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摘要:在现代这个科学技术高度发达的社会,人类的创造力是无限的。岩土工程设计主要是对地质地形进行的改造,包括了多方面的内容,如桩基工程、地基工程、边坡工程、基坑工程、地震工程等一系列改造工程。是利用各种处理技术对地基地质进行的改造工程,岩土工程设计内容广泛,在进行岩土工程设计之后可以达到很好的抗击自然灾害的效果。岩土工程设计的主要作用是在不改变原有地质条件下对地质结构进行改造,从而使得岩土的结构达到最优化。岩土工程设计的作用是多方面的,可以防风固沙,增强地质的硬度,排水,档土,抗震等,本文主要是讲述岩土工程设计的抗震作用。
关键词:岩土工程;设计;功能改造,抗震
1岩土工程设计与抗震的关系
1.1岩土工程设计的抗震作用
由于岩土工程设计具有自然性与地区性,所以岩土工程对自然的依赖较大。而相反地,这样的自然性造成了岩土工程设计的作用力主要在抗击自然灾害上,对一些不利于人们生产生活的自然物进行阻挡,从而减少自然灾害的发生。在岩土工程设计中,通过改变岩土的传播媒介,地基和岩土工程构筑物来改变岩土的结构,来达到抗震的作用,这样能够增强岩土的硬度与强度,增加岩土的稳定性。这样进行的岩土工程设计能够产生两种地震荷载,冲击型地震荷载与往返型地震荷载,来增强岩土的硬度,虽然不能改变地震发生的频率,但是能够减少地震带来的灾害。山体滑坡是地震灾害的一种形式,在进行岩土工程设计时,就要考虑尖山山体滑坡这一类问题,从而达到抗震的目的。
1.2岩土工程设计在抗震中的应用
抗震即抗击地震带来的伤害,而不是减少地震的次数或者频率,这个在目前的社会中是人类所达不到的高度。在进行岩土工程设计时,就是对岩土的结构进行改造,使岩土更加有硬度,是土层的持力增加,起到防风固沙的作用,减少地震带来的灾害。在岩土工程设计时,主要的方式有档土,码头,堤案,水坝来起到防风固沙,防止水土流失的作用。岩土工程设计对抗震的作用主要有放大作用,即放大岩土层质,减少水土流失的侵害面积;率波作用,即过滤地震波,减少地震对人们的危害,是震幅扩展的范围减小;隔震效应,即隔离地震波,防止地震的蔓延,减少地震对人们的影响;共振效应,这是利用岩土层的土质结构来吸收地震的震感,以减少震感的强度,减少地震带来的诸多危害,达到抗震的效果。
2岩土工程设计中的抗震问题
2.1地震下土体的反映
地震是难以避免的自然灾害,人类只有尽量减少地震带来的伤害,而不能控制地震的发生。地震会带来很多自然物的变化,所以可以通过地震来判断自然物所发生的变化。在地震中,土体也会发生变化,而且不同的土体会发生不同的变化。在地震中,土体会发生多种变化,如变形、孔隙水压力等。这些变化都是由于土层结构的特殊性导致的。根据孔压和变形的发展可以判断有两种不同的土体,一种土体是反映明显的土,这种土体孔压上升快,应变明显,主要是松、中密砂,含粘粒量小于14%的分土,淤泥。还有一种土体是反应不明显的土,这种土体变形发展慢,主要是饱水密砂,碎石土,老粘土,干砂等。在地震中可以发现第一种土体比第二种土体的稳定性差,所以更容易产生变形。在进行岩土工程设计时,就要根据这两种土体的特点对二者进行改造,扬长避短,争取最大优势的发挥。
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2.2土动力学
岩土工程设计中还有一个重要的方面就是土动力学,岩土动力在地震中主要来自两个方面,第一个方面是场地反映,第二个方面是地基基础和岩土工程结构物的反映。场地反映是指在地震中,岩土土层以及周围地质的放映,随着地震的发生土层以及周围的土质肯定会发生一系列的变化,要根据这一系列的变化去进行岩土工程的设计,使土层或者周围的土质的稳定性得到加强,从而达到抗震的目的。地基基础和岩土工程结构的反映是指,在地震发生时,地基的基础会发生反应,而岩土工程是改变土体结构的工程,在进行岩土工程设计时就要充分考虑到地基基础所发生的变化,做到具体问题具体分析,增强岩土抗震的效果。
2.3岩土工程设计与抗震
在岩土工程设计中岩土工程构筑物受地面位移的影响较大,所以岩土工程设计的自然性不可避免,而地震同样是不可避免的,只有减少在地震中带来的伤害才能够真正起到抗震的作用。在现代科学技术高度发达的社会,人们正想尽一切办法来降低自然带来的伤害,岩土工程设计就是其中之一。岩土工程设计与抗震有非常大的关联,岩土工程设计要达到抗震的效果。通过在岩土工程设计中改变岩土的土体结构,既可以发现地震带来的土体变化,以发现更加具有稳定性的土体,又可以根据这种变化来改造原有土体,达到抗震的效果,这就是岩土工程设计与抗震的根本性关联。
3岩土工程的抗震设计
岩土工程是一个非常复杂而且具有很多不确定因素的工程,在进行岩土工程的设计是要考虑到很多方面的因素,近年来,为了保证岩土工程设计的安全,在进行岩土工程的抗震设计时引进了一系列动态设计的方法。动态设计就是在熟悉厂区周围的环境和不改变地质条件的基础上进行工程,并且在工程进行之时根据工程出现的具体情况进行具体分析,并且根据对具体问题的分析不断提出修改的方案,以达到最好结果的最优方案。这种工程设计的方案具有很好的灵活性,实现了设计、进行、结果三者的有机统一。岩土工程建筑物的抗震性能受地面位移的影响很大,特别是土与结构的相互作用以及液化效应的影响,给岩土工程的设计带来不少的难题。在进行具体的岩土工程的抗震设计时应该注意以下几点:①要介绍岩土周围的场地、地基。在充分了解周围的岩土环境的基础之上,才能够对岩土进行改造。②了解地震反应得计算方法和应用,在岩土之上进行地震反应得计算,既能够得到改造工程之前的数据,还能够得到进行岩土工程改造之后的数据,利于人们将前后的数据进行对比,得到岩土工程的效果。③对土的液化机理、地基液化判别、危害性进行分析。在对这些岩土的一系列数据进行分析后,就能够得出超出岩土零界值的点,在进行岩土工程设计时就要注重避免危害性的产生,以最低的危害达到最好的效果。④了解边坡地震稳定性预测方法及其应用。在进行岩土工程设计时,只能改变岩土的内部结构来达到抗震的效果,不能够破坏边坡的稳定性。
4总结
岩土工程是在现代技术高度发达的基础上建立起来的一种以改变土体结构的一种新型技术体制。在进行岩土工程设计时,要在不改变岩土地质的条件下进行,这样才能不破坏土体本身的稳定性。在进行岩土工程设计时可以运用多种方法,多种形式来达到抗震的目的。
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[4]杨仕升,蒙雷,王永幸.岩溶场地地震作用下加速度变化研究[J].世界地震工程,2015,(3).
论文作者:徐光耀,杨智博,胡文文
论文发表刊物:《防护工程》2017年第24期
论文发表时间:2018/1/17
标签:岩土论文; 工程设计论文; 岩土工程论文; 作用论文; 发生论文; 结构论文; 震中论文; 《防护工程》2017年第24期论文;