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环境岩土工程发展现状与前景展望

环境岩土工程发展现状与前景展望
环境岩土工程发展现状与前景展望

环境岩土工程发展现状与前景展望

摘要:环境岩土工程是岩土工程的一个分支,是一门新兴的交叉学科,因此其研究体系有待于完善发展。

本文在总结近年来环境岩土工程研究成果的基础上,对岩土工程的定义、研究范畴、研究内容方法进行了

分析总结,最后展望世纪里环境岩土工程将在环境保护资源可持续利用及工程建设发展中发挥重要作用。

关键词:环境岩土工程岩土工程可持续发展

1引言

随着社会的发展和科技的进步,自然资源正被大量的开发利用,这样不仅造成了资源的浪费和滥用,同时也引起了全球性的环境污染问题。环境问题已成为全球性问题,因此环境科学成为当前世界各国最为关注的一门新兴学科,一般的环境问题仅是环境污染和生态破坏。随着当代人类工程经济活动规模的不断扩大,人类对地质环境的破坏和影响已远远超出了污染的范畴[]1。因此,从工程地质和岩土工程角度研究环境问题,改善人与地质环境的关系,将使环境科学进入一个深层次研究的新阶段,这也是当今地学发展的一个新的生长领域。环境岩土工程是一门新兴的交叉学科,它研究的主要内容是岩土工程活动中所涉及的环境问题以及环境变化所带来的工程问题。从目前我国有关环境岩土工程的研究来看,还存在以下一些问题:环境岩土工程的定义、研究内容和目标等还未统一认识;环境岩土工程的学科地位尚未确定;环境岩土工程的研究思想和方法体系还未形成;我国开展环境岩土工程学的战略思路和发展框架还未制定这些问题都是我们面临亟待解决的问题。

2环境岩土工程定义

作为一个新兴的研究领域,环境岩土工程近年发展迅速,其定义也在不断的丰富。对环境岩土工程的定义和学科地位,目前还未统一,其研究内容和范围也存在着较多差别。在国际上对环境岩土工程一词的定义可分为两种观点:一种观点是以环境岩土工程学的创始人、原美国里海大学教授、现为美国北卡罗莱纳大学名誉教授的方晓阳先生为代表的一批学者认为“环境岩土工程是一门交叉学科,研究岩石、土的物理化学性质及其与大气圈、生物圈、水圈、岩石圈和微生物圈的相互作用”。另一种观点的代表性人物是美国工程院院士著名岩土工程学家,现为美国西弗吉尼亚理工学院教授J.K.Mitchell先生,他认为“环境岩土工程是岩土工程学科中的一个分支学科”。

方晓阳先生主张要考虑化学的生物的、物理、化学等非力学因素对岩土工程的影响,改变岩土工程领域中仅用力学观点解决问题的传统方法。因此他认为环境岩土工程是岩土工程、环境科学与工程和土壤科学的交叉学科。而Mitcell先生认为传统的岩土工程理论和方法为主导是整个工程的核心。虽然他们对环境岩土工程的定义不同,但本质上是一致的,即环境岩土工程是一门多学科交叉的学问,与传统的岩土工程相比,无论在研究思想和方法上都有很大的不同,丰富和发展了传统的岩土工程[]2。

在国内也有很多学者对环境岩土工程进行定义。如:胡中雄等对环境岩土工程下的定义:是一门应用岩土工程的概念进行环境保护的跨学科的边缘学科,并将环境岩土工程的研究内容大致分成三大类:第一类称为环境工程;第二类称为环境卫生工程;第三类是指人类工程活动引起的一些环境问题[]3。袁建新定义的环境岩土工程学是一门新兴的综合性交叉学科,它涉及岩土力学与岩土工程、卫生工程、环境工程、土壤学、地质学、水文地质、水文地球物理、地球化学工程、地质采矿工程以及农业工程学等[]4。龚晓南认为环境岩土工程是岩土工程与环境科学密切结合的一门科学,它主要应用岩土工程的观点技术和方法,为治理和保护环境服务[]5。罗国煜等指出环境岩土工程属于环境地质学范畴,并将环境岩土工程分为区域环境岩土工程和城市环境岩土工程[]6。何朋朋等认为环境岩土工程的确是岩土工程

和环境工程的一门交叉前沿学科,从学科范畴的角度出发应将其归为岩土工程的子学科,因为这是一门用环境工程理论去指导岩土工程实践的学科,它的目的还是为了岩土工程[]7。从以上国际国内学者对环境岩土工程的认识来看,虽然在环境岩土工程的归属问题上不尽相同但在许多方面是一致的。从另一方面我们也看到环境岩土工程还有很长的路要走。

3环境岩土工程研究内容和方法

环境岩土工程的研究内容具有系统性、复杂性、广泛性和综合性的特点。具体来说环境岩土问题涉及的内容包括两大方面:一方面是由于自然环境造成的大环境岩土问题,如江河湖海的变迁、泥石流、区域滑坡、海岸灾害(风暴、侵蚀)、地质地震、火山洪水等;另一方面是主要由人为的因素造成的小环境岩土问题,如废弃污染问题,森林植被破坏造成的水土流失、地面沉降变形,深基坑开挖失稳,打桩振动等[]8。

环境岩土工程具体研究内容很广泛,凡自然环境,以及自然环境经过人类作用形成的客观环境与岩土工程相互作用的问题,都是环境岩土工程的工作内容。例如有滑坡、管涌、地震等灾害对岩土工程活动的影响分析;岩土工程活动所造成的诸如地面沉降等环境岩土工程问题的评价和治理;垃圾填埋处理、名胜古迹保护、核废料处置等新的内容。对环境岩土工程的问题归纳如下有:岩土体力学稳定、变形以及渗流问题;地震及环境振动问题;岩土体化学问题;与能量场变化有关的问题;岩土体物质的机械迁移问题;放射性问题;特殊岩土体问题;生态问题。

环境岩土工程是一个系统工程,它涉及许多学科领域,所以在研究中应从学科间的交叉处着眼,以辩证的观点分析和解决问题。其次,应用岩土工程的观点去改善环境,使其更符合人类的生存需求。目前,随着信息时代电子手段的广泛应用,许多在其他领域的高新技术手段都逐步用于环境岩土工程研究。如“3S”技术在环境岩土工程中的应用。“3S”技术是遥感、地理信息系统、全球定位系统等技术的统称。作为新兴的地球空间信息科学的核心,在环境岩土工程中有着广泛的应用。数据发掘技术在环境岩土工程中的应用,其算法包括有归纳学习法、决策树、遗传算法、神经网络统计分析、糊模数学、关联分析、粗糙集、规则发现、公式发现和关联分析等,数据挖掘的结果输出有图形、报告、逻辑公式等可视化形式,或以先验知识的方式输出,为今后的数据挖掘提供准备[]9。

4环境岩土工程与相关学科的关系

与环境岩土工程相关的学科有:工程地质学、岩土力学、岩土工程学、地质工程和环境工程地质学。

工程地质学的基础理论是地质学,指导它的理论主要是自然历史观。它的基本理论是:地质成因和演化过程决定地质体的工程特性,相应地在研究方法上就是从地质体局部特性的研究,探索地质体在生成时的地质环境以及形成地质体的地质作用和演化过程,从而在整体上认识和把握地质体的组成、结构以及发育规律,并进一步探讨和预测它在工程建筑物作用下的表现和工程行为。

