岩土工程测试技术读书报告

     岩土工程测试技术一般可以分为室内试验、原位测试和原型监测三大类，还有各种模型试验，极其多样，各有各的特点和用途，同一种参数，又因测试方法不同而得出不同的成果数据。选用合理的测试方法成为岩土工程计算能否达到预期效果的重要环节。例如土的模量有压缩模量、变形模量、旁压模量、反演模量;土的抗剪强度室内试验有直剪和三轴剪;直剪又有快剪、固结快剪和慢剪;三轴剪又有不固结不排水剪、固结不排水剪、固结排水剪和固结不排水剪测孔隙水压力;原位测试有十字板剪切试验和野外大型剪切试验。测试方法的多样性，也是岩土工程区别于其他工程技术一个重要特点。

 

     计算机科学的飞速发展和岩土工程理论及方法日益完善，计算机与岩土工程测试技术的结合也就成为理所当然的结果。过去计算机应用多限于数值计算及数理统计如有限差分法、有限单元法、边界单元法 、概率统计法等。目前计算机的应用已拓展到岩土工程数据库、专家系统、图形处理技术、智能式计算机以及autocad 等方面。计算机与岩土工程测试技术的结合，已在国防机械、地矿石油、土木建筑、铁道交通等系统获得日益广泛的应用。表现在以下几个主要方面。

 

     1.室内试验

     土工试验种类繁多，工作量大，易出差错。例如固结试验，如果多台固结仪 同时工作，一个人是无法在规定的时间内同时记录几台仪器的沉降量的，即使稍 微错开各台仪器的开始时间，一个人也显得十分忙碌，且常出差错。如果采用计 算机进行自动数据采集处理，那么一台计算机可以同时监控几台甚至几十台同结仪，一个操作人员就可应付自如.又如动三轴试验，由于试验频率高，使得普通 数显仪器的数码显示速度大大超过人眼的反应速度，因此靠人工是无法记录多个参量的变化值的，如果没有各类传感器及与配套的计算机自动数据采集系统，这类试验是不可想象的.现在已有不少单位建成了自动化程度相当高的土工试验室，从对各种土的物理、力学试验数据的实时采集到所需曲线图形的绘图及各种成果报表的打印等，均由计算机完成。

 

     2.野外检测

     野外检测、原位测试是掌握土的物理力学性质的重要手段，计算机在这方面 的应用也毫不逊色。目前，计算机已与旁压仪、动静触探仪、测桩仪等结合使用，进行野外数据的实时自动采集处理。如计算机测桩系统，不但能测出桩身完整性 及单桩承载力，还能根据实测结果绘出桩长、桩径、缺陷位置及程度等信息，供 有关单位和人员参考。此外，高速铁路、高速公路在动荷载作用下路基的动力特性，也要借助计算机快速采集和处理应力、应变、加速度等传感器传来的信号，才能分析得到。

 

     3.统计计算与分析评价

     计算机在这方面的应用主要是指在特定的软件支持下，进行常规的统计，如 回归、方差、相关、判别、趋势面、主因子等分折。一般的诸如沉降、边坡稳定性、土压力、地基强度等计算，比较复杂的如有限元、边坡单元、渗流、协同作用等的分析计算，可靠性理论和随机方法等等都能通过计算机的辅助解决。

 

     4.专家系统

     专家系统是一个取自人类专家知识并贮存于知识库之中的信息体系。它能形 成与回答涉及该信息中的各类同题.是用适当的人工智能技术将专家的某些理论 知识和经验存放在计算机里的知识系统。由于专家系统利用了计算机具有大容量 贮存记忆和运算速度极大这两个显著的优越性，并能模拟人的思维对同题求解.因此其在许多领域广为应用.在岩土工程中，南京大学的基于优势面理论的斜坡稳定分析、中科院地质所的地下工程岩体稳定分析、东北大学的围岩人类及支护设计等等专家系统 ，已开发并推广应用。专家系统隶属人工智能，是计算机技术在非纯数值分析中应用于实际同题的一个重要方面。目前岩土工程专家系统可分为两类 ：

 

     第一类专家系统，是基于某个或某几个专家的知识、经验构造的，以专家的丰富知识、经验为系统的内容，由计算机再现专家的思维过程和解题水平，这类 专家系统犹如专家大脑的复制，具有很强的模仿性，经验成分占很大的比倒.

 

     第二类专家系统，是基于某类问题的起源、变化与发展而构造的，其知识获取不限于某个专家，而是许多专家，并且还包括与问题有关的研究成果、工程实例 、理论分析等 。与第一类专家系统相比，该类专家系统能让多因素互相取长补短，更好地解决工程实际问题。

 

     除了上面提到的四方面应用之外，在土工试验 汇总报表、计算机辅助成图等方面，计算机的广泛应用已非常成功，且图表整洁标准，大大减轻了试验人员的劳动强度，降低了误差，提高了工作效率岩土工程师个人工作总结岩土工程师个人工作总结。

 

     在岩土测试工作的开展中其实还存在下列问题：手段单一，结果缺乏合理性的解释，管理制度不健全，人员培训不及时等问题。故岩土工程测试应该向以下几个方向发展：取样标准化;开发新仪器新方法;工程地球物理勘探;现场测试、室内试验、理论预测和数值反分析法及其在预测的有机结合与循环。

 

     随着计算机技术的发展及整体科技水平的提高，测试模式的改进及测试仪器精度的改善，最终将导致岩土工程方面测试结果在可信度方面的大大改进。新的岩土力学理论要变为工程现实，如果没有相应的测试手段，则是不可能的。因为不论设计理论与方法如何先进、合理，如果测试技术落后，则设计计算所依据的岩土参数无法准确测求，不仅岩土工程设计的先进性无法体现，而且岩土工程的质量与精度也难以保证。所以计算机在岩土工程测试技术中的发展和应用，将会给岩土工程领域带来巨大的活力，同时也提出了更高的要求。