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關鍵詞：環境巖土工程研究
隨著經濟和、工業的迅速發展，人們越來越意識到人類活動對環境產生的兩個負面影響：環境污染和生態破壞。因此，應運產生了一門新興學科——環境巖土工程學。它既是一門應用性的工程學，又是一門社會學。它把技術和政治、經濟和文化相結合的跨學科的新型學科。
1.環境巖土工程定義
環境巖土工程（EnvironmentalGeotechnology）一詞，源自1986年4月美國賓州里海大學土木系美籍華人方曉陽教授主持召開的第一屆環境巖土工程國際學術研討會，并在其著名的“IntroductoryRemarksonEnvironmentalGeotechnology”論文中，將環境巖土工程定位為“跨學科的邊緣科學，覆蓋了在大氣圈、生物圈、水圈、巖石圈及地質微生物圈等多種環境下土和巖石及其相互作用的問題”，主要是研究在不同環境周期（循環）作用下水土系統的工程性質。
2.環境巖土工程研究的內容及分類
環境巖土工程是研究應用巖土工程的概念進行環境保護的一門學科。這是一門跨學科的邊緣學科，涉及面很廣，包括：氣象、水文、地質、農業、化學、醫學、工程學等等。
環境巖土工程研究的內容大致可以分為三類：
(1)環境工程。主要指用巖土工程的方法來抵御由于天災引起的環境問題。例如：抗沙漠化、洪水、滑坡、泥石流、地震、海嘯等。這些問題通常泛指為大環境問題。
(2)環境衛生工程。主要指用巖土工程的方法抵御由于各種化學污染引起的環境問題。例如城市各種廢棄物的處理、污泥的處理等。
(3)人類工程活動引起的一些環境問題。例如在密集的建筑群中打樁時，由于擠土、振動、噪聲等對周圍居住環境的影響；深基坑開挖時，降水和邊坡位移等。
3.環境巖土工程研究中基本觀點及研究方法
3.1基本觀點
(1)巖土實踐的范圍是地球表層,而地球對于宇宙來講是一個子系統,它的變化受其他子系統的影響,它們之間有物質和能量的交換,是一個開放的系統;
(2)資源是有限的。我們只有一個地球,并且隨著人口的增長,資源與人口相比越來越小,所以我們應實施可持續發展戰略,而不能盲目地掠奪式地利用,以防止對環境造成不利的影響;
(3)人類無計劃的活動會毀滅人類自身;
(4)自然界在不斷地變化,有一些直接危害人類,反過來人類要避開危害,就必須采取措施;
(5)雖然巖土工程曾帶來一些消極影響,但它是由于人類認識上的片面性和歷史的局限性造成的,
所以從理論上講,所有的環境巖土工程問題是可以解決的,但它依賴于人們環境意識的提高,巖土工程技術的進步和法制建設的健全。
3.2研究方法
環境巖土工程是一個系統工程。它涉及許多學科領域,所以在研究中應從學科間的交叉處著眼,以辯證的觀點分析和解決問題。其次,應用巖土工程的觀點去改善環境,使其更符合人類的生存需求。
4.環境巖土工程與相關學科的關系
與環境巖土工程相關的學科有:工程地質學、巖土力學、巖土工程學、地質工程、環境工程地質學。
工程地質學的基礎理論是地質學,指導它的理論主要是自然歷史觀1它的基本理論是認為地質成因和演化過程決定地質體的工程特性,相應地在研究方法上就是從地質體局部特性的研究,探索地質體在生成時的地質環境以及形成地質體的地質作用和演化過程,從而在整體上認識和把握地質體的組成和結構以及發育規律,并進一步探討和預測它在工程建筑物作用下的表現和工程行為。
工程地質學的服務對象完全是人為設計,人為施工的建物。這一應用性決定了工程地質學的邊緣性、交叉性和綜合性等特性。所謂邊緣性指它處在地質學科的外層,位于和工程學科接壤的部位。所謂交叉性表明在它的學科發展中不斷吸收工程學科的理論、概念和方法,并和地質學結合起來。所謂綜合性是指工程地質學的目標是解決問題,它是借助于地質學各基礎學科的成就來綜合地工作的.
