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出版者:

作者:务新超 编

出品人:

页数:274

译者:

出版时间:2003-1

价格:28.00元

装帧:

isbn号码:9787806216507

丛书系列:

图书标签:

• 土力学
• 岩土工程
• 地基处理
• 土的物理性质
• 土的力学性质
• 边坡稳定
• 地基承载力
• 土动力学
• 桩基
• 挡土墙

勘测学基础与地质工程应用 简介： 本书深入探讨了现代勘测学的基础理论、核心技术以及在复杂地质工程环境中的实际应用。内容涵盖了从基础的地理信息采集、高精度测量技术到复杂的地下空间探查与监测等多个关键领域。本书旨在为地质工程师、土木工程专业人士以及相关领域的研究人员提供一套全面、系统且高度实用的技术指南与理论支撑。 第一部分：勘测学理论基石与数据采集 本部分首先系统梳理了大地测量学的基本概念，包括地球参考系统、坐标转换以及高精度大地控制网的建立方法。重点阐述了现代测量技术的演进，特别是全球导航卫星系统（GNSS，包括GPS、北斗等）在工程定位中的原理、误差来源及精密解算技术。 1.1 地球参考系统与大地测量 详细介绍了基于椭球体和大地水准面的参考系统，以及如何利用国家或区域基准来实现高精度的位置确定。内容涵盖了国家大地坐标系的建立、维​​持和在工程中的应用，包括平面控制和高程控制的布设原则。 1.2 现代电子测量技术 聚焦于全站仪、激光扫描仪（LiDAR）和倾角仪等先进测量仪器的操作原理和数据精度分析。特别强调了三维激光扫描技术在获取复杂地表和地下结构信息方面的优势，包括点云数据的预处理、配准与建模技术。 1.3 遥感与航空摄影测量 探讨了利用无人机（UAV）和航空摄影测量技术快速、大范围地获取地表高精度正射影像和数字表面模型（DSM）的方法。详细介绍了影像的几何纠正、内外方位元素确定以及基于影像的三维重建技术，这对大型工程的初期勘察至关重要。 第二部分：地质环境的地球物理探测 本部分侧重于非接触或微创的地球物理勘探方法，这些方法是深入了解工程场地地质结构、岩土体物理力学参数和地下水分布的关键手段。 2.1 电法勘探原理与应用 系统阐述了电阻率法、激发极化法等电法勘探的基本原理。重点分析了它们在确定地下岩层界面、断层破碎带、溶洞、以及含水层厚度和导电性方面的应用案例，并讨论了多频电磁法在探测浅层污染物和工程缺陷中的潜力。 2.2 人工地震波勘探技术 详细介绍了浅层地震勘探（MASW、SPR等）和人工源面波勘探技术。这些方法通过分析地震波在不同介质中的传播速度变化，来反演地层的横波速度（Vs）和纵波速度（Vp）结构，为评估地基的抗液化潜力、场地动力特性提供关键参数。 2.3 电磁波与探地雷达（GPR） 深入解析了探地雷达的工作原理，即利用高频电磁波在介质中的反射和透射特性来识别地下障碍物和地层变化。重点讲解了GPR在检测浅埋管线、工程缺陷（如混凝土裂缝、空洞）、以及确定浅层土层结构和地下水面时的信号解释技术。 第三部分：地下空间探测与水文地质调查 本部分将勘测技术与复杂地下工程的需求相结合，探讨如何获取可靠的地下空间信息。 3.1 钻探与原位测试技术 虽然钻探属于直接取样技术，但其过程中的岩屑描述、套管监测和随钻测试是勘测链条的重要组成部分。本书详细介绍了标准贯入试验（SPT）、静力触探试验（CPT）以及室内三轴/直剪试验在获取岩土工程指标中的作用和数据转化方法。 3.2 地下水文地质调查 侧重于地下水位的确定、含水层的渗透系数估算以及地下水对工程结构影响的评估。内容包括抽水试验的设计与数据分析、电导率法在水文地质分带中的应用，以及如何建立区域性的地下水模型。 3.3 隧道与地下结构的三维建模 结合三维激光扫描和钻孔数据，讲解如何构建高精度的数字地下模型（Subsurface Digital Model, SDM）。这包括对不连续面（如节理、裂隙）、岩体结构面（RQD的改进分析）的数字化描述，为隧道开挖、边坡稳定性分析提供准确的输入数据。 第四部分：数据集成、质量控制与工程应用 本部分关注将来自不同来源、不同尺度的勘测数据进行有效融合、分析和质量控制，并将其转化为可操作的工程决策信息。 4.1 多源数据的空间融合与误差分析 探讨了如何利用地理信息系统（GIS）平台对GNSS、LiDAR、地球物理数据和钻探数据进行集成管理。重点阐述了不同数据源之间的精度评定标准和数据融合算法，以消除系统误差和随机误差，确保输出模型的可靠性。 4.2 场地评价与风险识别 如何基于综合勘测结果，对工程场地进行地质灾害风险评估，包括滑坡敏感性分析、地面沉降预测、以及对地下空洞和软弱地基的识别与量化。本书提供了实用的工程场地分类标准和评价流程图。 4.3 动态监测与长期性能评估 介绍了在工程施工和运营阶段，利用自动化应变计、裂缝计、水文传感器和InSAR（干涉合成孔径雷达）技术对地表形变和地下结构进行实时、长期监测的方法。这对于保障大跨度桥梁、高坝和深基坑的安全至关重要。 总结： 本书内容覆盖了从宏观地球物理背景到微观岩土体参数获取的完整勘测流程，强调了现代高精度测量技术与地球物理探测方法的有机结合。通过大量工程实例的分析，读者将能够掌握在复杂地质环境下进行全面、可靠勘测规划和实施的能力，为地质工程的安全性与经济性提供坚实的基础保障。

