巖土專業(yè)特點三

淺談巖土工程的專業(yè)特點

前言巖土工程是一門

既古老又新近的專業(yè)技術。

1巖土工程的內涵

《巖土工程基本術語標準》“土木工程中涉及巖石和土的利用、處理和改良的科學技術?！敝袊蟀倏迫珪巴聊竟こ痰囊粋€分支，以工程地質學、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?！薄巴聊竟こ痰囊粋€分支，研究巖土體（包括其中的水）作為支承體、荷載、介質或材料，必要時對其改良或治理的一門工程技術?！睅r土工程的內涵第一、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巖土工程的外延

（1）

巖土作為支承體房屋建筑、道路、橋梁、堆場、大型設備承載力和變形問題。（2）

巖土作為荷載或自承體地面開挖，邊坡工程、基坑工程、露天礦等地下開挖，隧道、地下洞室等另一類穩(wěn)定和變形問題。既可能是荷載，也可能是自承體。地下水的控制有舉足輕重的影響。

巖土工程的外延（3）

巖土作為材料填方工程，填海造陸，圍堰、水壩、路堤穩(wěn)定和變形外，材料選用和質量控制。（4）

地質災害的防治巖溶、塌陷、崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降對工程構成嚴重威脅。場地和地基的地震效應。巖土工程的外延（5）

環(huán)境巖土工程地質和水文地質環(huán)境的評估、廢棄物的衛(wèi)生填埋、土石文物的保護等，正日益重視。包括各種人工土，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，改變巖土體的強度、變形和滲透性能。

第九屆優(yōu)秀勘察申報項目

秦嶺隧道、嶺澳核電廠、三峽五級船閘、龍羊峽水電工程、小浪底水電工程、白云機場和肖山機場、高層建筑、唐山巖溶塌陷治理、滑坡治理、大型露天礦山邊坡、城市地下綜合管廊、海上采油井場、水庫岸邊浸沒區(qū)治理等，深基坑支護、公路、尾礦、動力機器基礎、巖土工程檢驗和監(jiān)測等

3

巖土工程和相鄰專業(yè)的關系許多專業(yè)關系密切，且互相搭接，邊界模糊。邊界附近你中有我，我中有你。工程地質、結構工程、水利和水電工程、道路橋粱和隧道工程、港口和航道工程、采礦工程、地震工程、海洋工程、環(huán)境工程等。

巖土工程與工程地質的關系

區(qū)別：學科領域、工作內容、關心的問題工程地質是地質學的分支，產生源于土木工程的需要，本質是應用科學；地質專家（地質師），側重研究地質現(xiàn)象、成因和演化、地質規(guī)律、地質與工程的相互作用巖土工程是土木工程的分支，本質是工程技術。是工程師，關心的是根據工程目標和地質條件，建造滿足使用要求和安全要求的工程或工程的一部分，解決工程建設問題。工程地質與巖土工程的關系非常密切。有人說，工程地質是巖土工程的基礎，巖土工程是工程地質的延伸。巖土材料的性能結構，多種復雜地質作用下的自然產物。只能勘察查明，又不能完全查明。通過地面調查，物探、鉆探、槽井探，由粗而細，由淺而深，根據地質規(guī)律推測，構造出地質模型。沒有地質基礎，無法識別斷層、軟夾層、結構面、地下水的賦存和運動地質復雜地區(qū)，離開了工程地質專家，土木工程師寸步難行。巖土工程和結構工程的關系關系密切。必須密切配合。結構關心地基的穩(wěn)定和變形，影響結構安危；過量變形，影響結構功能，次應力使結構超過極限。地基問題很難補救。一般地基設計均由結構工程師考慮上部結構統(tǒng)一完成，復雜地基基礎或需專門處理的地基要求巖土工程師參與。地基勘察設計時，須了解結構型式、荷載及其分布，基礎型式和剛度，對地基變形的限制要求，以便有的放矢。巖土工程和結構工程的關系一個整體，相互作用，相互影響。地基變形會改變結構應力，結構荷載分布和不同剛度會產生不同的地基變形。常用調整基礎和結構剛度適應地基變形，地基、基礎和上部結構的協(xié)同作用。通過地基處理提高地基承載力和剛度，適應上部結構要求。巖土工程和結構工程的關系你中有我，我中有你，互相搭接，互相重疊。樁基礎，結構的延伸，是結構，但承載力和變形主要取決于巖土，基坑工程，土方開挖、地下水的治理、土壓力計算等與巖土有關，但護坡樁、地下連續(xù)墻、錨桿、內支撐等都是結構。邊坡和地質災害，應屬巖土工程，但離不開結構措施。單純的巖土并不多，如圍海造陸、堤岸，大面積高填方等巖土工程和結構工程的關系結構工程師和巖土工程師雖然有所分工，有所側重，但互相互配合的居多。結構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構知識。一般結構專業(yè)處于主導地位，巖土工程師承擔的主要任務,是結構工程師覺得難以承擔的復雜的或專門的巖土工程任務。4

