孫鵬

摘要：巖土工程( Geotechnical Engineering) 是在工程地質(zhì)基礎(chǔ)上和土木建筑工程結(jié)合發(fā)展起來(lái)的一門新興邊緣學(xué)科，它廣泛應(yīng)用于城市建設(shè)的各項(xiàng)工程實(shí)踐中. 關(guān)于它的內(nèi)涵，不同專業(yè)技術(shù)人員有不同的見(jiàn)解，為適應(yīng)巖土工程教學(xué)、科研和生產(chǎn)實(shí)踐的需要，正確區(qū)分巖土工程和工程地質(zhì)的學(xué)術(shù)界限是有必要的。

關(guān)鍵詞：人防工程；施工階段；質(zhì)量控制

巖土工程是在工程地質(zhì)基礎(chǔ)上和土木建筑工程結(jié)合發(fā)展起來(lái)的一門新興邊緣學(xué)科，它廣泛應(yīng)用于城市建設(shè)的各項(xiàng)工程實(shí)踐中。關(guān)于它的內(nèi)涵，不同專業(yè)技術(shù)人員有不同的見(jiàn)解。為適應(yīng)巖土工程教學(xué)、科研和生產(chǎn)實(shí)踐的需要，正確區(qū)分巖土工程和工程地質(zhì)的學(xué)術(shù)界限是有必要的。

1巖土工程的定義

巖土工程是一門把巖土體作為建設(shè)環(huán)境、建筑材料和建筑物組成部分而合理利用、整治和改造的科學(xué)技術(shù)。它是一項(xiàng)古老的工程技術(shù)，又是一門新興的應(yīng)用學(xué)科。在國(guó)際上被認(rèn)為是土木工程的一個(gè)分支，已有40 多年的發(fā)展歷史，在我國(guó)則只有20 年的歷史，并且主要是由工程地質(zhì)界提出的。按我國(guó)國(guó)頒標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》的定義：巖土工程即以土力學(xué)、巖石力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)和地基基礎(chǔ)工程學(xué)為理論基礎(chǔ)，以解決和處理在建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)的所有與巖土體有關(guān)的工程技術(shù)問(wèn)題的一門地質(zhì)和工程緊密結(jié)合的新專業(yè)學(xué)科，屬于土木建筑工程的范疇。巖土工程的工作內(nèi)容涉及到工程建設(shè)的全過(guò)程，包括場(chǎng)地調(diào)查、巖土勘測(cè)、綜合評(píng)價(jià)、分析論證、設(shè)計(jì)運(yùn)算、施工治理、改造處理、原型監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)控及信息反饋等，主要有如下幾個(gè)方面：

1.1巖土工程勘察

按有關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程的要求，結(jié)合巖土工程技術(shù)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)各種勘測(cè)技術(shù)和現(xiàn)代電子計(jì)算技術(shù)及數(shù)值分析等方法準(zhǔn)確反映場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件及其對(duì)巖土體性狀的影響，結(jié)合工程設(shè)計(jì)、施工條件以及施工、開(kāi)挖、支護(hù)、降排水等工程要求，進(jìn)行技術(shù)論證，提出巖土工程問(wèn)題及解決問(wèn)題的決策性具體意見(jiàn)，并提出基礎(chǔ)及邊坡等工程的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和巖土工程施工的指導(dǎo)性意見(jiàn)。

1.2巖土工程設(shè)計(jì)

主要包括地基加固處理設(shè)計(jì)、樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、基坑支護(hù)或降排水設(shè)計(jì)、邊破或岸坡的支護(hù)、支擋設(shè)計(jì)、滑坡整治設(shè)計(jì)、地下工程的加固或防滲設(shè)計(jì)以及環(huán)境巖土工程問(wèn)題治理的設(shè)計(jì)等。

1.3巖土工程治理

主要包括地基加固處理工程，基坑、邊坡或岸坡的支護(hù)、支擋工程、滑坡整治工程、地下工程的加固或防滲工程以及環(huán)境巖土工程問(wèn)題治理。

1.4巖土工程監(jiān)測(cè)

主要包括基坑開(kāi)挖地基回彈觀測(cè)、土壓力及孔隙水壓力監(jiān)測(cè)、深層位移、支撐軸力監(jiān)測(cè)、基坑開(kāi)挖沉降及位移監(jiān)測(cè)、建筑物沉降、變形觀測(cè)，邊坡及滑坡體的位移觀測(cè)、地面變形觀測(cè)，巖土工程治理質(zhì)量和效果監(jiān)測(cè)及根據(jù)工程的專門要求而進(jìn)行的監(jiān)測(cè)等等。