工程地质学的服务对象为完全是人为设计、人为施工的建筑物。这一应用性决定了工程地质学的边缘性、交叉性和综合性等特性。所谓边缘性指它处在地质学科的外层,位于和工程学科接壤的部位。所谓交叉性是指在它的学科发展中不断吸收工程学科的理论、概念和方法,并和地质学相结合。所谓综合性是指工程地质学的目标是解决问题,它是借助于地质学各基础学科的成就来综合进行工作的。岩土力学、岩土工程和工程地质学在研究对象和目标上有很大的相同之处,是密切相关的学科。但是岩土力学属于力学学科的边缘,而岩土工程属于工程学科的边缘。虽然对岩土的地质认识是建立岩土力学模型和本构关系的重要基础,

但岩土力学更偏于模型及建模后的力学研究。岩土工程是将岩土作为工程结构物的一部分的工程学科。但岩土力学和岩土工程与其他的力学或工程学科相比,需要更多地质学科的支持,或者说更需要与地质学科相结合。

5环境岩土工程的发展展望

20世纪90年代后,我国进入了大规模工程建设时期从沿海地区开始逐步向内陆扩展,高层建筑、地铁、道路交通、隧道等的建设以及城市化进程步伐的加快向环境岩土工程不断提出新的挑战。同时,自然环境的变化,地震、洪涝灾害的频频发生,温室效应的加剧,水土流失,土壤退化等大环境问题,也引发了一系列新的环境岩土工程问题。相对发达国家来说,我国的岩土工程工作者面临着更为艰巨的任务:一方面,我国正处于大规模工程建设时期,有许多工程问题需要解决;另一方面,基于可持续发展要求,我们面临严峻的环境保护与治理工作。在环境岩土工程问题上,未来几年应重点研究并解决以下几个问题:西部问题,包括生态环境建设、保护区域稳定性与地下工程;东部问题,包括大城市地面变形不稳定性、悬河化水资源、水环境等。在一些应用方面还急需解决的问题有:卫生填埋场的设计问题;大规模工程建设的区域环境岩土工程问题评估;城市施工影响环境岩土工程问题;岩土工程手段在环境的治理中的应用等。

参考文献

[1]曲永新张永双冯玉勇当前国际环境地质工程(环境岩土工程)研究的热点领域及其相关技术[J]工程地质学报,1998,6(4):301-304

[2]施斌关于环境岩土工程[J]工程地质学报,2002,10(4):349-355

[3]胡中雄李向约方晓阳环境岩土工程学概论[J]岩土工程学报,1900,12(1):98-107 [4]袁建新环境岩土工程问题综述[J]岩土力学,1996,17(2:)88-93

[5]龚晓南世纪岩土工程发展展望[J]岩土工程学报,2000(22):238-242

[6]罗国煜等城市环境岩土工程[M ]南京南京大学出版社,2000,1-7

[7]何朋朋姚磊华环境岩土工程学研究综述[J]探讨与分析,2007,10(8):32-35

[8]施溪溪石丹群唐永箐环境岩土工程研究初探[J]西部探矿工程,2008(7):1-4

[9]井彦林仵彦卿崔中兴关于环境岩土工程研究方法的探讨[J]煤炭工程,2004(2):51-54

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未来科技五年人工智能行业产业发展趋势分析 最新竟争力 人工智能产业是智能产业发展的核心,是其他智能科技产品发展的基础,国内外的高科技公司以及风险投资机构纷纷布局人工智能产业链。以下对人工智能行业发展趋势分析。 中国和美国目前是全球人工智能产业发展的领导者,仅在2015年,两国在学术期刊上发表的AI相关论文接近1万篇,而英国、印度、德国和日本加起来才大约相当于中美的半数。2017-2022年中国人工智能项目行业市场深度调研及投资战略研究分析报告表明,中国有着全球最多的数据量,拥有巨大应用市场,正在围绕AI构建完善的产业生态链。我们有理由相信,AI将成为企业跨部门业务发展的“颠覆者”,渐趋成熟的AI技术正逐步向“AI+”进行转变。我国将在AI关键技术领域获得重大突破,推动关键场景应用逐步走向成熟。 趋势一政策体系加速完善 一直以来,我国高度重视人工智能技术创新和产业发展,当前随着全球人工智能产业的快速成长,一些主要发达国家纷纷出台人工智能相关战略文件,力争在新的科技浪潮中抢占制高、规避风险。美国、英国等相继出台了《国家人工智能研究和发展战略计划》等报告,不断完善人工智能顶层设计。我国也围绕《中国制造2025》和“互联网+”行动计划出台了一系列支持人工智能技术创新和产业发展的政策文件,如2016年5月由国家发改委、工信部等多部委联合发布的《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》等。在国务院发布的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》中,也提到要培育人工智能产业

生态,促进人工智能在经济社会重点领域推广应用。今年,我国人工智能产业发展的政策支撑力度有望进一步加强。一方面,借鉴美国、英国等的人工智能国家战略,预计我国也将发布聚焦于人工智能的国家战略文件,对未来人工智能技术和产业发展制定顶层设计。另一方面,科技部、国家发改委、工信部等相关部门也将有望发布人工智能相关的政策文件,从技术研发、产业培育等角度做出具体的部署,实施一批大型项目。此外,围绕标准、安全等特定议题,相关的政策研究与制定也将有望取得积极进展。 趋势二产业规模快速增长 自2006年深度学习算法提出以来,语音和视觉识别准确率得到大幅提升,人工智能进入到了第三次高峰期。当前,在技术突破和应用需求的双重驱动下,人工智能技术已走出实验室,加速向产业各个领域渗透,产业化水平大幅提升,人工智能产业发展正处在黄金期。根据初步测算,2016年,全球人工智能市场规模约为1680亿元,我国人工智能市场规模约为98亿元。今年,随着我国软件与互联网技术向各行各业的持续深入以及云计算、大数据、物联网等相关产业的不断进步,人工智能产业市场规模将持续扩大,预计人工智能及其相关产业发展增速将超过40%。从细分行业来看,语音服务相关技术和模型将趋于成熟,围绕智能语音的行业应用将不断加速,市场逐渐打开,成为人工智能产业发展的主要方向。图像处理等计算机视觉技术将随着训练数据的快速累积实现大的突破,而面向各个行业领域的专业化智能服务则将创造出新的市场空间,有望造就新的行业领军者。 趋势三关键技术取得突破

岩土工程介绍及发展前景、设计

岩土工程简介及发展前景、设计岩土工程 岩土工程:是欧美国家于20世纪60年代在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制。岩土工程是以求解岩体与土体工程问题,包括地基与基础、边坡和地下工程等问题,作为自己的研究对象。 基本概念 地上、地下和水中的各类工程统称土木工程。土木工程中涉及岩石、土、地下、水中的部分称岩土工程。 发展现状 随着多种所有制工程施工企业的发展及跨区域经营障碍被打破,岩土工程市场已处于完全竞争状态。岩土工程项目承接主要通过公开招投标活动实现,行业内市场化程度较高,市场集中度偏低。 我国岩土工程行业具有企业数量多、规模小的特点。据《2013-2017年中国岩土工程行业发展前景与投资战略规划分析报告》统计,我国仅从事强夯业务的企业就超过300家,岩土工程行业的集中度较低,导致优势企业无法形成规模优势。这与发达国家该行业高度集中的特点形成了鲜明对比。 岩土工程行业在未来的发展中要解决行业分散、集中度过低的问题,提高整体竞争力进而提高盈利能力,需要在未来的发展中抓住时代机遇,适应时机,以更优的业务模式、调整行业业务结构类型,实现行业的飞速发展。 数据显示,未来岩土工程行业的几大发展机遇主要表现在以下四个方面: 民生工程的机遇 根据国家“十二五”规划,在“十二五”期间,我国经济将着重调整经济结构,大力发展新兴产业,提升经济发展的质量和效益,同时会加大民生领域的投资,将着力保障和改善民生作为五大着力点之一,民生工程建设已上升为国家发展战略高度。 民生工程投入最多的领域包括:1000万套保障性住房建设、教育和卫生等民生工程、技术改造和科技创新,以及农田水利建设投资四万亿等。2011年中央财政在民生工程计划