巖土力學、巖土工程和工程地質學在研究對象和目標上有很大的相同之處,是密切相鄰的學科。但是巖土力學屬于力學學科的邊緣,而巖土工程屬于工程學科的邊緣1雖然對巖土的地質認識是建立巖土力學模型和本構關系的重要基礎,但巖土力學更偏于模型及建模后的力學研究。巖土工程是將巖土作為工程結構物的一部分工程學科。不過巖土力學和巖土工程與其他的力學或工程學科相比,需要更多地質學科的支持,或者說更需要與地質學科的結合。
5.環境巖土工程的研究現狀
20世紀50-60年代公害事件的顯現，人們不斷探索，反思，并已取得了基本的共識。目前國外對環境巖土工程的研究主要集中于垃圾土、污染土的性質、理論與控制等方面，而國內則在此基礎上有較大的擴展，就目前涉及的問題來分，可以歸納為兩大類：第一類是人類與自然環境之間的共同作用問題。這類問題的動因主要是由自然災變引起的。例如地震災害、土壤退化、洪水災害、溫室效應等。這些問題通常稱為大環境問題。第二類是人類的生活、生產和工程活動與環境之間的共同作用問題。它的動因主要是人類自身。例如城市垃圾、工業生產中的廢水、廢液、廢渣等有毒有害廢棄物對生態環境的危害；工程建設活動如打樁、強夯、基坑開挖、盾構施工對周圍環境的影響；過量抽汲地下水引起的地面沉降等等。有關這方面的問題，統稱為小環境問題。
6.環境巖土工程的發展展望
20世紀90年代后，我國進入了大規模工程建設時期。從沿海地區開始，逐步向內陸擴展，高層建筑、地鐵、道路交通、隧道等等的建設以及城市化進程步伐的加快向環境巖土工程不斷提出新的挑戰。同時，自然環境的變化，地震、洪澇災害的頻頻發生，溫室效應的加劇，水土流失，土壤退化等大環境問題，也引發了一系列新的環境巖土工程問題。相對發達國家來說，我國的巖土工程工作者面臨更為艱巨的任務。一方面，我國正處于大規模工程建設時期，有許多工程問題需要解決;另一方面，基于可持續發展要求，我們面臨嚴峻的環境保護與治理工作。在環境巖土工程問題上，未來幾年應重點研究并解決下面幾個問題。其中，西部問題，包括生態環境建設與保護區域穩定性與地下工程。東部問題，包括大城市地面變形不穩定性、懸河化水資源、水環境等。在一些應用方面還急需解決的問題如下：衛生填埋場的設計問題;大規模工程建設的區域環境巖土工程問題評估;城市施工影響環境巖土工程問題;巖土工程手段在環境的治理中的應用等。
參考文獻：
[1]繆林昌劉松玉環境巖土工程學概論北京:中國建材工業出版社2005
[2]方江華等對環境巖土工程幾個問題的探討巖土力學2005年第4期
土以碎散的顆粒為骨架，由固、液、氣三相物質組成；在其由巖石風化的生成、搬運和沉積過程中幾經滄桑，形成了不同于其他材料的復雜的力學性質，而不同時空條件下土的性狀也各不相同。所以盡管已提出的土的本構關系理論數學模型不下百種，動用了傳統力學和現代力學的各種理論和手段，但是到目前為止，還沒有一種為人們所公認的，能夠準確、全面反映各種土的應力應變關系的數學模型。是否存在這樣的模型也是值得懷疑的。
在計算機和計算技術基礎上發展起來的，以有限元為代表的數值計算是解決邊值問題的強有力的手段。當用來計算彈性體時其精確程度令人嘆為觀止。其計算結果與光彈試驗結果毫厘不差，結果光彈試驗很快被廢止。土是碎散材料，而在一般數值計算中首先被假設為連續體，然后被離散化，假設各單元間的結點位移協調，計算土體的應力變形關系。這常常不能反映土的變形的微觀機理。以DDA（DiscontinuousDeformationAnalysis）為代表的離散單元計算方法在計算某些農產品（如谷類）和工業零件（如滾珠）時是相當成功的。以至被稱為“數值試驗”可以精確地代替模型試驗。在定性地探索土的變形的微觀機理時，也是很有價值的。但是用以描述由不同尺寸、不同形狀、不同礦物成分的顆粒組成的土，反映不同三相成分及其物理、化學和力學的相互作用，即使是可能，恐怕也是相當遙遠的事。
數學模型和數值計算預測的另一個難點是土的參數的選取，它受到取樣(制樣)和試驗手段的限制。原狀土在取樣過程中不可避免地受到擾動和發生應力釋放，會破壞其結構性。即使是重塑土試樣，制樣的方式、器具和操作程序的差別也嚴重影響試驗的結果。另一方面，目前使用的土工試驗儀器也存在局限性。以真三軸儀為例，由于邊界之間的干擾，試樣的應力和應變的均勻是很難保證的。
