点，利用有限元的计算方法，对结构桩基础的设计计算进行了简化分析设计，对于进一步提高高层建筑结构桩基础的简化设计，实现有限元技术下的结构桩基础的受力计算应用，具有一定的指导意义，本论文的简化计算方法是值得推广的。
参考文献：
[1]赵西安.我国高层建筑的最近发展[M].史佩栋等.北京:中国建筑工业出版社,2000.