城市地下工程中的环境岩土工程问题

城市地下工程中的环境岩土工程问题 发表时间:2018-12-17T11:59:29.563Z 来源:《基层建设》2018年第31期作者:郑腾 [导读] 摘要:随着城市化进程的不断加快,城市环境下的岩土工程活动逐渐频繁,但是由于城市环境工程具有一定的特殊性,导致出现了严重的环境岩土工程问题,其中有以地下水污染和地面变形等问题比较影响。 1.太原理工大学建筑与土木工程学院山西太原 030024; 2.山西庆民房地产开发有限公司山西太原 030021 摘要:随着城市化进程的不断加快,城市环境下的岩土工程活动逐渐频繁,但是由于城市环境工程具有一定的特殊性,导致出现了严重的环境岩土工程问题,其中有以地下水污染和地面变形等问题比较影响。这些环境岩土工程问题不仅严重的影响到了岩土工程及周边建筑物的质量,还对国家及人们的经济造成极大的损失。本文就针对我国城市地下工程中环境岩土工程问题进行深入探讨。 关键词:地下;环境;岩土;工程 城市化是全球经济发展的必然趋势,为了满足城市化发展的需求,人类进行大量的城市环境岩土工程活动,以促进城市经济发展。但是由于在进行岩土工程时,因环境的特殊性以及工程特点,导致对环境岩土工程周边的环境、地面以及水资源造成严重的影响,出现一系列的城市环境岩土工程问题。而在所有岩土工程问题中又以水资源灾害最为严重,且影响更为广泛。水资源灾害问题已经成为全球问题,严重阻碍了市化进程,对城市经济发展造成严重损害地面变形以及水资源污染问题。已经成为了城市环境岩土工程的两大难题因此,为了解决这些岩土工程问题,政府必须加强对其的防治,尤其是地表环境岩土工程问题以及水问题的防治,以减少因岩土工程问题给人类以及社会造成的损害,实现水资源的可持续利用,保护生态环境,实现城市经济又好又快发展。 1、环境岩土工程研究内容的分类 环境岩土工程研究的内容大致可以分为三类:1)环境工程。主要指用岩土工程的方法来抵御由于天灾引起的环境问题。例如:抗沙漠化、洪水、滑坡、泥石流、地震、海啸等。这些问题通常泛指为大环境问题。2)环境卫生工程。主要指用岩土工程的方法抵御由于各种化学污染引起的环境问题。例如城市各种废弃物的处理、污泥的处理等。3)人类工程活动引起的一些环境问题。例如在密集的建筑群中打桩时,由于挤土、振动、噪声等对周围居住环境的影响;深基坑开挖时,降水和边坡位移等。 2、环境岩土工程的研究现状 20世纪50年代至60年代公害事件的显现,人们不断探索,反思,并已取得了基本的共识。国外对环境岩土工程的研究主要集中于垃圾土、污染土的性质、理论与控制等方面,而国内则在此基础上有较大的扩展。就目前涉及的问题来分,可以归纳为两大类:第一类是人类与自然环境之间的共同作用问题。这类问题的动因主要是由自然灾变引起的。例如地震灾害、土壤退化、洪水灾害、温室效应等。这些问题通常称为大环境问题。第二类是人类的生活、生产和工程活动与环境之间的共同作用问题。它的动因主要是人类自身。例如城市垃圾、工业生产中的废水、废液、废渣等有毒有害废弃物对生态环境的危害;工程建设活动如打桩、强夯、基坑开挖、盾构施工对周围环境的影响;过量抽汲地下水引起的地面沉降等等。有关这方面的问题,统称为小环境问题。 3、地下工程中遇到的环境岩土工程问题 3.1地面沉降 地面沉降是指某一区域内由于自然或人类活动引起的地面下沉的现象,其特点是波及范围广,下沉速率缓慢,所以早期一般不易察觉,也不易引起人们的重视,它多发生在大中城市,对人们的生产、生活影响极大,已经成为一种严重的环境地质问题,影响和制约着当地国民经济的可持续发展。自20世纪80年代以来,我国地面沉降已由沿海城市向大面积区域性扩展,由于深部含水层开采量的增加,以及开采由浅部向深部发展,已形成以长江三角洲地区和黄淮海平原地区为中心的两大沉降区域。引起沉降的原因很多,除了活动断裂和构造沉降等自然因素外,还有地下工程开挖施工,基坑降水和抽汲地下水等人为因素。从全世界范围看,过量抽汲地下水引起地层压密、固结是造成地面沉降的主要原因。由于地面沉降具有不可逆性,一旦产生,其带来的破坏性后果是不可估量的。所以在工程降水前,首先要查明场地的水文地质条件、周围建筑物的分布情况及地下管线性质及分布范围,根据实际情况设计科学的降水方案与防范措施。如在基坑工程降水中设置竖向止水帷幕,实施坑内降水;井点降水应连续运转,尽量避免间歇和反复抽水造成的累加沉降;采用井点降水与回灌相结合的技术,井点降水管井与需保护的建筑、管线间设置回灌井点、回灌砂井或回灌砂沟,持续、不断地用清洁水进行回灌,形成一道水幕,以减少降水曲面向外扩张,防止临近建筑物、管线等基础下土层因释放水而沉降。 3.2地下水污染 造成城市地下水污染除了生活污染及工业污染外,由下列的情况引起的水质污染也不容忽视:①长期超采地下水使潜水位下降,增加了包气带厚度,包气带岩土的矿化作用及氧化作用增强,使潜水含盐量增多。另外,潜水含水层变薄,水量减少,水稀释作用减弱,水中各组分浓度增大,因而矿化度升高;②由于城区下部承压水开采量大,形成降落漏斗,增加了水力坡度,加速地表水体对地下水的补给作用,致使地下水污染速度加快。受污染的潜水通过弱隔水层补给下部承压水,造成承压水污染;③建设工程施工引起的地下水污染;④工程钻探或建筑施工中使用的各类有机或无机的液体,导致水质的污染;⑤地下水开采引起水文地质条件改变,特别是多层组地下水混合开采,成井工艺不当,止水失效,以及废井使上层承压水向下渗,造成下层水质污染;⑥地下油库渗漏及城市排污管道损坏、泄漏引起地下水水质污染;⑦回灌水质不良引起人工回灌地区地下水污染。 3.3基坑开挖中的环境工程问题 ①支护结构发生变形和位移引起的环境效应:由于支撑物受弯破坏或锚杆体系抗拔力不足,拉杆自身断裂或拉杆及锚座的连接不牢导致支护结构自身破坏,导致边坡失稳支护结构发生变形和位移而引起邻近建筑设施破坏。②打桩对周围土工环境扰动影响问题:锤击沉桩施工过程中引起的桩身及桩周附近地基土体的强烈振动,这种振动在垂直和水平方向同时存在,在振动频率较低的地基土中,垂直振动比水平振动容易感受到,且垂直振动比水平振动所引起的危害影响更大;由于振动会以应力波的形式向更远范围的地基土体扩散传播,造成沉桩区及其邻近地基土的水平位移和竖向位移,从而影响周围建(构)筑物。 4、环境岩土工程的展望 20世纪90年代后,我国进入了大规模工程建设时期。从沿海地区开始,逐步向内陆扩展,高层建筑、地铁、道路、隧道等的建设以及城市化进程步伐的加快向环境岩土工程不断提出新的挑战。同时,环境的变化,地震、洪涝灾害的频频发生,温室效应的加剧,水土流失,土壤退化等大环境,也引发了一系列新的环境岩土工程问题。相对发达国家来说,我国的岩土工程工作者面临更为艰巨的任务。一方

