摘要：本文從巖土工程的定義、范圍、巖土工程與相鄰專業(yè)之間的關系，指出了巖土工程對自然條件的依賴性、條件的不確定性、參數(shù)的不確定性、測試方法的多樣性分析了現(xiàn)今市場經(jīng)濟條件下巖土工程勘察的特點。

關鍵詞：市場經(jīng)濟；巖土工程；勘察

1 巖土工程的定義

中國大百科全書定義為：“土木工程的一個分支，以工程地質(zhì)學、巖石力學、土力學與基礎工程為理論基礎，涉及巖石和土的利用、整治和改造的一門技術科學?！?/p>

專家定義為：“土木工程的一個分支，研究巖土體（水）作為支承體、荷載、介質(zhì)或材料，必要時對其改良或治理的一門工程技術?！?/p>

以上表述方法雖不完全一致，但主要方面是相似或相同的。表現(xiàn)在：第一巖土工程是土木工程的一個分支；第二研究對象是巖石和土，包括巖土中的水；第三是一門技術科學或工程技術。

2 新時期巖土工程的外延

巖土作為支承體：房屋建筑、道路、橋梁、棄渣場、各種大型設備等等，都建造在巖土體上，巖土體作為地基，作為支承體，研究的主要問題是承載力和變形問題、穩(wěn)定問題。

巖土作為荷載或自承體：邊坡工程、基坑工程、露天采礦工程等地面工程開挖，隧道、地下洞室等地下工程開挖，面臨的是另一類穩(wěn)定和變形問題。這時，巖土體擔任的角色, 既可能是荷載，也可能是自承體。同時，地下水的時空分布狀態(tài)常常具有舉足輕重的影響。

巖土作為材料：填方工程，特別是大面積高填方、填海造陸，要用大量巖土作為回填材料；水工圍堰、水利大壩、填筑路堤等也用巖土作為當?shù)夭牧?，就近取材。這些工程除了研究其穩(wěn)定和變形等特性外，巖土材料的質(zhì)量、數(shù)量、運距和施工質(zhì)量控制是主要的巖土工程地質(zhì)問題。

地質(zhì)災害的防治：巖溶、塌陷、崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降等地質(zhì)災害，對工程構(gòu)成嚴重威脅，防治工程必須針對具體地質(zhì)條件和地質(zhì)演化規(guī)律進行設計和施工。場地和地基的地震效應也是巖土工程的一部分。

環(huán)境巖土工程：隨著人們對環(huán)保意識的重視，地質(zhì)和水文地質(zhì)環(huán)境的評價、廢棄物的衛(wèi)生填埋、土石文物的保護等等，都涉及復雜的環(huán)境巖土工程問題，環(huán)境巖土工程正日益受到更大的重視。

以上各類工程，不僅涉及天然巖土，還包括各種人工土，包括對天然土的加固和改良，利用排水、壓實、加筋、改性、注漿、錨定、設置增強體等人工改造方法，改變巖土體的強度、變形和滲透等性能。巖土加固和改良是巖土工程的重要組成部分，也是近年來新興起來的一門新的巖土工程技術。

3 巖土工程和其它專業(yè)的關系

3.1 巖土工程與工程地質(zhì)的關系

二者的區(qū)別：工程地質(zhì)是地質(zhì)學的一個分支，是研究與工程建設有關地質(zhì)問題的科學。工程地質(zhì)學的產(chǎn)生源于土木工程的需要，其本質(zhì)是一門應用科學；巖土工程是土木工程的一個分支，其本質(zhì)是一門工程技術。從事工程地質(zhì)的是地質(zhì)專家（地質(zhì)勘察師），側(cè)重于研究地質(zhì)現(xiàn)象、地質(zhì)成因和演化過程、地質(zhì)規(guī)律、地質(zhì)與工程的相互作用；從事巖土工程的是工程師，關心的是如何根據(jù)工程目標和地質(zhì)條件，建造滿足使用功能要求和安全要求的工程或工程的一部分，解決工程建設中的巖土技術問題。因此，無論學科領域、工作內(nèi)容、關心的問題，兩者都是有區(qū)別的，各自的側(cè)重點不同。

但是，二者的關系又非常密切。有人說，工程地質(zhì)是巖土工程的基礎，巖土工程是工程地質(zhì)的延伸，雖然不一定十分準確，但有一定道理。巖土工程師面臨的巖土材料，無論性能和結(jié)構(gòu)，都是自然形成的，都是經(jīng)過了漫長的地質(zhì)歷史時期，是多種復雜地質(zhì)作用下的產(chǎn)物。對巖土的性能和結(jié)構(gòu)，只能通過勘察來查明，而又不能完全查明。一些關鍵性的問題，需根據(jù)地質(zhì)規(guī)律推測或預測。尤其在地質(zhì)構(gòu)造復雜的山區(qū)，有經(jīng)驗的工程地質(zhì)學家，通過大量的地面地質(zhì)調(diào)查，綜合分析就可大致判斷、推斷地質(zhì)構(gòu)造的框架、輪廓，利用物探、鉆探、槽井探等勘探手段揭示，由粗而細，由淺入深，構(gòu)畫出工程地質(zhì)模型。沒有地質(zhì)學基礎，哪能識別斷層、裂隙？哪能識別軟弱夾層和結(jié)構(gòu)面的空間分布形態(tài)？哪能說清地下水的賦存條件和補給、徑流、排泄的運動規(guī)律？如果要開挖隧道，哪些地段會冒頂？哪些地段會突水？在地質(zhì)構(gòu)造復雜地區(qū)，離開了工程地質(zhì)專家，可以說土木工程寸步難行。