1.5巖土工程監(jiān)理

主要包括對(duì)巖土工程勘察、設(shè)計(jì)及施工的某個(gè)環(huán)節(jié)或全部從技術(shù)經(jīng)濟(jì)、進(jìn)度等方面進(jìn)行檢查、監(jiān)督控制工程質(zhì)量，及時(shí)解決出現(xiàn)的問(wèn)題，保證巖土工程經(jīng)濟(jì)、合理、快速實(shí)施。

在土建工程中，巖土工程的地位非常重要. 以建筑工程為例，巖土工程在總造價(jià)和總工期中均占1/3 左右，巖土問(wèn)題、地基基礎(chǔ)問(wèn)題往往是影響投資和制約工期的主要因素，如果處理不當(dāng)，有時(shí)會(huì)帶來(lái)災(zāi)難性的后果. 自我國(guó)實(shí)行巖土工程體制以來(lái)，加強(qiáng)了勘察、設(shè)計(jì)、施工之間的協(xié)作配合，給國(guó)家建設(shè)帶來(lái)十分可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

巖土工程的研究對(duì)象巖體和土體既作為土木工程的建筑材料，也作為建筑環(huán)境和建（構(gòu)）筑物的組成部分. 巖土體在其形成和存在的整個(gè)地質(zhì)歷史過(guò)程中，經(jīng)歷了各種復(fù)雜的地質(zhì)作用，工程性質(zhì)通常是各向異性和非均質(zhì)的，復(fù)雜而多變. 要想弄清巖土體這種材料和結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵，沒(méi)有工程地質(zhì)的知識(shí)是不行的，要處理好巖土工程和建（構(gòu)）筑物的關(guān)系，沒(méi)有土木工程的知識(shí)也是不行的。

2工程地質(zhì)的定義

關(guān)于工程地質(zhì)學(xué)，國(guó)內(nèi)外早有公認(rèn)一致的看法。工程地質(zhì)學(xué)是研究和解決在工程地質(zhì)體中出現(xiàn)的與各類工程建設(shè)有關(guān)的地質(zhì)問(wèn)題特別是不良地質(zhì)問(wèn)題的科學(xué)，是地質(zhì)學(xué)的分支學(xué)科。這里所指的“工程地質(zhì)體”就是指工程所及的巖土體和所在或鄰接的地質(zhì)環(huán)境，必須同時(shí)研究在自然和人為因素作用下、在地質(zhì)歷史時(shí)期和工程建設(shè)時(shí)期對(duì)巖土體性狀的影響。這一“巖土體加地質(zhì)環(huán)境構(gòu)成工程地質(zhì)主體”的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)，不僅在國(guó)內(nèi)外工程地質(zhì)界的相關(guān)研究和論著中得到不同深度和廣度的闡述和解釋，而且為工程實(shí)踐所證實(shí)。“工程地質(zhì)問(wèn)題”是指工程地質(zhì)條件與工程建筑之間存在的矛盾。不同類型、不同結(jié)構(gòu)、不同規(guī)模的工程建筑物，由于工作方式和對(duì)地質(zhì)體的負(fù)荷不同，工程地質(zhì)問(wèn)題是復(fù)雜多樣的。工程地質(zhì)工作是通過(guò)工程勘察來(lái)實(shí)現(xiàn)的，具體就是查明工程地質(zhì)條件，解決（論證）工程地質(zhì)問(wèn)題，選擇場(chǎng)地，預(yù)測(cè)工程興建后對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響，提出防護(hù)措施和建筑物設(shè)計(jì)、施工的建議。

3巖土工程與工程地質(zhì)的關(guān)系

關(guān)于巖土工程與工程地質(zhì)之間關(guān)系的論述，國(guó)內(nèi)各家已有諸多見(jiàn)解，大致歸納起來(lái)有以下四種：（1）巖土工程是工程地質(zhì)的分支；（2）巖土工程是巖土力學(xué)在巖體工程和土體工程上的應(yīng)用；（3）巖土工程是把巖土體既作為建筑材料也作為地基、介質(zhì)或環(huán)境的結(jié)構(gòu)工程，更確切地說(shuō)是基礎(chǔ)工程（下部結(jié)構(gòu)）和地下結(jié)構(gòu)工程；（4）即前述我國(guó)國(guó)頒標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》對(duì)巖土工程的定義. 不難看出，前三種見(jiàn)解分別出自工程地質(zhì)專業(yè)人員、巖土力學(xué)專業(yè)人員和結(jié)構(gòu)工程專業(yè)人員。盡管上述見(jiàn)解不無(wú)道理，但非全面，而且給人一種“專業(yè)偏見(jiàn)”的感覺(jué)，因?yàn)檫@樣定義巖土工程并不完全符合迄今為止國(guó)內(nèi)外眾多巖土工程實(shí)例的客觀反映。后一見(jiàn)解明顯不同的是強(qiáng)調(diào)了工程地質(zhì)、巖土力學(xué)、結(jié)構(gòu)工程之間的關(guān)系是既有區(qū)別又相互緊密結(jié)合的關(guān)系，而不是從屬的關(guān)系；明確指出巖土工程的學(xué)科范疇是包括多種學(xué)科、技術(shù)和方法的土木建筑工程，即巖土工程是多種技術(shù)和方法相結(jié)合的綜合技術(shù)方法，巖土工程學(xué)科是多學(xué)科相互滲透且結(jié)合的邊緣學(xué)科，它不可能由某單一學(xué)科主宰。

