淺談巖土工程技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀.doc

淺談巖土工程技術(shù)及其發(fā)展前景本次講座內(nèi)容圍繞巖土工程技術(shù)展開(kāi)。通過(guò)學(xué)習(xí)，讓我們對(duì)巖土工程專業(yè)，巖土工程技術(shù)及其發(fā)展前景有了一個(gè)感性認(rèn)識(shí)。巖土工程，是指在工程建設(shè)中有關(guān)巖石或土的利用、整治或改造的科學(xué)技術(shù)，以求解巖體與土體工程問(wèn)題，包括地基與基礎(chǔ)、邊坡和地下工程等問(wèn)題，作為自己的研究對(duì)象。巖土工程專業(yè)是土木工程的分支，是以巖體、土體為對(duì)象，一工程地質(zhì)學(xué)、巖土力學(xué)、基礎(chǔ)工程學(xué)基本理論和方法的綜合為指導(dǎo)，研究巖土體的工程利用，整治和改造的一門綜合性的技術(shù)學(xué)科。按照工程建設(shè)階段劃分，巖土工程工作內(nèi)容可以分為：巖土工程勘察、巖土工程設(shè)計(jì)、巖土工程施工、巖土工程監(jiān)測(cè)、巖土工程管理。巖土工程勘測(cè)要服務(wù)于評(píng)價(jià)、論證和檢驗(yàn)場(chǎng)地的穩(wěn)定性、建筑的適宜性和環(huán)境的演化性，以及設(shè)計(jì)施工基本資料的可靠性與原則建議的合理性。巖土工程設(shè)計(jì)應(yīng)注意它對(duì)自然條件的依賴性，巖土工程性質(zhì)的變異性，建筑經(jīng)驗(yàn)、試驗(yàn)測(cè)試與建筑法規(guī)的重要性，地基、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整體性以及工程的適用性、安全性、耐久性與經(jīng)濟(jì)性。巖土工程施工要根據(jù)它施工條件差，工期長(zhǎng)、費(fèi)用高、風(fēng)險(xiǎn)大、變化多、更改難的特點(diǎn)，十分注意吃透設(shè)計(jì)意圖，組織人力、物力、財(cái)力和智力，抓質(zhì)量、抓效率、抓安全、抓環(huán)境，把完成設(shè)計(jì)要求與及時(shí)發(fā)現(xiàn)新情況，解決新問(wèn)題結(jié)合起來(lái)。巖土工程檢測(cè)要把檢測(cè)勘察成果、評(píng)價(jià)建議和施工質(zhì)量與監(jiān)測(cè)巖土反應(yīng)、結(jié)構(gòu)性狀和環(huán)境演變相結(jié)合，強(qiáng)調(diào)計(jì)劃性、及時(shí)性、準(zhǔn)確性、系統(tǒng)性和經(jīng)濟(jì)性，既立足于工程對(duì)象，又放眼于經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與理論發(fā)展。巖土工程管理體制要努力使指揮服務(wù)系統(tǒng)與技術(shù)決策系統(tǒng)間建立靈活、有序、有效、協(xié)調(diào)的運(yùn)行機(jī)制和激勵(lì)機(jī)制，以調(diào)動(dòng)一切積極因素，推動(dòng)工程整體質(zhì)量的全面優(yōu)化。巖土工程按工程類型為線索，又可分為巖土地基工程，巖土邊坡工程，巖土洞室工程，巖土支護(hù)工程和巖土環(huán)境工程。巖土地基工程應(yīng)將地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)視為一個(gè)共同作用的體系，根據(jù)變形穩(wěn)定、強(qiáng)度穩(wěn)定和滲透穩(wěn)定的總要求，針對(duì)地基的土質(zhì)類型（如軟土、黃土、膨脹土、凍土、鹽漬土、填土、海洋土等），地基的所在地區(qū)（地震區(qū)，采空區(qū)，巖溶區(qū)，泥石流區(qū)等）和地基的工程對(duì)象（市政工程、水利工程、電力工程、交通工程、核電工程等）得實(shí)際特殊性，從地基體系諸方面可能的增穩(wěn)措施中選擇出安全、經(jīng)濟(jì)、先進(jìn)的最優(yōu)組合方案。