岩土工程读书报告

岩土工程专题读书报告岩土工程专题读书报告 学生姓名：付全越 班级：2010 级 2 班 学号： 专业：岩土专业 水建学院岩土工程系 2014年 6 月 25 日 目录 绪 论 第一章岩土工程的起源与建立 第二章岩土工程的发展与成熟 第三章岩土工程的现状与方向 第四章岩土工程的展望与未来 结语 附：参考文献 绪 论 何谓岩土工程？刚入门时，自己报考的是土木工程，心中不免 疑惑：岩土工程属于土木工程？慢慢的，认识到人的“住、行”离不 开它，甚至“衣、食”中亦有它的身影。凡是与岩石或土有关的工程 活动， 不论处于地面以上还是地下， 均属岩土工程。 在大学学习期间， 逐渐形成自己的岩土工程一点看法：这是一门古老而又年轻的学科。 它的古老在于有人类社会活动就存在它， 它的根源可以追朔到地球的 形成之初。它的年轻在于人类对它的认识还不够系统和经典， 并且它 会随着社会进步而继续向前发展。 在国内的大百科全书中， 它被定义为 “以工程地质学、 土力学、 岩石力学及地基基础工程学为理论基础， 以解决和处理建设过程中出 现的所有与岩体和土体有关的工程技术问题的新的专业学科。 在该学 科理论和实践中，强调地质与工程紧密结合，属于土木工程范畴。 ” 在我国它界定了这个专业的内涵、外延和工作内容。在国际上， 《Ground Engineering》杂志上有一篇专门对岩土工程进行定义的文 章，原文如下：“Geotechnical engineering is the application of the sciences of soil mechanics and rock mechanics ,engineering geology and other related disciplines to civil engineering construction ,the extractive industries and the preservation and enhancement of the environment” 。它 又进一步指出了岩土工程在建筑、 采矿业和环境工程中的作用。 这两 个定义都给岩土工程学科发展留下了补充和诠释余地。 第一章岩土工程的起源与建立 “岩土工程” （Geotechnigue）一词，据俞调梅先生考证，可能最 早出现在法国科学家库伦的《极大极小原理应用于建筑的费力学问 题》 ，即著名的土压力古典理论一文的末尾。 我国 20 世纪 50~60 年代 曾将其译为“土工”或者“土工学” 。1979 年 12 月，我国《岩土工 程学报》诞生，这极大的促进了“岩土工程”一词在我国工程界、学 术界广泛应用。 虽然该术语出现较晚， 并且岩土工程形成为一门专门的学科， 至 今不到 100 年。但在人类历史中，可以说它起始于人类依靠穴居或巢 居来躲避洪水和风霜雨雪侵袭的时代，包括其后原始人利用土、木、 石等天然建筑材料，谋求改善生存和生产的时代。在人类历史早期， 岩土工程活动主要为解决居住和防治水患（水利） 。我国夏代大禹治 水分土地为 9 个等级，从疏堵入手，换来九州平安，就是一项非凡的 防治水患的岩土工程。 随着时间的推移，人类社会出现了城市，房屋、道路、桥梁渐渐 成为人类交往、生产活动以及统治者进行治理和对敌进攻等的必需， 于是出现了与岩土工程密切相关的又一重要领域。 例如，历代王朝修 建的宫殿寺院和遍布各地的巍巍高塔， 都全靠牢固的基础，方能历尽 风雨沧桑逾千百年而安然无恙。 据史料记载，西周事按道路规格的不 同，分别称“路、道、途、畛、径” ；秦始皇为了传递文书，命人修 筑“驰道” ，并采取“稳以金堆”的路基压实措施等等。这其中无不 蕴藏了岩土工程的业绩。 尽管先民给后人留下了众多的杰作，折射了出精彩的人类古文 明，但是该时期只有工程实践，缺乏理论指导。 18 世纪 60 年代到 19 世纪晚期欧洲先后发生第一、第二次工业 革命。 岩土工程随之发展为半机械化作业。 尤其交通领域出现了铁路， 以及码头、水库的兴建，都带来了一系列新的岩土工程技术问题，促 使人们开始进行理论探索和技术创新， 进而拉开了岩土工程学术研究 的序幕。 1773 年库伦提出了关于土的第一个理论，后来发展为土的莫尔 库伦强度理论。1776 年库伦又发表了建立在滑动土楔平衡条件上的 土压力理论。到了在 19 世纪，柯林用曲线的滑裂面对土坡稳定进行 了系统的研究，发表了关于斜坡稳定性理论。 达西则通过室内渗透试 验研究，建立了著名的达西定律。随后，朗肯提出了关于土体极限平 衡的土压力理论。卡尔洛维奇则发表了世界上第一本《地基与基础》 教程。进入 20 世纪，普朗德尔根据塑形平衡原理导出了著名的极限 承载力公式。 这些理论相继应用到工程实践中， 并不断被修改和完善， 至今仍有一定的实用价值。 除了上述密切结合工程实践进行的理论探索和调查研究之外， 钢 铁、水泥和混泥土等新材料也相继出现并被广泛应用于土木工程， 这 对岩土工程发展影响深远。 岩土工程在各国发展差异虽然较大， 但随着文化学术的交流与传 播，岩土工程学科得以孕育。 第二章岩土工程的发展与成熟 岩土工程中核心科目是岩土力学，也即土力学和岩体力学。 19 世纪早期，社会发展涉及岩土体的工程出现了很多问题， 如坝肩岩体 失事、坝基渗漏、粮仓倾斜等等。 在美国，太沙基在其所从事的钢筋混凝土结构和水电站工程中， 看到了许多地基基础的意外失事。 他深感当时对土的力学性质的认识 远未能解决工程实际问题， 于是下决心对土的力学性质进行长期的试 验研究。在 1925 年，他出版了闻名世界的《土力学》 ，并在 Bogazici University 校园用香烟盒做了第一个固结试验，可以看成土工力学试 验的创始。在 1936 年，鉴于当时的土工方面的研究和实践的进展， 已经有必要召开一次会议来进行一些总结了。 这次会议后来被成为土 力学的第一届国际会议。随后，在 1943 年太沙基出版了《理论土力 学》 。在这本书里，第一次系统的论述了土力学的几个最基本理论： 固结理论、沉降计算、承载力理论、土压力与挡土墙，以及抗剪强度 和边坡稳定。50 年来土力学基本理论的构架没有发生根本性的改变， 该书仍是今天工程师们应该掌握的基本功。 在英国，罗斯科于 1963 年发表了著名的剑桥模型，则是现代土 力学的开端。我国著名的土力学专家沈珠江院士认为，经过了 30 多 年的努力，现代土力学已经越过了重要阶段而渐趋成熟， 但可能还需 要 30 年才能大体上完成其基本框架。他认为现代土力学可以归结为 一个模型（即本构模型） 、3 个理论（即一个变形理论和两个破坏理 论） 、4 个分支（即理论土力学、计算土力学、实验土力学和应用土 力学） 。 在我国，20 世纪 80 年代以来，由于在基岩地区工程建设的日益 增多，中科院地质研究所在岩土力学的基础上， 进一步把裂隙岩体的 力学特性作为岩体力学的研究核心，提出了“岩体结构”的新概念， 创立了“岩体工程地质力学” ，并进一步发展成为“岩体结构力学” 。 在岩土工程中， 经常会遇到水的问题， 例如开挖基坑或矿山坑道， 在施工阶段首先就要解决地下水的疏干问题， 否