浅谈岩土工程技术及其发展现状

1、浅谈岩土工程技术及其发展前景本次讲座内容围绕岩土工程技术展开。通过学习，让我们对岩土工程专 业，岩土工程技术及其发展前景有了一个感性认识。岩土工程，是指在工程建设中有关岩石或土的利用、整治或改造的科学 技术，以求解岩体与土体工程问题，包括地基与基础、边坡和地下工程等问 题，作为自己的研究对象。岩土工程专业是土木工程的分支，是以岩体、土体为对象，一工程地质 学、岩土力学、基础工程学基本理论和方法的综合为指导，研究岩土体的工 程利用，整治和改造的一门综合性的技术学科。按照工程建设阶段划分，岩土工程工作内容可以分为：岩土工程勘察、 岩土工程设计、岩土工程施工、岩土工程监测、岩土工程管理。岩土工程勘测

2、要服务于评价、论证和检验场地的稳定性、建筑的适宜性 和环境的演化性，以及设计施工基本资料的可靠性与原则建议的合理性。岩土工程设计应注意它对自然条件的依赖性，岩土工程性质的变异性， 建筑经验、试验测试与建筑法规的重要性，地基、基础结构的整体性以及工 程的适用性、安全性、耐久性与经济性。岩土工程施工要根据它施工条件差，工期长、费用高、风险大、变化多、 更改难的特点，十分注意吃透设计意图，组织人力、物力、财力和智力，抓 质量、抓效率、抓安全、抓环境，把完成设计要求与及时发现新情况，解决 新问题结合起来。岩土工程检测要把检测勘察成果、评价建议和施工质量与监测岩土反应、 结构性状和环境演变相结合，强调计

3、划性、及时性、准确性、系统性和经济 性，既立足于工程对象，又放眼于经验总结与理论发展。岩土工程管理体制要努力使指挥服务系统与技术决策系统间建立灵活、 有序、有效、协调的运行机制和激励机制，以调动一切积极因素，推动工程 整体质量的全面优化。岩土工程按工程类型为线索，又可分为岩土地基工程，岩土边坡工程， 岩土洞室工程，岩土支护工程和岩土环境工程。岩土地基工程应将地基、基础和上部结构视为一个共同作用的体系，根 据变形稳定、强度稳定和渗透稳定的总要求，针对地基的土质类型（如软土、 黄土、膨胀土、冻土、盐渍土、填土、海洋土等），地基的所在地区（地震区, 采空区，岩溶区，泥石流区等）和地基的工程对象（市政

4、工程、水利工程、 电力工程、交通工程、核电工程等）得实际特殊性，从地基体系诸方面可能 的增稳措施中选择出安全、经济、先进的最优组合方案。岩土边坡工程应针对天然边坡，工程边坡（挖方和填方），或古、新滑坡 不痛的稳定特性，注意分析和处理好力、土和水三大因素的影响，把工程经 验，力学分析和工程措施相结合，以判断和确保边坡工程在施工期和运用期 各种条件下的稳定性。岩土洞室工程应抓好衬护的结构设计与成洞的施工技术，并使二者紧密 结合。衬护结构设计在用荷载结构法时的关键是山岩压力问题，它受地质因 素、工程因素的影响，支护时间直接影响到松动压力与变形压力的大小。用 有限单元法时的关键是结构面作用及材料的本构

5、关系问题，它往往对设计的 成败起着重要的控制作用。成洞施工技术除需解决好深层降水问题外，应根 据岩土的具体条件选择好安全、稳定、高效的开挖方法及辅助措施。岩土支护工程因建筑工程向重、深、大方向的发展而更引人注目。灵活 地使传统的“桩、板、墙、撑”与新兴的“锚、喷、网、衬”以及土的“固 化”和水的“引排”相结合是解决问题的有效途径，及时地配合对支护、± 体和邻边建筑设施性状的监测是使支护正确有效的重要环节。岩土环境工程立足于从岩土工程的观点、技术和方法出发，既适应、治 理和保护岩土环境不致受工程建设的破坏，有适应、治理和保护工程建设不 使环境污染和损害。在三大类环境问题中，岩土工程都可