在對地基和土工建筑物的探測方面，土層的時空變異及人類活動給勘探測試及其結果的判釋造成困難。除此以外，巖土工程中的復雜邊界條件和施工過程中的諸多因素也嚴重影響工程的實際結果。
在我國每年發表和撰寫了大量的論文和報告，提出了各種理論、模型、計算方法、計算程序和技術手段，常常伴以試驗或者實測數據的驗證，其結果也常常是“符合得很好”。自己的試驗或觀測證實了理論或者方法的完美，正是：“各夸自家顏色好，百花園中各稱王。”這種結果的可信性很值得懷疑。筆者在評閱一些論文和成果時，對于那些二者符合得完美到天衣無縫的圖與曲線，常常懷有很大的不信任感；而對于存在相當差別，甚至坦率地承認預測的不成功的情況，則是完全理解的。可惜后者較少。
近年來，主要在國外進行了多次的“考試”或者“競賽”活動：首先委托一個（或幾個）單位進行所謂的“目標試驗”，亦即需要預測或者預算的試驗或實例。其結果是保密的，或者預測前不做試驗，預測以后在試驗。事先公布有關的土的一般資料、基本試驗的數據（為確定有關參數）和目標試驗的應力（應變）路徑。在全世界或者一定范圍征求參賽者（參加目標試驗的人不參賽）。全部預測結果上交以后，公布試驗結果。一般是召開研討會，評估或者評分。參賽者也常常進行申辯和總結。這是一種客觀、公正和有權威性的檢查比較方式。也是推動巖土工程發展的十分有益的活動和手段。它使我們認識到在巖土工程領域，我們的認識能力和預測能力到底有多高。
試驗方法和設備的檢驗比較
1.不同儀器的相同試驗的檢驗
1982年在法國Grenoble召開的“土的本構關系國際研討會”上①，用劍橋式的立方體真三軸儀分別由德國的Karlsrube大學和法國的Grenoble大學對同樣的砂土和粘性土進行復雜應力路徑和應變路徑的真三軸試驗，兩份試驗結果是存在著差別的。由于使用的儀器與土料都是相同的，差別主要源于操作方法和技巧。
1987年在美國克里夫蘭召開的“非粘性土的本構關系國際研討會”上②，利用美國Case大學的空心圓柱扭剪儀和法國Grenoble大學的劍橋式立方體真三軸儀進行砂土的相同應力路徑的試驗。試驗內容包括：
(1)b＝不同常數的不同密度兩種砂土的真三朝試驗；其中，b=（σ1-σ2）／（σ1-σ3）
(2)在π平面上應力路徑為圓周（兩周）的的真三軸試驗。
（b=常數的真三軸試驗與空心圓柱試驗的比較）表示了對于Hostun密砂（干密度ρd＝1.65g/cm3）在b＝不同常數，中主應力ρ2=500kPa保持不變，用兩種儀器試驗得到的軸向應力與軸向應變關系曲線，軸向應變和體應變的關系曲線。可見在b=0和0.28時，不同儀器試驗結果的差別是很大的。但是在評價它們時，主持者說：對于軸應變，除了0.286的結果很差（verypoor）以外，其他的曲線符合的很好(verywell)；（b.體應變εv與軸向應變εz間試驗曲線）的曲線認為符合得很優良（excellent）。對比我們的一些論文中理論與實際曲線二者絲絲入扣的符合，就顯得很不真實。在這兩個試驗中試樣的破壞形態也有很大不同：空心圓柱試樣發生頸縮；立方體試樣產生V形的剪切帶。這些差別可能是由于試樣的制樣方法不同，試樣中的實際應力分布不同和試驗中的邊界條件不同引起的。
2.土工離心機模型試驗
1986年由歐洲共同體資助，發起“土工離心機的合作試驗”③。參賽者有三家：英國的劍橋大學、法國的道橋中心研究室和丹麥的工程院。試驗的內容是模擬飽和砂土地基上的圓形淺基礎的承載力和荷載—沉降關系。試驗土料統一為巴黎盆地天然沉積的一種均勻石英細砂。模型地基的孔隙比規定為e=0.66(相對密度Dr=86％)，規定圓形基礎的模型尺寸為直徑D=56.6mm,離心加速度＝28.2g，基底完全粗糙。此前，由丹麥巖土研究所對于這種土進行了物性試驗和三軸試驗，其結果公布于眾。要求荷載—沉降關系表示成無量綱的變量q/γˊnb-s/b公關系曲線。
其中：
q=基礎上施加的荷載(kPa)