巖石和土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。（1）

巖石的裂隙性或稀或密、或寬或窄、或長或短地存在，有的粗糙，有的光滑；有的平直，有的彎曲；有的充填，有的不充填；有的產狀規(guī)則，有的規(guī)律性很差。成因多樣，原生節(jié)理，層理，構造節(jié)理，卸荷裂隙和風化裂隙，片理、劈理等，巖體中構成極為多樣復雜的裂隙系統(tǒng)。巖石和巖體區(qū)別，裂隙概化為“結構面”。力學參數：巖石、結構面、巖體，很大區(qū)別。搞清結構面的產狀、參數和分布，是巖土工程勘察設計的重點和難點。

巖石的裂隙性巖體中的地下水沿著巖體中的裂隙和洞穴流動，隨著裂隙和洞穴的形態(tài)和分布的不同，有脈狀裂隙水、網狀裂隙水、層狀裂隙水、洞穴水等不同的地下水類型。（2）

土的孔隙性散體材料，飽和土是兩相；非飽和土是三相。產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。有效應力原理：土力學區(qū)別于一般材料力學的主要標志總應力法和有效應力法。把握好孔隙壓力是巖土工程的重要關鍵飽和土的孔隙水壓力飽和土中，由于孔隙水壓力的增長和消散，不同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)；滲透系數和地層組合的差別,導致基礎沉降速率的差別等。超靜水壓力導致擠土效應，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。非飽和與土的孔希隙壓力非飽和巨土的孔慕隙氣壓姥力形成代基質吸攻力，基質吸完力隨含刃水量的鴨增加而獲降低，譯因而是魂不穩(wěn)定夸的。膨脹土和攻黃土隨濕暑度的增加釘而強度顯刑著降低，非飽和叮土基坑尋雨季容廈易發(fā)生樓事故，花崗巖殘貧積土邊坡棉，暴雨容反易發(fā)生淺麻層滑坡，5核對自然奮條件的童依賴性溉和嚷條件的有不確知氣性以傳統(tǒng)軋力學為串基礎發(fā)季展起來觀的。但逃單純的療力學計息算不能灶解決實努際問題棋。原因主要絞在于對自優(yōu)然條件的飲依賴性和奇計算條件斜的不確知窯性?！安磺笠庥嬎憔Y確，只伴求判斷秒正確”斤，強調秀概念設闊計,綜催合判斷隆。試與結構際設計比較俘，結構工祖程與巖哥土工程結構工息程混凝土、唇鋼材等人機工制造的途材料，材質相晃對均勻科，材料抖和結構揉由工程部師自己泉選定或啞設計的瘦，可控脈的。計算條疼件明確造，建立丑在材料岡力學、家結構力量學基礎饞上的計算是可察信的巖土工途程材料性能喬、結構，自然形成哨，漫長的錄地質歷史檢時期，復達雜地質作豪用下的產位物，工程師不是能任意選壩用和控制旨，只能通過時勘察查明氏，又不可抄能完全速查清6參數的掘不確定岡性和尤測試而方法的貪多樣性離散性擠兩方面寸的原因炸。個別樣偽品測試虎的指標蠟缺乏代叮表性，級經統(tǒng)計閘分析，皮得到代雙表值。結構設計浸注重截面松計算，巖勾土工程沒拍有截面計塌算，注重雙系統(tǒng)分析留。巖土體尖的尺寸劑與試驗冬樣品差悉別很大模，考慮岔的是巖華土體參下數值的照綜合水刮平，標準值的尸計算與混享凝土、鋼洋材等不同茂。結構可我靠度分腸析成熟媽，列入是規(guī)范；屈巖土工咽程的可載靠度分街析尚處送在研究易階段。選用合秧理的測樓試方法壓縮模量邁、變形模險量、旁壓辯模量、反織演模量。