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我对这本书在“边坡稳定分析”这一章节的处理方式感到非常惊喜。很多教材往往止步于介绍了极限平衡法，然后给出一个复杂的平衡条件方程组，让读者自行求解。但这本教材则大胆地引入了有限元分析（FEM）的基本概念，虽然没有深入到复杂的编程层面，但它用清晰的定性描述，解释了为什么现代工程中更倾向于使用数值方法来模拟土体的复杂变形过程，以及数值方法是如何克服传统解析方法的不足的。书中对“孔隙水压力在边坡失稳中的作用”进行了单独的深入探讨，通过动态的模拟图景，展示了降雨入渗如何逐渐降低土体的有效应力，最终触发滑坡。这种前瞻性的内容设置，使得这本书的知识体系不仅扎根于经典理论，更指向了未来的工程发展方向，让我感觉手里的不仅仅是一本教科书，更像是一份指导未来职业发展的路线图。

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我必须承认，当我翻开这本书的时候，心里是带着一丝忐忑的，毕竟“土力学”这个专业名词听起来就充满了挑战性。然而，这本书的叙述方式彻底颠覆了我的刻板印象。它仿佛是一位极富激情的工程师在与你分享他的心路历程，而不是冷冰冰的知识传授。作者在介绍塑性与剪切强度部分时，引入了大量的历史回顾，比如库仑莫尔理论的局限性，以及如何一步步发展出更先进的应力-应变关系模型。这种历史的纵深感，让我不仅仅记住了公式，更理解了这些理论诞生的时代背景和它们存在的意义。特别是关于哥伦比亚大学或麻省理工学院某些经典试验的描述，细致到连试验装置的搭建细节都提及了，这对于我们这些想深入研究试验方法的学生来说，简直是宝藏。阅读过程中，我感觉自己仿佛置身于实验室中，亲手操作着三轴仪和直剪仪，那种动手实践的代入感是其他纯理论书籍无法比拟的。这种“故事化”的教学手法，极大地激发了我的学习兴趣。

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这本教材的编排实在让人眼前一亮，它不像我之前接触过的一些老旧的工程力学书籍那样，上来就抛出一大堆让人望而生畏的公式和复杂的理论推导。相反，作者似乎非常体贴读者，从最基础的土体物理性质讲起，就像一位经验丰富的老教授在循循善诱。比如，在讲到土的渗透性时，它不仅仅是给出了达西定律的数学表达式，而是结合了实际工程案例，比如地下水位的变化对基坑开挖稳定性的影响，甚至配有清晰的流程图和示意图，让我一下子就能明白理论是如何应用于实际场景中的。更值得称赞的是，书中对“有效应力原理”的阐述，简直是教科书级别的清晰。它通过不同的加载条件，逐步引导读者理解孔隙水压力是如何影响土体的抗剪强度和变形，而不是像其他书那样，仅仅是罗列结论。读完这部分内容，我对深基础沉降的预测有了更直观和可靠的理解，这对我未来参与设计工作无疑是巨大的帮助。可以说，这本书真正做到了理论与实践的完美结合，阅读体验非常流畅自然，完全没有枯燥感。

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这本书的排版和图示设计，展现出了极高的专业水准和人文关怀。很少有一本如此专业的工程书籍能做到在保持严谨性的同时，视觉效果也如此出色。色彩的运用非常巧妙，不同的土层、不同的应力状态，都用饱和度不一但区分明确的颜色来标注，这在处理复杂的应力分布图时，极大地减轻了我的视觉负担。例如，在解释土坡失稳的“滑动面”确定时，书中提供的多组不同边坡角度和土层组合的案例，每一组都用精美的三维剖面图进行了可视化处理，使得原本抽象的几何关系变得清晰可见。更别提那些表格——所有的土工参数标准值、试验结果的对比表格，都做到了字体清晰、对齐工整、信息密度适中。这让我复习和查阅特定公式或参数时，效率得到了显著提升，不再需要花费大量时间去辨认那些模糊不清的打印体或者拥挤的版面。可以说，这本书在细节处理上，体现了对读者时间价值的尊重。

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这本书在涉及地基承载力计算的部分，处理得尤为稳健和全面。它没有武断地推崇某一种计算方法，而是并列介绍了费希尔法、泰扎吉法等经典理论，并清晰地指出了它们各自的适用条件、优势和局限性。这种平衡的视角非常重要，因为它教会了我作为一名工程师，不能迷信任何单一模型，而是需要根据现场的具体情况（比如土层的均匀性、地下水位高低等）进行综合判断。书中甚至加入了对“板载荷试验”结果如何反算地基承载力的分析，这在很多同类教材中是鲜有提及的实际操作环节。这种对实践细节的关注，让我对书中的理论推导产生了更强的信任感。我感觉这本书不仅仅是教我“怎么算”，更是在教我“为什么这样算”，以及“在什么情况下我不应该这样算”。这才是真正有价值的工程教育。

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