岩土工程及防灾减灾现状及发展

岩土工程及防灾减灾现状及发展 一、概述 1. 岩土工程 岩土工程是20世纪60年代末至70年代初,将土力学及基础工程、工程地质学、岩体力学三者逐渐结合为一体并应用于土木工程实际而形成的新学科[1]。 2.防灾减灾工程 防灾减灾工程是一个具有显著综合交叉性的新型学科,它涵盖到各种自然和人为灾害发生条件和发展规律、监测和预报、工程防治和灾时应急措施等科学技术难题。按现行学科体系来说,防灾减灾工程涉及地质、气象、地震工程、建筑学、土木工程、水利工程、信息和管理等学科的相关专业领域。 二、岩土工程及防灾减灾主要研究方向 1.岩土工程主要研究方向 ①城市地下空间与地下工程:以城市地下空间为主体,研究地下空间开发利用过程中的各种环境岩土工程问题,地下空间资源的合理利用策略,以及各类地下结构的设计、计算方法和地下工程的施工技术(如浅埋暗挖、盾构法、冻结法、降水排水法、沉管法、TBM法等)及其优化措施等等。 ②边坡与基坑工程:重点研究基坑开挖(包括基坑降水)对邻近既有建筑和环境的影响,基坑支护结构的设计计算理论和方法,基坑支护结构的优化设计和可靠度分析技术,边坡稳定分析理论以及新型支护技术的开发应用等。 ③地基与基础工程:重点开展地基模型及其计算方法、参数研究,地基处理新技术、新方法和检测技术的研究,建筑基础(如柱下条形基础、十字交叉基础、筏形基础、箱形基础及桩基础等)与上部结构的共同作用机理和规律研究等。 2.防灾减灾工程主要研究方向 ①地下工程减灾防灾,利用工程学的方法研究解决和防治自然灾害、人为灾害、施工灾害的破坏效应,开展地下结构减震、隔震理论与方法,地下工程火灾特征及损伤评估方法,地下工程施工灾害的防御技术,动态可靠度与耐久性设计理论,高应力场与高温度场耦合分析等。 ②线路系统防灾减灾工程与防护工程。该方向的研究内容以高山峡谷区重力作用为主的滑坡、崩塌、泥石流等山地灾害的铁路、公路工程防治技术为主线,同时覆盖了特殊岩土地质条件的路基病害整治及公路路面病害处理技术、轮轨和车路系统本身的运行安全技术以及工务安全管理保障系统等领域。 ③岩土工程灾害预测和防治,利用现代科学理论和技术,进行岩土工程学、地学、环境学、灾害学等多学科交叉解决岩土工程灾害理论研究中的前沿问题和岩土工程灾害防治中的重大难点问题,着重进行岩土工程环境地质评价及地质灾害防治研究、岩土工程中水环境效应及其工程危害研究、岩土工程环境地质问题风险分析与防灾决策可靠性研究,渗流场、应力场、温度场耦合分析及其在工程灾害防治中的应用等。 ④大型结构物抗风与抗震,针对工程实践中急需解决的大型结构物抗风、抗震的关键技术问题,利用现代科学理论与实验技术,研究造成风害和震害的机理,寻求大型结构物抗风、抗震能力的有效措施,着重进行大型结构物风致响应与地震反应的预测及评估、大型结构物环境振动抑制技术、大型结构物抗风抗震设计等理论及应用研究。 三、岩土工程及防灾减灾现状及发展

21世纪岩土工程发展展望

21世纪岩土工程发展展望 浙江大学 龚晓南教授 1 引 言 展望岩土工程的发展,笔者认为需要综合考虑岩土工程学科特点、工程建设对岩土工程发展的要求,以及相关学科发展对岩土工程的影响。 岩土工程研究的对象是岩体和土体。岩体在其形成和存在的整个地质历史过程中,经受了各种复杂的 地质作用,因而有着复杂的结构和地应力场环境。而不同地区的不同类型的岩体,由于经历的地质作用过 程不同,其工程性质往往具有很大的差别。岩石出露地表后,经过风化作用而形成土,它们或留存在原地, 或经过风、水及冰川的剥蚀和搬运作用在异地沉积形成土层。在各地质时期各地区的风化环境、搬运和沉积 的动力学条件均存在差异性,因此土体不仅工程性质复杂而且其性质的区域性和个性很强。 岩石和土的强度特性、变形特性和渗透特性都是通过试验测定。在室内试验中,原状试样的代表性、取 样过程中不可避免的扰动以及初始应力的释放,试验边界条件与地基中实际情况不同等客观原因所带来的 误差,使室内试验结果与地基中岩土实际性状发生差异。在原位试验中,现场测点的代表性、埋设测试元件 时对岩土体的扰动,以及测试方法的可靠性等所带来的误差也难以估计。 岩土材料及其试验的上述特性决定了岩土工程学科的特殊性。岩土工程是一门应用科学,在岩土工程 分析时不仅需要运用综合理论知识、室内外测成果、还需要应用工程师的经验,才能获得满意的结果。在展 望岩土工程发展时不能不重视岩土工程学科的特殊性以及岩土工程问题分析方法的特点。 土木工程建设中出现的岩土工程问题促进了岩土工程学科的发展。例如在土木工程建设中最早遇到的 是土体稳定问题。土力学理论上的最早贡献是1773年库伦建立了库伦定律。随后发展了Rankine(1857)理 论和Fellenius(1926)圆弧滑动分析理论。为了分析软粘土地基在荷载作用下沉降随时间发展的过程, Terzaghi(1925)发展了一维固结理论。回顾我国近50年以来岩土工程的发展,它是紧紧围绕我国土木工程建设中出现的岩土工程问题而发展的。在改革开放以前,岩土工程工作者较多的注意力集中在水利、铁道和矿井工程建设中的岩土工程问题,改革开放后,随着高层建筑、城市地下空间利用和高速公路的发展,岩 土工程者的注意力较多的集中在建筑工程、市政工程和交通工程建设中的岩土工程问题。土木工程功能化、 城市立体化、交通高速化,以及改善综合居往环境成为现代土木工程建设的特点。人口的增长加速了城市发 展,城市化的进程促进了大城市在数量和规模上的急剧发展。人们将不断拓展新的生存空间,开发地下空 间,向海洋拓宽,修建跨海大桥、海底隧道和人工岛,改造沙漠,修建高速公路和高速铁路等。展望岩土工 程的发展,不能离开对我国现代土木工程建设发展趋势的分析。 一个学科的发展还受科技水平及相关学科发展的影响。二次大战后,特别是在20世纪60年代以来, 世界科技发展很快。电子技术和计算机技术的发展,计算分析能力和测试能力的提高,使岩土工程计算机 分析能力和室内外测试技术得到提高和进步。科学技术进步还促使岩土工程新材料和新技术的产生。如近年 来土工合成材料的迅速发展被称为岩土工程的一次革命。现代科学发展的一个特点是学科间相互渗透,产 生学科交叉并不断出现新的学科,这种发展态势也影响岩土工程的发展。 岩土工程是20世纪60年代末至70年代初,将土力学及基础工程、工程地质学、岩体力学三者逐渐结 合为一体并应用于土木工程实际而形成的新学科。岩土工程的发展将围绕现代土木工程建设中出现的岩土 工程问题并将融入其他学科取得的新成果。岩土工程涉及土木工程建设中岩石与土的利用、整治或改造,其