3.2 巖土工程和結(jié)構(gòu)工程的關系

巖土工程和結(jié)構(gòu)工程關系密切，這是顯而易見的。無論房屋結(jié)構(gòu)或橋梁結(jié)構(gòu)，都建造在地基上。地基是否穩(wěn)定，直接影響結(jié)構(gòu)的安危；地基是否會產(chǎn)生過量變形，直接影響結(jié)構(gòu)的使用功能，產(chǎn)生的次生應力可能使結(jié)構(gòu)超過設計極限。地基出了問題又很難補救。因此結(jié)構(gòu)工程十分關心地基的穩(wěn)定和變形?，F(xiàn)在，一般地基設計均由結(jié)構(gòu)工程師考慮上部結(jié)構(gòu)要求統(tǒng)一完成，只有復雜地基基礎問題或需專門處理的地基才要求巖土工程師參與。同樣，巖土工程師在進行地基的勘察設計時，必須詳細了解結(jié)構(gòu)的型式、荷載及其分布，特別是基礎的型式和剛度，了解對地基變形的限制要求，以便有的放矢。巖土工程師與結(jié)構(gòu)工程師的密切配合至關重要。

結(jié)構(gòu)和地基是一個整體，相互作用，相互影響。地基的變形會改變結(jié)構(gòu)的應力，結(jié)構(gòu)的荷載分布和不同剛度會產(chǎn)生不同的地基變形。人們常常用調(diào)整基礎和結(jié)構(gòu)剛度的辦法來適應地基變形，地基、基礎和上部結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用分析是當前的熱門話題。反過來，也可通過地基處理提高地基的承載力和剛度來適應上部結(jié)構(gòu)的要求。

巖土工程與結(jié)構(gòu)工程，你中有我，我中有你，互相搭接，互相重疊的例子不勝枚舉。例如樁基礎，作為結(jié)構(gòu)的延伸，是結(jié)構(gòu)的一部分，但樁基的承載力和變形則主要取決于巖土，與巖土的關系更為密切。結(jié)構(gòu)工程師應當具備必要的巖土知識，巖土工程師也必須具備必要的結(jié)構(gòu)知識。

4 巖土工程的主要特點

巖石的裂隙性和土的孔隙性是巖石和土區(qū)別于混凝土、鋼材等人工材料的主要特點。

4.1 巖石的裂隙性

巖石總是或稀或密、或?qū)捇蛘?、或長或短地存在著各種各樣的裂隙，這是巖石區(qū)別于混凝土的主要特點。這些裂隙有的粗糙不平，有的光滑；有的平直，有的彎曲；有的充填，有的不充填；有的產(chǎn)狀規(guī)則，有的規(guī)律性很差。裂隙的成因復雜多樣，有巖漿凝固收縮形成的原生節(jié)理，有沉積間斷形成的層理，有構(gòu)造應力形成的構(gòu)造節(jié)理，有表生作用形成的卸荷裂隙和風化裂隙，還有變質(zhì)作用形成的片理、劈理等等，在巖石中構(gòu)成極為多樣非常復雜的裂隙系統(tǒng)。人們將巖石和裂隙視為一個整體稱為“巖體”，將裂隙概化為“結(jié)構(gòu)面”。搞清結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、參數(shù)和分布，是巖土工程勘察設計的重點，也是難點。

4.2 土的孔隙性

根據(jù)土力學解釋：土是一種散體結(jié)構(gòu)的材料，存在孔隙。對于飽和土是固、液兩相；對于非飽和土，是固、液、氣三相。于是產(chǎn)生了有效壓力和孔隙壓力；孔隙壓力又有孔隙水壓力和孔隙氣壓力。在飽和土中，由于孔隙水壓力的增長和消散，不同的加荷速率地基承載力不同；是否及時支撐, 對軟土基坑穩(wěn)定有不同的表現(xiàn)；滲透系數(shù)和地層組合的差別, 導致基礎沉降速率的差別等等。飽和土中的超靜水壓力可導致擠土效應，使樁被擠斷、擠歪和上??；地震時的超靜水壓力導致砂土和粉土液化。非飽和土的孔隙氣壓力形成基質(zhì)吸力，基質(zhì)吸力隨著土中含水量的增加而降低，因而是不穩(wěn)定的。膨脹土和黃土隨濕度的增加而強度顯著降低，非飽和土基坑雨季容易發(fā)生事故，花崗巖殘積土邊坡暴雨容易發(fā)生淺層滑坡，都和基質(zhì)吸力降低有關?？傊?，把握好孔隙壓力是巖土工程的重要關鍵。

雖然巖土工程具有自身的特點，巖土工程計算不精確的原因有地質(zhì)條件、計算模式、計算參數(shù)三方面，尤其是計算參數(shù)最難把握。故首先要做好勘察，掌握地質(zhì)條件；其次是正確選用公式和軟件，并充分了解其適用條件和可能的偏差；還要強調(diào)信息化施工和動態(tài)設計。事先的定量計算一般只是一種估算，只有原型實測最可信。監(jiān)測不僅是保證安全的重要措施，同時也是最可靠的科學實驗。

參考文獻

[1]《巖土工程基本術語標準》（GBT50279-1999）.

作者簡介：呂迎春，（1976.6-)，1999年7月畢業(yè)于華北水利水電學院水文地質(zhì)與工程地質(zhì)專業(yè)，畢業(yè)后一直從事本專業(yè)至今。