張 凱

(貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局6總隊(duì)，貴州 凱里 556000)

0 引 言

在可持續(xù)發(fā)展背景之下，巖土工程面臨眾多挑戰(zhàn)與機(jī)遇，通過全面發(fā)展巖土工程學(xué)科，可以保證地下空間資源得到高效利用，保證可持續(xù)發(fā)展理念得到有效落實(shí)。基于此，本文重點(diǎn)探討可持續(xù)發(fā)展背景之下巖土工程新使命。

1 巖土工程發(fā)展現(xiàn)狀分析

巖土工程場(chǎng)地具有水文及工程地質(zhì)特性，相關(guān)研究人員對(duì)巖土水文及工程特性進(jìn)行有效分析，由針對(duì)性的開展工程施工，可獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。例如，在地基基礎(chǔ)工程中，通過對(duì)各巖土物理力學(xué)指標(biāo)的有效分析，可提供經(jīng)濟(jì)合理的地基基礎(chǔ)方案指導(dǎo)設(shè)計(jì)及施工；又如在地源熱泵體系當(dāng)中，通過加強(qiáng)對(duì)巖土熱物性的勘查，科學(xué)運(yùn)用地下?lián)Q熱等技術(shù)，可獲得地?zé)岬目沙掷m(xù)使用。工程建設(shè)中保證不同學(xué)科的有效結(jié)合，各項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用會(huì)更為協(xié)調(diào)。

現(xiàn)階段，我國(guó)巖土工程發(fā)展中存在以下問題：

(1)有關(guān)部門對(duì)巖土工程技術(shù)的利用缺乏足夠重視，降低了巖土工程的專業(yè)性與有效性；

(2)一些巖土工程在進(jìn)行專項(xiàng)勘察與測(cè)試作業(yè)時(shí)，相關(guān)人員沒有進(jìn)行全面分析，使得土水參數(shù)存在較大的誤差，降低巖土工程勘察數(shù)據(jù)的精確性；

(3)相關(guān)人員對(duì)巖土工程所在地區(qū)的生態(tài)環(huán)境缺乏重視，制定的問題解決方案過于簡(jiǎn)單；

(4)一些施工單位，為了節(jié)省工程項(xiàng)目施工成本，過于重視工程施工，對(duì)工程勘察工作缺乏重視，降低工程的耐久性；

(5)巖土工程建設(shè)施工環(huán)節(jié)，要求多個(gè)專業(yè)相互協(xié)調(diào)，但是，因?yàn)楦鱾€(gè)專業(yè)之間缺乏良好配合，影響巖土工程的正常運(yùn)行。

2 可持續(xù)發(fā)展背景下巖土工程發(fā)展途徑與任務(wù)

2.1 巖土工程勘察的可持續(xù)發(fā)展

為了推動(dòng)我國(guó)巖土工程的可持續(xù)性發(fā)展，提升空間利用率，要求有關(guān)部門加大巖土工程學(xué)科研發(fā)力度，并根據(jù)巖土工程特點(diǎn)，調(diào)整研究?jī)?nèi)容，在滿足巖土工程可持續(xù)發(fā)展需求的基礎(chǔ)上，減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。當(dāng)然，相關(guān)人員還要結(jié)合巖土工程發(fā)展現(xiàn)狀，運(yùn)用先進(jìn)的研究理念，對(duì)既有的巖土工程研究?jī)?nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

另外，相關(guān)人員還要根據(jù)巖土工程勘察中遇到的難題，制定出科學(xué)、有效的解決措施，并找到問題的具體產(chǎn)生原因，及時(shí)改進(jìn)，不斷減少巖土工程勘察中存在的隱患，真正實(shí)現(xiàn)推動(dòng)巖土工程可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，保證巖土工程勘察工作的有序開展。