在前述《巖土工程勘察規(guī)范》定義的基礎(chǔ)上，試給出巖土工程的補(bǔ)充解釋如下：巖土工程是為某項(xiàng)專門目的工程服務(wù)所做的工程地質(zhì)勘察、基礎(chǔ)和地下結(jié)構(gòu)的方案選擇與設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)和地下結(jié)構(gòu)施工三位一體的工程。專門目的的工程是指與國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)有關(guān)的建筑工程（狹義上指工業(yè)與民用建筑工程和市政工程）、水電工程、鐵道工程和礦山工程等?；A(chǔ)是指上述專門工程涉及的下部結(jié)構(gòu)，即建筑基礎(chǔ)、大壩基礎(chǔ)、道橋基礎(chǔ)等。

相應(yīng)巖土工程的學(xué)科組合或?qū)W科群稱為巖土工程學(xué)，它主要由工程地質(zhì)學(xué)科、巖土力學(xué)學(xué)科和結(jié)構(gòu)學(xué)科組成. 從這一定義可見(jiàn)，工程地質(zhì)學(xué)是巖土工程學(xué)的地質(zhì)理論基礎(chǔ)，與巖土力學(xué)和結(jié)構(gòu)學(xué)（鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等）既相區(qū)別又緊密結(jié)合。因此，巖土工程學(xué)是上述三門學(xué)科的邊緣學(xué)科，不能籠統(tǒng)地稱為工程地質(zhì)學(xué)分支。巖土體既是工程地質(zhì)學(xué)又是巖土工程學(xué)研究的對(duì)象，并且是巖土力學(xué)賴以存在的物質(zhì)基礎(chǔ)。

巖土力學(xué)的特點(diǎn)是：研究對(duì)象——巖土體的特殊性；地質(zhì)環(huán)境因素和人為因素的不確定性；巖土工程設(shè)計(jì)的綜合性。而工程力學(xué)的特點(diǎn)是：研究對(duì)象的單一性（各向同性、連續(xù)、均勻）；計(jì)算答案的唯一性。因此巖土力學(xué)與其它力學(xué)是有明顯學(xué)術(shù)區(qū)別的，該學(xué)科不能直接引用工程力學(xué)，如彈性力學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、流體力學(xué)等的公式和結(jié)論，而要按照學(xué)科自身的特點(diǎn)，結(jié)合工程地質(zhì)調(diào)查、模擬試驗(yàn)和計(jì)算有選擇地利用這些相關(guān)力學(xué)的公式和結(jié)論。因此，嚴(yán)格地說(shuō)，巖土力學(xué)是地學(xué)學(xué)科與工程力學(xué)學(xué)科相結(jié)合的邊緣學(xué)科，這也是該學(xué)科與工程力學(xué)學(xué)科本質(zhì)區(qū)別所在?！叭f(wàn)丈高樓平地起”是巖土工程地基、基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)即各類建筑物或構(gòu)筑物之間有機(jī)聯(lián)系的一種通俗而生動(dòng)的寫(xiě)照.顯然，地基與結(jié)構(gòu)物是不同的，巖土工程不等于結(jié)構(gòu)工程也就不言自明了。

4巖土工程所要求的基礎(chǔ)理論知識(shí)

巖土工程是一門綜合性很強(qiáng)的學(xué)科。在理論和方法上，需要工程地質(zhì)學(xué)、巖石力學(xué)、土力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、土工測(cè)試及工程機(jī)械等多學(xué)科的相互滲透；在工程實(shí)踐中，需要勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)、監(jiān)理及科研等各方面的密切配合。

5結(jié)語(yǔ)

正確區(qū)分巖土工程和工程地質(zhì)的技術(shù)和學(xué)術(shù)界限是巖土工程教學(xué)、科研和生產(chǎn)的需要。工程技術(shù)人員應(yīng)重視實(shí)踐，不斷完善自身知識(shí)結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)巖土工程學(xué)科建設(shè)和工程實(shí)踐不斷發(fā)展的需要。

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