环境岩土工程综述

课题名称:环境岩土工程研究综述 摘要:环境污染评估、控制、修复已成为我国环保领域的重大需求。本文对环境岩土工程进行了介绍,让读者了解其研究主要内容、进展状况以及研究方法,对之后的研究做到心中有数。 (一)前言 环境岩土工程师岩土工程与环境科学密切结合的一门新学科。它主要应用岩土工程的观点、技术和方法进行治理和保护环境服务。对于如今密集型人类生活和生产方式必然产生大量的废弃物,而地球岩土全是废弃物的主要及最终处置场所。因此,利用岩土工程的手段来解决水土环境污染问题是最为经济、最符合国情的途径之一(陈云敏,2012;张帆,2015)。 (二)研究主要内容及进展状况 环境岩土工程的目的是应用岩土工程能耐的原理和方法解决环境问题。我国环境工程研究及工程实践进展主要包括城市固体废弃物可持续填埋处置,废弃泥的工程特性、工程处置及资源化利用,土体和地下水污染评价与防治和土工合成材料在环境岩土工程中应用(陈云敏,2012)。 不同学者对环境岩土工程的研究内容有着不同见解。胡中雄等将环境岩土工程的研究内容大致分成三大类:第一类称为环境工程,指用岩土工程的方法来低于由于天灾引起的环境问题,如洪水、滑坡等;第二类称为环境卫生工程,指用岩土工程的方法来抵御有各种化学污染引起的环境问题,如城市垃圾填埋处理等;第三类是指人类工程活动引起的一些环境问题,如开外隧道引起的地面变形等(王帅,2015)。 罗国煜等在文献中提到,环境岩土工程包括区域性环境岩土工程和城市环境岩土工程。城市环境岩土工程问题包括三方面:(1)城市不稳定问题(地震、地面变形问题等);(2)水资源短缺和环境水利问题;(3)采矿污染和废弃物污染问题。 此外,方晓阳主张应有两个主要分支:(1)地质环境(岩土)工程,主要强调有害有毒废料控制系统的管理和修正、填料场的选择、填料的稳定性分析和土污染技术;(2)生态环境(岩土)工程,研究环境岩土工程的敏感性生态和地质方面的问题。这其中由主要有三个方面的问题对生态环境因素相当敏感:(1)与地质、气候有关的问题,如泥石流、沙漠、实地;(2)与健康有关的问题,如酸雨、核废料;(3)与文化有关的问题,如考古、名胜古迹的保护等(李元松,2005)。 对于环境岩土工程如今的研究进展,以美国为代表的现房发达国家正发展可持续填埋技术。我国亟需开展填埋场孕育城市城市环境灾害机理、评估方法与可持续防控的科学基础理论研究,发展可持续填埋技术,以满足填埋场城市华景灾害防控、渗滤液减量、填埋气资源化的重大需求。

我国人工智能化行业发展现状分析和投资前景预测

中国人工智能行业发展现状分析及投资前景预测 在东西方神话中,上古「智人」通过各种方法制造「人类」这一物种并赋予其智能;而到了中世纪的欧洲,古典哲学家们尝试着用机械符号处理的观点解释人类大脑的活动;直到20世纪40年代,来自数学,心理学,工程学,经济学和哲学等领域的一批科学家们基于抽象数学推理的可编程数字计算机的发明使得智能大脑出现的可能性被广泛探讨。 1950年,Marvin Minsky和Dean Edmonds建造了世界上第一台神经网络计算SNARC (Stochastic Neural Analog Reinforcement Calculator),它通过使用3000个真空管和B-24轰炸机上的自动指示装置模拟了40个神经元而组成神经网络。 同期,被誉为「计算机科学之父」的AlanT uring在Mind上发表论文,第一次提出机器智能设想。虽然未提到具体的研究方法,但论文中提到的「图灵测试」、「机器学习」、「遗传算法」和「强化学习」等理论也在日后成为了人工智能领域重要的分支。 图灵的计算理论认为任何形式的计算均可被数字信号描述,这也为人工智能的后续实践提供了理论基础。 随后的1956年,在MarvinMinsky连同ClaudeShannon和NathanRochester一起组织的Dartmouth会议上,「人工智能」这个概念首次被提出并开启了西方「人工智能」科学长达半个多世纪的高速发展。 在中国,关于「人工智能」的研究和探讨在70年代末被解禁后又不适时地与「特异功能」联系在一起而停滞不前,直到80年代初期随着技术和思想的不断进步才取得实质性进步。 而今,全球共有近千家人工智能公司遍及62个国家的十余个产业,国内涉及人工智能领域的公司也早已破百。 除了「机器学习」、「模式识别」和「神经网络」这些晦涩的词汇和各种层出不穷的借势营销,这个看似离我们越来越近的市场却在「互联网玄学」的外衣下显得愈发迷雾重重。 一、国内人工智能产业链解构 「基础技术」、「人工智能技术」和「人工智能应用」构成了人工智能产业链的三个核心环节,我们将主要从这三个方面对国内人工智能产业进行梳理,并对其中的「人工智能应用」进行重点解构。 (一)基础技术提供平台 人工智能的基础技术主要依赖于大数据管理和云计算技术,经过近几年的发展,国内大数据管理和云计算技术已从一个崭新的领域逐步转变为大众化服务的基础平台。而依据服务性质的不同,这些平台主要集中于三个服务层面,即「基础设施即服务(IaaS)」、「平台即服务(PaaS)」和「软件即服务(SaaS)」。

岩土工程未来发展的一点思考讲课教案

岩土工程未来发展的一点思考 盛根来 非常高兴与大家交流,有关岩土工程勘察报告的使用和解读方面的一些问题,实际上,这是个比较沉重的话题,现在的勘察成果怎么用?可信度怎么样?都是需要面对的问题,我相信设计与勘察程度不同的存在这方面的问题,几十元一米的勘察出来的报告谈什么质量,难为了结构设计人员。这些成果报告是在吃十几年前的老本,推荐强度及变形参数建议值更多是在使用经验值。勘察队伍将来怎么发展,还千军万马在走传统岩土工程勘察老路、独木桥,勘察队伍日子都不会好过,眼下的新常态,产业在调整,大规模的建设还会继续吗?题外话:前些天做岩土工程师培训时,我梳理了一下岩土工程勘察将来发展的思路:在当今我国经济形势新常态下,大规模、无序的工程建设项目将逐渐减少,传统的岩土工程何去何从,从业者们不得不重新考虑其生存和发展,还继续以量规模对抵岩土工程勘察设计的低廉效益吗?显然不能维系从业者的收益需求,以下就现有工程所能衍生岩土工程工作的内容,为从业者提供的思考和建议:岩土工程勘察不能仅局限场地范围水平及纵向几十米、几百米的范围,要了解周边环境、地下不良地质作用等,如地下采矿活动引发的采空塌陷及伴生的地裂缝等对地面工程影响非常大,传统勘察方法(按米计价的项目)怎么能很好地解决影响工程安全的岩土工程问题。如很多采空区上大量兴建地面建筑,勘察难度非常大,有许多问题要解决,但最大的问题还是场地及地基稳定性问题。举例平邑矿难(周围村庄房屋是否受到影响?国务院责成山东省政府---住建厅调查并进行评价)

