巖土工程技術及其未來發展簡述

摘 要：巖土工程指有關巖石或土的利用、整治或改造方面的科學技術，以土體以及巖體為主要的研究對象，是一門綜合性的應用類科學與技術。本文對巖土工程的技術發展進行了分析和討論，分別對其類別：巖土地基工程、巖土邊坡工程、巖土支護工程和巖土洞室工程以及巖土環境工程進行了分析探討，做出簡要的概述。對巖土工程未來需要面臨的主要挑戰和需要注意的發展問題給出了建議，巖土工程對城市的現代化建設以及社會經濟的發展起到了關鍵的作用，本文最后對巖土工程的未來發展做出了美好展望。

關鍵詞：巖土工程；技術類別；挑戰與機遇

1.引言

巖土工程是指在社會工程建設當中，一切有關巖石或者土的利用、整治或改造方面的科學技術，借此技術來解決與巖體與土體工程相關的問題，包括邊坡和地下工程，地基與基礎相關的等等一系列的問題，都是巖土工程科學與技術的研究對象。巖土工程是土木工程專業的一個重要分支，它的研究對象是土體以及巖體，是一門綜合性的科學與技術。巖土工程的作用是利用勘測的手段對場地的穩定性以及建構筑物的適當性，以及周邊環境的演化性進行服務和評價，同時還能夠進行論證和檢驗。巖土工程的勘測結果能夠為我們提供設計施工的基本資料的可靠性程度并給予一些科學合理的原則性建議。

巖土工程的設計具有十分明顯的自然條件依賴性。巖土工程的施工需要考慮到施工的條件，一般來說，巖土工程的施工工程條件比較差，施工的工期比較長，并且工程費用也很高，巖土工程的施工風險大，施工臨時條件變化多，并且一旦開始施工，計劃難以更改。因此，在巖土工程的設計當中，需要重點參考設計的意圖，要慎重組織人力和物力，要科學安排資金，盡量做到質量高、效率高、施工安全以及環境保護性強等原則。巖土工程的管理機制要在技術決策系統與指揮服務系統之間建立起靈活和有序并且有效協調的激勵機制以及運行管理機制。在巖土工程的設計進行當中，要重視其工程的計劃性、準確性以及及時性和系統性，同時還要考慮到工程建設的經濟性和效益性。既能夠立足于巖土工程的工程對象，又能夠放眼于理論的發展和經驗的總結。

2.巖土工程技術及工程問題概述

巖土工程按照其工程的類型可以分為以下幾類：巖土地基工程、巖土邊坡工程以及巖土支護工程和巖土洞室工程以及巖土環境工程。下面對這幾種類別分別進行簡述。巖土地基工程是將地基和基礎以及其上部結構看做是一個共同作用的結構系統，根據其變形的穩定性，以及其強度的穩定性和滲透的穩定性等等多種要求，對地基的土質類型例如黃土、軟土、凍土、膨脹土、以及海洋土、填土等等，同時對地基所在的區域，例如泥石流區域、巖溶區域、地震區域以及采空區域等等的實際特殊情況進行研究分析，從地基體系的方方面面的增穩措施當中進行篩選，來選擇出最安全、最先進并且最為經濟的一種組合工程方案。巖土邊坡工程是針對于工程邊坡如填方以及挖方、天然邊坡等等的穩定特性進行研究分析，對力、水以及土三大影響因素進行分析，將工程經驗以及工程措施和力學理論分析相互有機結合，從而能夠判定并且保證邊坡工程在工期以內以及在運行期間等多種情況下的穩定性和安全性。巖土洞室工程主要應當重點考慮襯護結構的設計以及成洞的施工技術設計，這兩種技術需要進行有機的結合。巖土支護工程在這些工程當中比較引人注目，得益于其建筑工程當中的發展方向逐漸走向重、大、深的前景。該工程能夠將樁、板、墻、撐這一類的傳統技術和新興的錨、網、噴、襯，與巖土技術當中的固化技術和水科學工程當中的引排工程相互結合。襯護結構的設計關鍵在于用荷載結構法時正確考慮山巖的壓力問題，這個因素會受到地質條件以及工程施工因素的影響，其支護的時間能夠對松動壓力和變形壓力的大小起到直接的影響作用。當用有限單元法進行設計時其關鍵是要考慮結構面作用以及結構材料的構成關系等問題，這個因素通常會對工程設計的成果起到關鍵的作用。巖土環境工程從巖土工程出發，對巖土環境進行適應、治理以及保護，在當前的環境問題當中，巖土工程都能發揮其重要的作用，并對環境問題貢獻力量。

中國地大物博、幅員遼闊，陸地面積以及海洋面積十分廣闊，地質構造比較復雜，也因此會在巖土工程方面具有很大的潛力。我國的巖土工程技術的發展是追隨者工程建設的飛速進而開始發展的，在最近的十幾年來，巖土工程發展迅速，有著全面并且現代化的工程技術氣息，例如我國多個城市地鐵工程的建設，就能夠從側面顯著反應出我國巖土工程技術的進步。我國的建設行業已經進入了比較穩定的發展時期，在未來的建設當中，巖土工程主要面臨的挑戰是：要重點考慮工程效率的提高、要緊抓工程的質量，同時要注意對環境的保護。為了迎接這三個發展的主要挑戰，巖土工程的未來建設要適合我國的國情變化，要積極借鑒世界先進國家的工程經驗，同時也要考慮創新。工作的重點可以考慮以下幾個方面，首先是要考慮巖土的工程性質以及針對其工程的測試技術的開發與研究問題；然后是要考慮灌注樁的問題，成樁新技術以及新工藝和新設備的發展都是未來的熱點研究方向之一；同時可以考慮一下對現有的地基技術的完善工作，開發一些新的地基處理技術和工藝，對于不同的地層和不同的承載力的要求，進行各種類型的增強體的復合地基處理技術；對于不同的地質以及水文環境等條件，都要積極開發基坑的支護技術；最后，地下工程施工技術也需要大的發展空間，地下空間的開發與利用以及地下交通技術工程的推進，都是未來我國城市邁入現代化的必經之路，也是未來城市建設的重點之一。城市的發展在一定程度上受到地下工程的科學技術水平發展的制約。環境巖土工程的發展也需要進行推進，基坑的開挖以及地下的交通線，以及市政管線的施工等等多種活動都能夠對地面以及建筑物的變形和地下滲流變化等等產生影響，地下水水位的下降以及地裂活動、泥石流以及洪水和風暴等活動都會對地下工程的安全性以及穩定性產生不利的影響。

綜上所述，巖土工程在我國仍有很大的發展前景，巖土工程是一門應用科學，服務于工程建設。巖土工程的發展與我國城市的現代化建設息息相關，未來巖土工程科學的發展仍會面臨很多挑戰，但也會迎來很多發展機遇，所謂機遇與挑戰共存。巖土工程的研究工作仍要持續進行，期待其發展水平的迅猛提升。

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作者簡介：

杜旭陽（1997.10.05-），男，漢族，河南省登封市，本科在讀，研究方向：巖土工程