巖土邊坡工程應(yīng)針對(duì)天然邊坡，工程邊坡（挖方和填方），或古、新滑坡不痛的穩(wěn)定特性，注意分析和處理好力、土和水三大因素的影響，把工程經(jīng)驗(yàn)，力學(xué)分析和工程措施相結(jié)合，以判斷和確保邊坡工程在施工期和運(yùn)用期各種條件下的穩(wěn)定性。巖土洞室工程應(yīng)抓好襯護(hù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與成洞的施工技術(shù)，并使二者緊密結(jié)合。襯護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在用荷載結(jié)構(gòu)法時(shí)的關(guān)鍵是山巖壓力問(wèn)題，它受地質(zhì)因素、工程因素的影響，支護(hù)時(shí)間直接影響到松動(dòng)壓力與變形壓力的大小。用有限單元法時(shí)的關(guān)鍵是結(jié)構(gòu)面作用及材料的本構(gòu)關(guān)系問(wèn)題，它往往對(duì)設(shè)計(jì)的成敗起著重要的控制作用。成洞施工技術(shù)除需解決好深層降水問(wèn)題外，應(yīng)根據(jù)巖土的具體條件選擇好安全、穩(wěn)定、高效的開(kāi)挖方法及輔助措施。巖土支護(hù)工程因建筑工程向重、深、大方向的發(fā)展而更引人注目。靈活地使傳統(tǒng)的“樁、板、墻、撐”與新興的“錨、噴、網(wǎng)、襯”以及土的“固化”和水的“引排”相結(jié)合是解決問(wèn)題的有效途徑，及時(shí)地配合對(duì)支護(hù)、土體和鄰邊建筑設(shè)施性狀的監(jiān)測(cè)是使支護(hù)正確有效的重要環(huán)節(jié)。巖土環(huán)境工程立足于從巖土工程的觀點(diǎn)、技術(shù)和方法出發(fā)，既適應(yīng)、治理和保護(hù)巖土環(huán)境不致受工程建設(shè)的破壞，有適應(yīng)、治理和保護(hù)工程建設(shè)不使環(huán)境污染和損害。在三大類環(huán)境問(wèn)題中，巖土工程都可以“大有作為”，作出自己的貢獻(xiàn)。巖土工程與多個(gè)工程門類之間都有聯(lián)系，如水利水電工程，交通、鐵路工程，地下工程，采礦工程，軍事工程，近海工程，深海工程，航空與航天工程和環(huán)境工程等。巖土工程施工條件相對(duì)較差，地形復(fù)雜，因而主要針對(duì)于一下三大工程問(wèn)題進(jìn)行研究探索和發(fā)展，以尋求更好地解決方案。一是強(qiáng)度（穩(wěn)定）問(wèn)題，擋土墻、支護(hù)結(jié)構(gòu)與地下結(jié)構(gòu)的土壓力，滑坡問(wèn)題，地基承載力以及地基的液化等。二是變形問(wèn)題，如地基的沉降與不均勻沉降，堤壩變形，土體有裂縫，路堤變形及橋頭跳車，濕陷性黃土與膨脹土，凍脹變形等。三是滲透問(wèn)題，包括滲漏與滲透變形，土石堤壩及渠系的防滲，管涌及流土，滲流引起的土體滑動(dòng)，泥石流，地下水污染及污染物的擴(kuò)散等。目前巖土工程的熱點(diǎn)和難點(diǎn)是軟土問(wèn)題，特殊土（包括高原凍土、濕陷性黃土）問(wèn)題。目前，仍是實(shí)踐多理論少，未有比較完善的解決方法。巖土體極為顯著的時(shí)空變異性和工程門類極為廣泛的復(fù)雜多樣性，決定了巖土工程學(xué)很強(qiáng)的實(shí)踐性和很大的綜合性，以及它在保證工程質(zhì)量、縮短工程周期、降低工程造價(jià)和提高工程效益方面的重要性。在我看來(lái)，巖土工程應(yīng)以“巖土”為基礎(chǔ)，以“工程”為中心，以“穩(wěn)定”為歸宿，進(jìn)行跨學(xué)科，跨時(shí)間，跨專業(yè)的研究，根據(jù)巖土工程實(shí)際問(wèn)題的內(nèi)在規(guī)律和學(xué)科自身的特殊規(guī)律，堅(jiān)持具體地，聯(lián)系地，動(dòng)態(tài)地解決具體問(wèn)題的原則。