2.2 大力發(fā)展環(huán)境巖土工程

由于改革開放進(jìn)程的不斷發(fā)展，國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不斷加快，建筑業(yè)與能源利用行業(yè)面臨眾多挑戰(zhàn)與機(jī)遇。各大行業(yè)的飛速發(fā)展，雖然能夠推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展，并提供良好的環(huán)境支持，但是，人們賴以生存的水圈與巖土圈環(huán)境面臨嚴(yán)重的負(fù)荷問題。在可持續(xù)發(fā)展理念背景下，要想更好的推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展，合理解決巖土圈環(huán)境負(fù)荷問題特別重要，不同領(lǐng)域的研究人員要適當(dāng)加大環(huán)境巖土工程研發(fā)力度，優(yōu)化巖土工程有關(guān)理念與技術(shù)，保證巖土工程理念與技術(shù)得到高效運(yùn)用，同時(shí)減小人類頻繁活動(dòng)對(duì)巖土圈產(chǎn)生的影響，實(shí)現(xiàn)巖土工程可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。例如，對(duì)廢棄或關(guān)閉的礦山，以及生產(chǎn)礦山中不再受礦業(yè)活動(dòng)影響區(qū)塊進(jìn)行生態(tài)環(huán)境修復(fù)，樹立“邊開采、邊修復(fù)”理念，有效修復(fù)因工程活動(dòng)而受損的生態(tài)系統(tǒng)，切實(shí)保障生態(tài)環(huán)境的持續(xù)發(fā)展。

2.3 加強(qiáng)安全評(píng)價(jià)

根據(jù)大量的工程實(shí)踐得知，巖土工程建設(shè)環(huán)節(jié)，無論是環(huán)境還是材料，均存在不確定性，巖土工程發(fā)展過程中出現(xiàn)的問題，無法通過計(jì)算來解決。尤其是在嚴(yán)重缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的巖土工程項(xiàng)目之中，特別容易出現(xiàn)環(huán)境破壞問題。所以，要想推動(dòng)我國(guó)巖土工程的可持續(xù)發(fā)展，要求相關(guān)研發(fā)人員科學(xué)運(yùn)用綜合分析方法進(jìn)行全面分析，并根據(jù)巖土工程的具體情況，加強(qiáng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，結(jié)合以往的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)巖土工程建設(shè)方案進(jìn)行改進(jìn)，保證各項(xiàng)先進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)得到高效利用，推動(dòng)巖土工程的可持續(xù)發(fā)展。

2.4 土工合成材料應(yīng)用技術(shù)

在現(xiàn)階段的技術(shù)條件下，巖土工程建設(shè)環(huán)節(jié)土工合成材料重點(diǎn)分為以下類型：土工織物建設(shè)材料、土工復(fù)合制品材料、土工膜材料與土工特種材料等等。在巖土工程發(fā)展過程中，土工合成材料快速發(fā)展，此項(xiàng)材料的利用，對(duì)巖土工程的發(fā)展影響較大。根據(jù)我國(guó)土工合成材料應(yīng)用現(xiàn)狀得知，此項(xiàng)材料的科學(xué)運(yùn)用，可顯著提高巖土工程的穩(wěn)定性，對(duì)巖土工程的可持續(xù)發(fā)展起到良好促進(jìn)作用。由于土工合成材料的類型比較多，要求研究人員結(jié)合各項(xiàng)土工合成材料的利用現(xiàn)狀，加大研究力度，綜合對(duì)比不同類型土工合成材料的工程性能，并根據(jù)巖土工程建設(shè)特點(diǎn)，合理選擇土工合成材料。例如，在舊路加寬新舊路結(jié)合部位時(shí)，沈大高速公路擴(kuò)建使用格柵的方法：凡填高大于3 m的路基，在距路基封頂20 cm處加鋪鋼塑復(fù)合格柵，可有效降低路基的的不均勻沉降現(xiàn)象。又如，在公路邊坡護(hù)坡中采用生態(tài)袋堆砌，集合了環(huán)境保護(hù)、生態(tài)綠化、水土保持三位一體的綜合功能，形成生態(tài)護(hù)坡系統(tǒng)。

2.5 合理利用計(jì)算機(jī)分析技術(shù)