直剪和偏三軸剪亭；直剪疤又有快倉剪、固嘉結快剪香和慢剪逮；三軸柴剪又有驚不固結寺不排水線剪、固跡結不排陸水剪、肝固結排允水剪和偽固結不晚排水剪伸測孔隙眠水壓力游；原位測試密有十字板退剪切試驗斃和野外大瘡型剪切試祝驗。試驗條育件不同宰，試驗符結果各呀異。計算模拖式、計兼算參數暫和安全欺度的配尸套，計習算參數線的正確萄選定最武為重要版。7巖土工貧程的不畜嚴密性溝、不完險善性和做不成熟全性信息的不生完全性，輔單純計算自不精確，現(xiàn)不可靠。定性分析尼與定量分亡析結合，叢綜合判斷蝴。依靠工腦程師的耍理論基禾礎和豐攻富工程挪經驗。像一位良啄醫(yī)，沒有經驗班解決不了旺復雜工程佛問題。忽視理按論將局葡部經驗扮誤為普白遍真理腎，犯概念斗性錯誤牌?！敖涷灄U之果只權有結在丟理論之雙樹上才刪有生命如力?！鄙蛑榻汗皬膶W邊步走向自拴立”。8歪巖土工語程的概念眉設計另詳9筍注冊逮巖土工程獨師的執(zhí)業(yè)權利、義檢務、執(zhí)業(yè)狀范圍等，此由政府發(fā)鍛布(1)獲得資格捕，表示達畝到執(zhí)業(yè)門煎檻，具備所法律能力迎，對個人個對單位都旺是有利。也承擔照責任，緩負法律舉責任，堅負終身辜責任。辦有一定笨風險性美。要有遇久事做出摩正確判伶斷的能萬力。不可能所腎有領域都搬有豐富經唐驗。務必暖謹慎細心凡，決非巖禍土工程師輛執(zhí)業(yè)范圍遼內的所有放業(yè)務一定秩都能承擔演,要量缸力而行。注冊巖蒙土工程吩師的執(zhí)兆業(yè)(2)常相鄰專業(yè)誘搭接，重袍疊，劃一蛛道清楚邊模界不適當織，也不可刑能。相鄰慣專業(yè)邊界喘附近“你漿中有我，剃我中有你周”，正梁常。在搭接鄭區(qū)，甲殺專業(yè)可夫做，乙拘專業(yè)也凈可做，誰做誰假負責任今。例如石，勘察，騎巖土師郊,地提質師。樁基設計戲，結構師生,巖土亂師基坑設劇計，巖夾土師，嘴結構師岸。錨桿擋土監(jiān)樁護坡，固內支撐體零系巖土和結籍構兩專業(yè)蛋的工程師春合作。10倍巖土鞏工程的技屑術控制標準規(guī)范剖是現(xiàn)時政架府對工程宗建設實施抖技術控制謀的依據，模抓質量就灶是抓標準屢規(guī)范的貫傘徹執(zhí)行。但具體問捕題不易處哄理。巖土居工程師一但切以標準享規(guī)范為準戴，對個別相工程可能銅不是最佳渠選擇，抹供殺了巖土老工程師因從地制宜，康采用先進槍技術的積言極性。巖土工傾程的技融術控制可否可將羊標準規(guī)范恭訂得更詳充細，更具戒體？根據巖溜土工程謀的特點虹，不易懸做到。巖土種類低繁多，組蚊合多樣，近各種地質膽背景和水濤文地質條粒件；工程壺中所處的狼地位和承慰擔的角色謝各不相同暑；各地有否地方特點趙和地方經銹驗，想為復邊雜多變吼的條件門和問題源制訂一龍?zhí)拙唧w與劃一而慶又恰當拒的規(guī)則嶺，十分蛾困難。執(zhí)往往顧率此失彼趟，難保頸放之四哄海而皆年準。有醫(yī)學稿原理，呆有藥典閥，有檢醋驗標準捐，但沒覆有“處燒方規(guī)范懸”巖土工戰(zhàn)程的技壩術控制三個層面再：第一層面扭，涉及人身芒健康、工駝程安全、聲環(huán)境保護穴等公眾利聯(lián)益、國家別利益的，欄應訂入技女術法規(guī)，懇由國家制滴訂，強制獨執(zhí)行，嚴姥格監(jiān)管。幅包括勘察勇設計的基狀本準則，漿各種災害凳的防治，繼有害物質