6、以“大有作为”，作 出自己的贡献。岩土工程与多个工程门类之间都有联系，如水利水电工程，交通、铁路 工程，地下工程，采矿工程，军事工程，近海工程，深海工程，航空与航天 工程和环境工程等。岩土工程施工条件相对较差，地形复杂，因而主要针对于一下三大工程 问题进行研究探索和发展，以寻求更好地解决方案。一是强度（稳定）问题, 挡土墙、支护结构与地下结构的土压力，滑坡问题，地基承载力以及地基的 液化等。二是变形问题，如地基的沉降与不均匀沉降，堤坝变形，土体有裂 缝，路堤变形及桥头跳车，湿陷性黄土与膨胀土，冻胀变形等。三是渗透问 题，包括渗漏与渗透变形，土石堤坝及渠系的防渗，管涌及流土，渗流引起 的土体滑动

7、，泥石流，地下水污染及污染物的扩散等。目前岩土工程的热点 和难点是软土问题，特殊土（包括高原冻土、湿陷性黄土）问题。目前，仍 是实践多理论少，未有比较完善的解决方法。岩土体极为显著的时空变异性和工程门类极为广泛的复杂多样性，决定 了岩土工程学很强的实践性和很大的综合性，以及它在保证工程质量、缩短 工程周期、降低工程造价和提高工程效益方面的重要性。在我看来，岩土工程应以“岩土”为基础，以“工程”为中心，以“稳 定”为归宿，进行跨学科，跨时间，跨专业的研究，根据岩土工程实际问题 的内在规律和学科自身的特殊规律，坚持具体地，联系地，动态地解决具体 问题的原则。我国幅员辽阔，具有广阔的陆地和海洋面积，

8、构造复杂，在岩土工程领 域具有巨大的发展潜力。总的来说，我国岩土工程技术是伴随着工程建设的 发展而发展起来的，特别是近十多年的发展是最迅速、最全面和最具有现代 气息的。高层和超高层建筑的兴建，逾百座城市的道路、立交桥和给排水系 统的建设，北京、上海、广州等城市的地铁工程，从一个侧面反映出我国房 屋和市政建设领域岩土工程规模、技术难度、科技含量的大变化、大发展、 大提高，总体水平已向国际先进水平逼近。未来几十年，我国的建设行业将面临两大任务，一是农村城市化进程带 动新兴城镇的建设，二是城市现代化带动市政和住宅建设。岩土工程面临新 的机遇和挑战。未来岩土工程的发展应注重提高效能、控制质量、保护环境

9、。 要实现这三个目标，我们要结合国情，借鉴国外先进经验，开发创新。以下 几个方面应成为工作的重点。一是重视土的工程性质及测试技术的研究开发。二以灌注桩为重点，发展成桩新技术、新工艺、新设备。三是完善现有地基处理技术，开发地基处理新技术、新工艺、新设备。 针对适用于不同地层、不同承载力要求的各类增强体复合地基处理技术，按 照性能、质量、环保要求，实现工艺、设备、检测的完善配套，形成系列化 技术。四是适应不同地质、水文和环境条件，完善开发基坑支护技术。五是发展地下工程施工技术，开发利用地下空间。开发利用地下空间， 发展地下交通，将成为未来城市现代化建设的重点之一。地下工程施工技术 水平将对此起到制约作用。六是要发展环境岩土工程。研究基坑开挖、地下交通线、市政管线施工 等工程活动引起的地面和建筑物变形、地下渗流变化等，研究地下水下降、 地裂、泥石流、洪水、风暴等对地面和地下工程稳定性和变形的影响，研究 城市垃圾填埋场对土体、水体、大气污染的隔绝技术等。七是发展设计计算理论与方法，提高岩土工程设计水平。岩土工程是一门应用科学，是为工程建设服务的。工程建设中提出的问题就 是岩土工程应该研究的课题。岩土工程学科发展方向与土木工程建设发展态 势密切相关。世界土木工程建设的热点移