在信息時(shí)代背景下，巖土工程的快速發(fā)展，需要先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)作為支撐。結(jié)合巖土工程的發(fā)展情況得知，計(jì)算機(jī)分析技術(shù)的合理運(yùn)用，可以顯著提升巖土工程建設(shè)效率，節(jié)省各項(xiàng)能源。例如，在巖土工程項(xiàng)目之中，通過利用計(jì)算機(jī)分析技術(shù)，構(gòu)建完整的巖土結(jié)構(gòu)模型，可以幫助相關(guān)人員進(jìn)一步了解不同介質(zhì)間的關(guān)系，更好的判斷出巖土結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定，并確定最終的參數(shù)信息，經(jīng)過全面分析之后，提升工程決策的科學(xué)性與規(guī)范性。除此之外，相關(guān)人員還要根據(jù)巖土工程結(jié)構(gòu)模塊特點(diǎn)，加強(qiáng)可靠度分析，巖土工程運(yùn)行環(huán)節(jié)，各項(xiàng)隨機(jī)變量變異系數(shù)變化明顯，極限狀態(tài)所顯示的非線性程度較高。因此，相關(guān)人員可以利用可靠度分析技術(shù)，構(gòu)建相應(yīng)的結(jié)構(gòu)模塊，找到巖土工程建設(shè)中的薄弱點(diǎn)，并加以改進(jìn)，推動(dòng)巖土工程的可持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展。

2.6 巖土工程低碳發(fā)展

2.6.1 低碳化方向發(fā)展

在可持續(xù)發(fā)展背景下，巖土工程將會(huì)朝著低碳方向發(fā)展，尤其是巖土工程勘察與治理環(huán)節(jié)，通過加強(qiáng)低碳化建設(shè)力度，可以保證各項(xiàng)能源得到高效利用，節(jié)約資源。例如，某山區(qū)棄土場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目，相關(guān)人員在綜合考慮場(chǎng)地地形地貌、環(huán)境特點(diǎn)及庫容后，采用庫底過水箱涵，庫口多級(jí)分階土石壩支擋，庫頂堆填完成后進(jìn)行花卉及林木種植的建設(shè)形式。同時(shí)要求在棄土入庫前進(jìn)行分類處理，對(duì)石材及“工程廢料”進(jìn)行回收并加以利用。如此，在確保棄土堆填穩(wěn)定安全的前提下，既減少了支擋建筑，又對(duì)“廢料”進(jìn)行了二次利用，同時(shí)對(duì)堆砌后進(jìn)行環(huán)境恢復(fù)治理，在達(dá)到低碳目的的同時(shí)，又有效保證了生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。

2.6.2 推動(dòng)資源利用的可持續(xù)發(fā)展

地源熱泵系統(tǒng)的有效運(yùn)用，能夠有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境，推動(dòng)資源利用的可持續(xù)發(fā)展。相關(guān)部門應(yīng)加大地源熱泵系統(tǒng)研發(fā)力度，結(jié)合地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)，進(jìn)行有效的完善及推廣，加大對(duì)地?zé)徇@一可循環(huán)資源的利用，在推動(dòng)巖土工程可持續(xù)發(fā)展的同時(shí)，減少能源損耗。巖土工程屬于隱蔽工程，涉及的范圍比較廣，重點(diǎn)包括地下部分，例如建筑地基、基礎(chǔ)與地下水控制等內(nèi)容，如果巖土工程研究過程中存在較多缺陷，會(huì)嚴(yán)重影響巖土工程的可持續(xù)發(fā)展水平。

3 結(jié) 語

綜上所述，通過科學(xué)開發(fā)與利用地下空間、大力發(fā)展環(huán)境巖土工程、加強(qiáng)安全評(píng)價(jià)、合理利用計(jì)算機(jī)分析技術(shù)等，能夠推動(dòng)巖土工程朝著低碳、可持續(xù)方向發(fā)展，減少能源損耗與浪費(fèi)。在巖土工程勘察、設(shè)計(jì)與施工環(huán)節(jié)，相關(guān)人員綜合考慮多方面因素，真正認(rèn)識(shí)到推動(dòng)巖土工程可持續(xù)發(fā)展的重要價(jià)值，并根據(jù)既有的研究?jī)?nèi)容，優(yōu)化工程設(shè)計(jì)與施工方案，保證巖土工程更好的滿足可持續(xù)發(fā)展需求。