我國(guó)幅員遼闊，具有廣闊的陸地和海洋面積，構(gòu)造復(fù)雜，在巖土工程領(lǐng)域具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。總的?lái)說(shuō)，我國(guó)巖土工程技術(shù)是伴隨著工程建設(shè)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的，特別是近十多年的發(fā)展是最迅速、最全面和最具有現(xiàn)代氣息的。高層和超高層建筑的興建，逾百座城市的道路、立交橋和給排水系統(tǒng)的建設(shè)，北京、上海、廣州等城市的地鐵工程，從一個(gè)側(cè)面反映出我國(guó)房屋和市政建設(shè)領(lǐng)域巖土工程規(guī)模、技術(shù)難度、科技含量的大變化、大發(fā)展、大提高，總體水平已向國(guó)際先進(jìn)水平逼近。未來(lái)幾十年，我國(guó)的建設(shè)行業(yè)將面臨兩大任務(wù)，一是農(nóng)村城市化進(jìn)程帶動(dòng)新興城鎮(zhèn)的建設(shè)，二是城市現(xiàn)代化帶動(dòng)市政和住宅建設(shè)。巖土工程面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。未來(lái)巖土工程的發(fā)展應(yīng)注重提高效能、控制質(zhì)量、保護(hù)環(huán)境。要實(shí)現(xiàn)這三個(gè)目標(biāo)，我們要結(jié)合國(guó)情，借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)創(chuàng)新。以下幾個(gè)方面應(yīng)成為工作的重點(diǎn)。一是重視土的工程性質(zhì)及測(cè)試技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)。二以灌注樁為重點(diǎn)，發(fā)展成樁新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備。三是完善現(xiàn)有地基處理技術(shù)，開(kāi)發(fā)地基處理新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備。針對(duì)適用于不同地層、不同承載力要求的各類增強(qiáng)體復(fù)合地基處理技術(shù)，按照性能、質(zhì)量、環(huán)保要求，實(shí)現(xiàn)工藝、設(shè)備、檢測(cè)的完善配套，形成系列化技術(shù)。四是適應(yīng)不同地質(zhì)、水文和環(huán)境條件，完善開(kāi)發(fā)基坑支護(hù)技術(shù)。五是發(fā)展地下工程施工技術(shù)，開(kāi)發(fā)利用地下空間。開(kāi)發(fā)利用地下空間，發(fā)展地下交通，將成為未來(lái)城市現(xiàn)代化建設(shè)的重點(diǎn)之一。地下工程施工技術(shù)水平將對(duì)此起到制約作用。六是要發(fā)展環(huán)境巖土工程。研究基坑開(kāi)挖、地下交通線、市政管線施工等工程活動(dòng)引起的地面和建筑物變形、地下滲流變化等，研究地下水下降、地裂、泥石流、洪水、風(fēng)暴等對(duì)地面和地下工程穩(wěn)定性和變形的影響，研究城市垃圾填埋場(chǎng)對(duì)土體、水體、大氣污染的隔絕技術(shù)等。七是發(fā)展設(shè)計(jì)計(jì)算理論與方法，提高巖土工程設(shè)計(jì)水平。巖土工程是一門應(yīng)用科學(xué)，是為工程建設(shè)服務(wù)的。工程建設(shè)中提出的問(wèn)題就是巖土工程應(yīng)該研究的課題。巖土工程學(xué)科發(fā)展方向與土木工程建設(shè)發(fā)展態(tài)勢(shì)密切相關(guān)。世界土木工程建設(shè)的熱點(diǎn)移