一、对以往工程进行梳理、归纳和总结,充分利用“大数据”服务社会,服务城市建设。很多城市在建设三维地理信息管理系统,我们可以构建城市地质多参数运行管理系统,作为一个独立专题或直接嵌入系统平台供查阅调研,将地形地貌、岩土物理力学性质指标、地层结构、水文地质条件、工程地质问题、地基承载力、桩基参数、变形参数等内容纳入其中,具有研究和指导意义,可选一点、一个面,也可选三维地质体进行展示,或用于附近新项目的前期资料,为政府部门规划做好参谋,为勘察设计单位提供岩土工程勘察工作量布置的依据,可更合理布置优化勘察工作量。济南市、东营市等地的多参数研究课题建立的三维系统得以运行,起到了较好的示范作用,随着课题研究的不断深入,新的内容加入,三维模型内涵扩展,并与其他资源配置融合,赋予了新的内容和活力,资源环境承载力概念的引入,更使得城市地质三维建模进入新的扩越是发展的时期。 二、对于大型项目岩土工程地质的综合研究得到重视,大型项目尤其是超大项目业主、城市公共设施建设主导部门越来越重视综合研究对工程建设的指导意义。如青岛海湾大桥项目岩土工程勘察分几个标段、不同单位承担,所提供的岩土参数有一定差异,设计者使用有一定困难,按保守取值将会造成大量浪费,若取值冒进,则有可能造成工程事故或安全隐患,更谈不上对后期工程的指导和借鉴意义。经工程咨询单位与建设业主协商,就其关心的工程重大问题及后期工程运营时岩土性状和基础及上部结构层的变化规律,将这些研究成果归入大桥运营管理系统。青岛海湾大桥工程地质问题综合研究,将几家勘察单位的勘察成果报告重新整理,有关地层结构、岩土物理力学参数重新耦合,尤其是桩基参数——跨海大桥唯一的基础形式桩基础所承受的荷载非常大,结合试桩资料,反复推演,确定了合理的桩基参数,为本工程展开大规模工程桩施工提供了可靠充分的依

浅谈环境岩土工程研究(一)

浅谈环境岩土工程研究(一) 摘要:本文简要论述了环境岩土工程的定义,环境岩土工程研究中的基本观点以及方法以及环境岩土工程的研究现状,并对我国环境岩土工程进行了展望。 关键词:环境岩土工程研究 随着经济和、工业的迅速发展,人们越来越意识到人类活动对环境产生的两个负面影响:环境污染和生态破坏。因此,应运产生了一门新兴学科——环境岩土工程学。它既是一门应用性的工程学,又是一门社会学。它把技术和政治、经济和文化相结合的跨学科的新型学科。 1.环境岩土工程定义 环境岩土工程(EnvironmentalGeotechnology)一词,源自1986年4月美国宾州里海大学土木系美籍华人方晓阳教授主持召开的第一届环境岩土工程国际学术研讨会,并在其著名的“IntroductoryRemarksonEnvironmentalGeotechnology”论文中,将环境岩土工程定位为“跨学科的边缘科学,覆盖了在大气圈、生物圈、水圈、岩石圈及地质微生物圈等多种环境下土和岩石及其相互作用的问题”,主要是研究在不同环境周期(循环)作用下水土系统的工程性质。 2.环境岩土工程研究的内容及分类 环境岩土工程是研究应用岩土工程的概念进行环境保护的一门学科。这是一门跨学科的边缘学科,涉及面很广,包括:气象、水文、地质、农业、化学、医学、工程学等等。 环境岩土工程研究的内容大致可以分为三类: (1)环境工程。主要指用岩土工程的方法来抵御由于天灾引起的环境问题。例如:抗沙漠化、洪水、滑坡、泥石流、地震、海啸等。这些问题通常泛指为大环境问题。 (2)环境卫生工程。主要指用岩土工程的方法抵御由于各种化学污染引起的环境问题。例如城市各种废弃物的处理、污泥的处理等。 (3)人类工程活动引起的一些环境问题。例如在密集的建筑群中打桩时,由于挤土、振动、噪声等对周围居住环境的影响;深基坑开挖时,降水和边坡位移等。 3.环境岩土工程研究中基本观点及研究方法 3.1基本观点 (1)岩土实践的范围是地球表层,而地球对于宇宙来讲是一个子系统,它的变化受其他子系统的影响,它们之间有物质和能量的交换,是一个开放的系统; (2)资源是有限的。我们只有一个地球,并且随着人口的增长,资源与人口相比越来越小,所以我们应实施可持续发展战略,而不能盲目地掠夺式地利用,以防止对环境造成不利的影响; (3)人类无计划的活动会毁灭人类自身; (4)自然界在不断地变化,有一些直接危害人类,反过来人类要避开危害,就必须采取措施; (5)虽然岩土工程曾带来一些消极影响,但它是由于人类认识上的片面性和历史的局限性造成的, 所以从理论上讲,所有的环境岩土工程问题是可以解决的,但它依赖于人们环境意识的提高,岩土工程技术的进步和法制建设的健全。 3.2研究方法 环境岩土工程是一个系统工程。它涉及许多学科领域,所以在研究中应从学科间的交叉处着眼,以辩证的观点分析和解决问题。其次,应用岩土工程的观点去改善环境,使其更符合人类的生存需求。 4.环境岩土工程与相关学科的关系 与环境岩土工程相关的学科有:工程地质学、岩土力学、岩土工程学、地质工程、环境工程地质学。 工程地质学的基础理论是地质学,指导它的理论主要是自然历史观1它的基本理论是认为地质成因和演化过程决定地质体的工程特性,相应地在研究方法上就是从地质体局部特性的研

