1、1试探岩土工程中计算机技术的应用【摘要】：由于岩土工程计算机的高度发展，碰到的问题日益增多，问题深度日益增大，计算机技术在岩土工程中的运用也日益广泛，主要有岩土工程的勘察、设计、监控等几个领域，下面经由对有关软件的阐述并对今后计算机在岩土工程中的运用前景展开探讨。 中图分类号：F470.1 文献标识码：A 【正文】： 前言： 由于社会的高度发展，计算机技术获得了一定程度的发展，一步步涉及到多个个领域并起到一定作用。网络技术也在一定程度上增强了施工管理水平与科学化程度。至于岩土工程的科研这一方面，计算机已经占据了极其关键地位，岩土工程对计算机的依靠将日益突出。 一 岩土工程及计算机技术概述 1
2、岩土工程概述 岩土工程为西方国家在上世纪在土木工程实践中构建的一类新的技术体制，它的基础为岩土力学。岩土工程一般的研究方向包括下面三类 ：城市地下空间与地下工程、边坡与基坑工程、地基和基础工程。城市地下空间和地下工程大多是地下空间，研究地下空间期间碰到的多种岩石土体状况，边坡与基坑工程大多研究基坑开挖对附近环境的作用，地基模型的构建，地基处理和受力状况的研究。 22 计算机技术概述 由于计算机可视化科技的发展，让数据库、监测信息等非常清楚。可以增强有限元运用的稳定性。虚拟技术的运用，他是以现实参数等各种信息融入到模拟系统中，通过模拟实际施工为工程作出判断依据。 随着岩土工程的不断发展，其在内容
3、上更全面，在控制要求上更严格，为了做好岩土工程的设计、处理、计算必须要结合迅速发展的计算机技术，现代的计算机技术在岩土工程中发挥着越来越重要的作用。 二 岩土工程计算软件 岩土工程主要以岩石土体为研究对象，是理论实践都很强的新型综合学科。它包括前期勘察、设计、施工、监测、工程管理等各个阶段。随着计算机技术在土木工程领域的推广应用，其在模型构建、结构稳定分析、承载力计算中不断应用分析。下面我们根据工程阶段的划分详细介绍一些常见的岩土工程软件，工程施工通常包括勘察、设计、施工、监测、工程管理等步骤。 1 岩土工程勘察 计算机技术在岩土工程勘察领域的应用较广，种类繁多。在野外数据收集、数据处理、实验
4、数据的处理等很多方面能用相关软件处理。另外有的软件还能实现人机交互，在采集完数据后依靠数据接口导出监测结果，数据整理。像我国开发并大量运用的华岩的岩土工程勘察数据处理系统、正的工程地质勘察 CAD。 在进行岩土工程实验时，实验的项目及操作规程要按照土工实验规程 、公路土工实验规程 、铁路工程土工实验方法的规定，但3是长期以来比较规范的实验软件一直没有出现，近年来国内了开发的 HNTGCS.HYST200 还有外国的 GDSLAB 和 GEOCEL 软件不但操作简单，而且很容易对实验过程进行控制，并能够自动分析实验数据导出实验结果。这些软件还能够按照不同的工程领域采用相应的计算公式、实验指标、实
5、验报表格式等。 对于勘察数据我们一般不仅仅希望用来解决某个项目，应该把这些工程地质信息集中起来，进行管理，建立起某个地区地质信息库，为工程建设者提供更好的决策依据。因此地理信息系统应该是未来岩土工程勘察的一个重点发展方向，国外在这方面的研究已经取得了不错的成绩。2 岩土工程设计 岩土工程设计软件包括基础设计、桩基设计、沉降分析、渗流分析等。现在用的多的的基础设计软件有基础 CAD 设计软件、BEARCAP、BCAP 等软件，BCAP 软件可以依靠概率函数选择合适的土体参数，可以估算圆形矩形等各种形状的承受各向力的基础形式。 国内常用的桩基础设计软件是 Pile2000 等。在国外常用的单桩设计
6、软件是 PILE，DEFPIG 软件常用来设计 160 根桩以内的桩基，PC-PGROUP 软件能设计超过 200 根桩基的情况，其主要依靠边界元原理进行设计。 对于边坡稳定性分析的软件在国内外也较多，如KZTeBro3.1、GBSLOPE、Slipcircle-1Plus 等，他们都能解决复杂的地层分布、复杂的受力条件、复杂的边界条件以及不规则破坏等问题。这4些边坡稳定分析类的软件大多是基于极限平衡分析的垂直条分法，滑移线法等。 3 岩土工程施工 在施工过程中，要对工程的地质信息、工程信息进行全面的测量，根据测量的结果指导设计施工，这种方式被认为是合理的实用的控制手段，在隧道和基坑施工中已有
7、广泛的应用。 通过对不同开挖方式的模拟分析对比，可以得出相应开挖方式的应力变形等。柜内的灰色理论正在逐步的发展应用。利用灰色系统可以建立经验预报模型。通过施工过程中的采集数据，对采集的数据进行处理加工。这种施工方法能解决地质资料不全、设计不妥当等造成的误差，特别是适用于地质条件复杂、施工困难，施工质量要求较高的隧道施工。4 岩土工程检测 目前自动检测系统已经在土木工程的各个领域取得了广泛的应用，在岩土工程的边坡监测、深基坑监测等都有所涉及。自动检测系统能够降低由于设计不足带来的损失，对于在建工程或者是已经竣工的工程都能做出检测，通过检测的实时数据能够及时的发现问题，并采取相应措施。 深基坑开挖
8、监测软件 JKJCV3.0 在岩土工程处理分析性能非常大，可以同时处理深层侧移、竖向位移、地下水位、支护结构内力等几种工程监测数据，还可以在各种系统下运行。该软件功能强大，还能进行深层侧移监测、竖向位移监测分析、地下水位监测分析和土压力监测分析，5通过测斜仪、电子水准仪、全站仪等测试各种工程参数，依靠该软件依据实测结果进行分析处理，该软件能够准确分析各种数据并绘制相关曲线及表格，并且把数据监测结果及时的反馈到项目管理处，为施工管理者提供各种依据。 在桩基检测领域，发展应用比较好的是美国 G.G.Goble 教授和 Frank.Rausche 博士创立的应力波理论和 PDA 高应变桩基动测实验，
9、并研究出了相应的计算软件，该软件经过多年的工程实践表明是一款经济实用检测高效准确的检测方式，同时他的实时监测功能能够给施工人员提供第一手的资料，另外该软件还能够计算残余应力，计算桩端阻力等，该软件还能够准确的描述桩基受力分布，准确的计算桩身的应力大小。 现在许多检测仪器里面都嵌套系统，这样可以及时的对采集的数据进行分析加工转化，使整个测量工作及时有效的传递数据信息，帮助决策者更好的对监控工作做出应对。 三 计算机技术在岩土工程中的应用展望 （1）可视化技术在岩土工程中的应用，促进了岩土工程分析数据、有限元模型的建立、输出结果的智能化，使得大量的数据结果以简单明了的图表格式来说明问题。 （2）虚
10、拟技术和多媒体仿真技术的应用开发，可以对整个项目进行仿真模拟，发现问题及缺陷及时的通过一定的方法改进，或者对施工方案进行必要的修改。 （3）岩土工程中计算机技术的应用应该更加标准化、智能化、集成化、可视化，应该进一步的改进虚拟技术，通过更直接明了的动画来掩6饰工程项目。 （4）随着多媒体通讯技术的发展，在进行岩土工程设计时，要开发出更好的更实用的人机交互软件，使整个设计工作更高效更准确。 【结语】：由于计算机技术在岩土工程领域的大量运用，岩土工程软件获得了一定程度的发展，岩土工程软件包括工程建设的每个阶段，对岩土工程的勘察设计、工程项目设计、工程项目管理都有重要的作用，我们还可以针对当前的工程实际，及时对软件进行优化，开发使用新的计算机软件。使计算机软件能更好的服务岩土工程项目。 【参考文献】：1 谢康和等深基开挖监测软件 .JKJCV3.0 及应用地基处理 2001.6 2郑国平等灰色系统理论在隧道信息化施工中的应用.岩土工程师 2000.2 3朱瑞庚，GIS 技术在长江流域岩土工程中的应用 J.岩石力学与土程学报，2005(24):20-21.