城市岩土工程发展前景

城市地下岩土工程发展的背景 城市地下岩土工程是岩土工程的一部分,是城市可持续发展,特别是我国大城市可持续发展所面临的诸多问题之一,更是摆在岩石力学工作者面前的新课题和新任务。 1 城市地下岩土工程是新世纪城市建设的重要环节 随着国民经济的高速发展,我国城市化水平正在快速提高,从1990年的18.96%提高到199 7年末的28.9%。城市化水平的提高标志着城市工程建设的飞速发展。但是,我国城市建设基本上沿用“摊大饼”的粗放发展模式,给国民经济带来不应有的损失。主要是: (1)城市范围无限制地外延扩展,耕地损失严重。据卫星遥感资料判断和测算,1986~1996年间,全国31个特大城市城区实际占地规模扩大50.2%,有的城市占地成倍增长。另据预测,至2010年,我国城市总数将从1996年的640座增加到1 000座,其结果是占用了大量耕地。到下世纪中叶,我国城市化水平将提高到65%左右,这意味着城市人口将比1990年增加7亿多人,按每个城市人口用地100 m2计,将占用耕地1亿多亩。土地问题是我国可持续发展的关键,城市人口急剧增长与地域规模的限制已成为城市发展的突出矛盾,城市发展非走节约土地的集约化发展模式不可。 (2)城市人口密度大,形成了所谓的“城市综合症”。首先表现在城市交通阻塞,行车速度缓慢。例如北京市干道的平均车速比10年前降低50%以上,且正以年递减2 km/h的速度持续下降。上海、北京每公里道路的汽车拥有量相应为506辆与345辆,为发达国家大城市相应拥有量的1倍及至数倍。其次是,由于城市基础设施落后于城市面积的扩展和城市人口的增长,造成城市环境的恶化。当前我国城市环境形势日趋严重,大气污染日趋加剧,全国500多座城市大气质量达到一级标准的不到1%,酸雨面积超过国土面积的40%,重庆等城市尤为严重;城市污水80%未经处理排入江河;城市地下水受到污染;垃圾围城现象普遍;噪声污染普遍超标,建筑空间拥挤,城市绿地减少,生态恶化。 (3)城市总体抗灾抗毁能力偏低。在城市总体规划中,除防洪、防空外,目前尚缺少综合防灾的内容,城市基础设施的防灾措施处于空白。为了克服这方面的弊端,解决城市人口、环境、资源三大危机,医治“城市综合症”,实施城市可持续发展,世界发达国家都在把地下空间作为新的国土资源,开发利用城市地下空间,成为越来越受到重视的城市建设指导方针和发展方向。 城市功能空间能转入和宜转入地下的领域是很广阔的,包括商业、交通、部分市政设施、文化娱乐休闲、部分工业生产、仓储、防灾(避难)和救灾空间等。充分利用地下空间是城市立体化开发的最重要组成部分。它可以达到扩大空间容量、提高开发集约度、消除步车混杂、交通顺畅、商业更加繁荣,地面绿地增加,环境优美开敞,购物与休闲,娱乐相互交融的多

2019年中国人工智能行业市场现状及发展前景分析 未来智能制造将成为行业主战场

2019年中国人工智能行业市场现状及发展前景分析未来智 能制造将成为行业主战场 未来智能制造将是人工智能的主战场 国家工业信息安全发展研究中心认为,目前我国人工智能和制造业融合有着广泛的基础,智能制造是“中国制造2025”的主攻方向,而人工智能是引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术。但新一代人工智能技术在制造业重点领域的应用刚刚起步,人工智能与制造业的融合尚处于初级阶段,未来智能制造将是人工智能的主战场。 1、人工智能+制造业创造新业态 目前中国人工人工智能迈向了2.0阶段,以通过互联网联系在一起的一套巨大的智能系统为标志。从智能制造业角度出发,人工智能技术正在深入改造制造行业。新一代人工智能技术与制造业实体经济的深度融合,成为应用市场一大亮点,催生了智能装备、智能工厂、智能服务等应用场景,创造出自动化的一些新需求、新产业、新业态。

2、政策春风利好工智能发展 2017年,人工智能被首次写入到政府工作报告中,2018年政府工作报告中提出:“发展壮大新动能,做大做强新兴产业集群,实施大数据发展行动,加强新一代人工智能研发应用,在医疗、养老、教育、文化、体育等多领域推进‘互联网+’。发展智能产业,拓展智能生活。”,2019年的政府工作报告中,对人工智能的描述也由“加快人工智能等技术研发和转化”、“加强新一代人工智能研发应用”变为“深化大数据、人工智能等研发应用”,可见在国家层面上,对人工智能产业的重视程度日益加深。 3、2018年中国人工智能产业规模超400亿 在政策和技术的推动下,中国人工智能产业发展迅速。跟据中国信通院数据,2015年到2018年中国人工智能产业规模复合平均增长率为54.6%,高于全球平均水平(约36%)。2018年,中国人工智能产业市场规模已达到415.5亿元。其中,企业技术集成与方案提供、关键技术研发和应用平台两个应用领域据发展火热。

工程地质知识:岩土工程的未来发展趋势

工程地质知识:岩土工程的未来发展趋势根据岩土工程的阶段发展来看,现阶段岩土工程处于向第四阶段转变的过程之中。因此,为了更好的推进岩土工程的进一步发展,更好的推进岩土工程走向未来,就需要立足现状,着眼未来,对岩土工程的未来发展趋势进行分析。 ①由于岩土工程施工具有复杂性,对各种岩土与土体的性质掌握具有不确定性,所以,针对于此,就需要在岩土工程的未来发展过程中,不断的推向岩土工程走向多样化、多层次化。所以,在进行岩土工程施工之前,针对不同的岩土、不同的土层进行层次化研究、测验,从而利用先进的科学技术进行模拟实验,从而使岩土工程能够在发展的过程中,具有多层次的未来发展趋势。 ②现阶段岩土工程是一项科学性很强的学科,是一项在施工过程中追求精确、准确性的严谨性学科。因此,就需要在未来发展的过程中,不断的深入研究,不断的研究岩石工程的有关规律,从而探索新的施工程序,探求新的计算公式,从而将各种有效的计算方法结合,从而满足更为精密的岩土工程施工的需要。因此,在推进岩土工程施工未来发展的过程中,就需要不断的探索新规律,不断地探索新方法,从而得出岩土工程建设过程中的新的受力算法、新求解公式、新的施工程序。 ③融人岩土工程科学性研究,当今世界是一个追求科学、追寻真理、不断向前发展的世界。因此,在推进岩土工程走向未来发展的同时,就需要将科学性思维、科学性方法以及科学性的知识融入岩土工

程施工的研究性工作之中。融入科学的思维方法就需要培养思维创新,以创新性头脑去开发新的岩土工程施工工艺。融人科学的工作方法,就需要在开发新的岩土工程时,不断的研究新方法、应用新方式,以合理、有效的方式促进岩土工程的研究工作走向未来。融人科学的学科知识就是指在进行岩土工程施工研究新技术之前,熟知各种岩土工程知识,并将知识进行创新,从而开创岩土工程走向未来。

岩土工程介绍及发展研究方向

岩土工程介绍及发展研究方向 展望岩土工程的发展,笔者认为需要综合考虑岩土工程学科特点、工程建设对岩土工程发展的要求,以及相关学科发展对岩土工程的影响。 岩土工程研究的对象是岩体和土体。岩体在其形成和存在的整个地质历史过程中,经受了各种复杂的地质作用,因而有着复杂的结构和地应力场环境。而不同地区的不同类型的岩体,由于经历的地质作用过程不同,其工程性质往往具有很大的差别。岩石出露地表后,经过风化作用而形成土,它们或留存在原地,或经过风、水及冰川的剥蚀和搬运作用在异地沉积形成土层。在各地质时期各地区的风化环境、搬运和沉积的动力学条件均存在差异性,因此土体不仅工程性质复杂而且其性质的区域性和个性很强。 岩石和土的强度特性、变形特性和渗透特性都是通过试验测定。在室内试验中,原状试样的代表性、取样过程中不可避免的扰动以及初始应力的释放,试验边界条件与地基中实际情况不同等客观原因所带来的误差,使室内试验结果与地基中岩土实际性状发生差异。在原位试验中,现场测点的代表性、埋设测试元件时对岩土体的扰动,以及测试方法的可靠性等所带来的误差也难以估计。 岩土材料及其试验的上述特性决定了岩土工程学科的特殊性。岩土工程是一门应用科学,在岩土工程分析时不仅需要运用综合理论知识、室内外测成果、还需要应用工程师的经验,才能获得满意的结果。在展望岩土工程发展时不能不重视岩土工程学科的特殊性以及岩土工程问题分析方法的特点。 土木工程建设中出现的岩土工程问题促进了岩土工程学科的发展。例如在土木工程建设中最早遇到的是土体稳定问题。土力学理论上的最早贡献是1773年库伦建立了库伦定律。随后发展了Rankine(1857)理论和Fellenius(1926)圆弧滑动分析理论。为了分析软粘土地基在荷载作用下沉降随时间发展的过程,Terzaghi(1925)发展了一维固结理论。回顾

环境岩土工程解析

1.什么是小环境问题?简要叙述小环境岩土工程中的主要问题。 答:指采用岩土工程的方法来抵御由人类生产、生活活动、工程活动引起的环境问题。如生活垃圾污染、工业有毒废弃物污染、过量抽取地下水引起地面沉降、尾矿淋滤污染、采矿造成采空区坍塌、打桩造成的挤土等。 2.什么是大环境问题?简要叙述大环境岩土工程中的主要问题。 答: 指采用崖工程的方法来抵御由自然灾变引起的环境问题。如:地震灾害、火山灾害。洪水灾害、水土流失、沙漠化、盐碱化、区域性大滑坡等。 3.桩基础:灌注桩和预制桩。 挤土桩有:预应力管桩、沉管灌注桩、夯扩桩、预应力管桩(闭口型) 非挤土桩有:钻孔灌注桩、冲孔灌注桩、人工挖孔桩 部分挤土桩:预应力管桩(开口型) 沉桩方法:捶击法、振动法、静压法。 4.对饱和软土层,由于墙体渗透系数小,水不易排出,挤土时墙体体积基本不变,因此挤土效果显著。 5.减少桩基础施工中挤土效应的措施: (1)减少挤土量→改变桩型的沉桩工艺→改变桩型→采用挤土效应较小的柱 ↓ 合理安排桩基施工方向←改变沉柱工艺→采用预钻孔取土沉柱 ↓ 控制沉桩速率 (2)隔离临近建筑物→在施工区与被保护对象间设置防护系统 ?设置隔断: 刚性隔断:钢板桩、水泥土搅拌桩、地下连续墙 柔性隔断:在场地外钻孔,并用钢筋笼加竹片护孔壁→给挤土应力提供释放空间→泄压孔?设置防护沟:在沉桩区四周开挖,沟内回填砂或其它松散材料→减少表层土的挤土效应,对浅埋管线起保护作用。 (3)加速地基土排水→设置排水系统→设置排水砂井或塑料排水板(效果不明显) 6.挤土效应的理论分析:可能是附加题。 7.柱基施工过程中对环境造成哪些影响? 答:废泥浆的处理问题、噪音问题、振动问题、油烟污染问题、给地下空间的开发利用带来隐患、桩体残留物的回收和利用问题、挤土问题、 8.柱基础施工过程中挤土对周围建筑物产生的影响表现在哪些方面? 答:邻近的建筑物和构筑物产生裂缝,倾斜等;邻近地坪开裂,道路路面损坏;地下水管爆裂,煤气外泄,通讯中断;桩基施工与基坑开挖互相影响。 9.强夯法:将地基夯实,改善地基性能。(孔隙比较大或孔隙中水含量少)→碎石土、砂土、素填土、杂填土、湿陷性黄土、低饱和度的粉土和粘土。 强夯置换法:利用强夯的巨大动能将碎石打入软弱土层,形成碎石墩,将软土特别是淤泥挤到桩体之间的空隙,使土体和碎石构成复合地基,用以提高天然地基的承载力。 10.强夯施工振动影响的机理(有图) ?强夯夯锤的夯击能量转化为三部分:冲切锤侧土体,形成夯坑;冲压锤底土体,将坑底面以下地基土压密;产生振动,并以弹性波的形式向周围土体中传递部分夯击能量。?强夯施工所产生的弹性波有两种形式:面波和体波。面波占弹性波总能量的67%,主要在地表传播,且其振幅衰减慢;体波占弹性波总能量的33%,主要在地下深处传播,且其振幅衰减快。因此,引起地表建筑物振动破坏的主要原因是强夯施工所产生的面波。

人工智能未来发展前景展望

人工智能未来发展前景展望 :磊(10计本) 学号: 长久以来,人工智能对于普通人来说是那样的可望而不可及,然而它却吸引了无数研究人员为之奉献才智,从美国的麻省理工学院(M IT)、卡基-梅隆大学(CMU)到IBM公司,再到日本的本田公司、SONY公司以及国的清华大学、中科院等科研院所,全世界的实验室都在进行着AI技术的实验。不久前,著名导演斯蒂文·斯皮尔伯格还将这一主题搬上了银幕,科幻片《人工智能》(AI)对许多人的头脑又一次产生了震动,引起了一些人士了解并探索人工智能领域的兴趣。 (一)、人工智能的定义 人工智能的定义可以分为两部分,即“人工”和“智能”。“人工”比较好理解,争议性也不大。有时我们会要考虑什么是人力所能及制造的,或者人自身的智能程度有没有高到可以创造人工智能的地步,等等。但总的来说,“人工系统”就是通常意义下的人工系统。 “智能”1是一个宽泛的概念。智能是人类具有的特征之一。Intelegere是从中进行选择,进而理解、领悟和认识。正如帕梅拉·麦考达克在《机器思维》(machines who thinks,1979)中所提出的: 在1"智能"源于拉丁语legere,字面意思是采集(特别是果实)、收集、汇集,并由此进行选择,形成一个东西。

复杂的机械装置与智能之间存在长期的联系。从几个世纪前出现的神话般的巨钟和机械自动机开始,人们已对机器操作的复杂性与自身的某些智能活动进行直观联系。经过几个世纪之后,新技术已使我们所建立的机器的复杂性大为提高。1936年,24岁的英国数学家图灵 i(Turing)提出了"自动机"理论,把研究会思维的机器和计算机的工作大大向前推进了一步,他也因此被称为"人工智能之父"。 人工智能领域的研究是从1956年正式开始的,这一年在达特茅斯大学召开的会议上正式使用了"人工智能"(artificial intelligence,AI)这个术语。随后的几十年中,人们从问题求解、逻辑推理与定理证明、自然语言理解、博弈、自动程序设计、专家系统、学习以及机器人学等多个角度展开了研究,已经建立了一些具有不同程度人工智能的计算机系统,例如能够求解微分方程、设计分析集成电路、合成人类自然语言,而进行情报检索,提供语音识别、手写体识别的多模式接口,应用于疾病诊断的专家系统以及控制太空飞行器和水下机器人更加贴近我们的生活。我们熟知的IBM的"深蓝"在棋盘上击败了国际象棋大师卡斯帕罗夫就是比较突出的例子。 当然,人工智能的发展也并不是一帆风顺的,也曾因计算机计算能力的限制无法模仿人脑的思考以及与实际需求的差距过远而走入低谷,但是随着硬件和软件的发展,计算机的运算能力在以指数级增长,同时网络技术蓬勃兴起,确保计算机已经具备了足够的条件来运

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