γˊ=乙土的浮容重(kN-m3)
n=重力加速度水平，即模型比尺
b=模型基礎的尺寸(m)
s=基礎的中心垂直沉降(m)
同時也進行了相同條件下的現場載荷試驗，以便與模型試驗結果對比。
這三家使出了渾身解數，精心制樣、安裝、運轉和量測，反復摸索，反復校驗，校正各種參數和影響因素。劍橋大學還在離心機上作了靜力觸探試驗。最后，劍橋大學提交了一組試驗結果，另外兩家按要求給出了一條曲線。圖2（圓形天然淺基礎的試驗荷載-沉降關系曲線）表示了其試驗結果，其中劍橋大學是筆者選取的最接近于要求的條件的試驗結果(e＝0.664)。
可見，這種世界先進水平的土工離心模型試驗的誤差在±30%以上。值得提出的是，這是一種條件非常簡單明確的模型試驗。而現場的工程實際情況的條件和影響因素遠比這復雜。在這個試驗中，加載速率、模型地基砂的密度、制樣方法和運行程序對試驗結果都有影響。例如劍橋大學的試驗表明，砂土的孔隙比變化0.01（相當于相對密度變化3％），則其承載力變化18％，如圖3（地基承載力與模型地基孔隙比間關系—劍橋大學試驗結果）所示。而由于模型地基是先制樣，后運轉，保證地基內砂土處處均勻，孔隙比誤差在0.01范圍內是有較大難度的。
3.單樁的動測法的考試
1992年在荷蘭海牙進行了一次動測樁的“考試”④。在第一輪，10根預制樁預先被沉入地基，樁徑250mm，樁長18m（7#樁17m）。要求測出其預制的“缺陷”。其中一根樁完整無缺；其余的9根樁各有缺陷：頸縮、擴徑和在不同部位的10mm寬，130mm深的刻槽。事先由特爾夫公司進行了地基勘察，將土層資料公布于眾。有12家具有國際聲譽的公司參賽，用小應變動測法檢測。結果是：平均測對4根；最多對7根，最少對兩根。沒有一家測出那根完整無損的樁。他們認為對于只有10mm寬的缺痕很難分辨。
第二輪是沉入11.5m-19m長的5根樁，然后用靜載荷試驗測出極限承載力。10家公司用大應變動測法測試其極限承載力。其結果也不樂觀。比如，由靜載試驗為340kN的一根樁，各家給出的結果分布在90kN-510kN的范圍。
4.堤防隱患檢測的“大比武”
我國目前有各類堤防25萬公里，很多已具有幾百年的歷史。是民堤逐年加高培厚或者在汛期搶修形成的。地質條件及堤身土料和質量千差萬別，隱患很多。1998年洪水期間發生的許多險情和決口都是由于滲透通道形成的管涌和蟻穴鼠洞、裂隙異物和局部疏松土體等造成的。為此水利部和防汛辦于1999年3月在湖南宜陽召開了“堤防隱患綜合檢測技術檢驗會”也北被稱為“大比武”。
有我國的十幾家科研院所、大專院校和少數廠家（包括美國的勞雷公司）參加。檢測堤段位于宜陽的一段廢堤上。每個參賽的檢測方法負責200米堤段，時間是兩小時。幾處“隱患”是事先人工布置的，埋設了稻草、鋼管，模擬蟻穴和鼠洞。一般在兩米深范圍內。人們使用的測試手段包括：高密度電阻率法、瞬變電磁法、地震波法、彈性波法和探地雷達等。這些方法都有一定的分辨率限制，即分辨尺寸與深度之比一般是相對固定的。因而兩米深的隱患的檢測不應算是難題。檢測結果聘請有關專家評審，打分。圖4（堤防隱患的檢測結果評分）所給的分數只是相對的。組織者對于測試結果是不滿意的。參賽者各自對其結果的誤差的原因進行了解釋。針對這種結果，水利部斥資幾百萬，開展專題研究，目標是“傻瓜”式的快速檢測儀器和方法。關鍵問題可能是要結合各地具體情況和長期的抗洪防汛經驗，因地制宜，積累資料和經驗，合理判釋，儀器才會發揮作用。很難想象，可以身背“傻瓜機”，走遍天下都會靈驗。
土的本構關系的檢驗
80年代以來，關于土的本構關系的“考試”至少進行了3次。1980年美國和加拿大召開了“巖土工程中極限平衡、塑性理論和一般的應力應變關系北美研討會”⑤。會前用兩種天然粘土、一種重塑的高嶺粘土和渥太華砂進行了一系列試驗。試驗包括：
平均主應力p=常數的三軸試驗，
b＝常數的真三軸試驗
砂土在π平面上應力路徑為圓周的真三軸試驗
天然粘土大主應力方向與其沉積方向成不同角度的三軸試驗。
事先將土的物性參數和基本試驗的結果公開提供。然后在全世界范圍征求參賽者。參加預測的有個不同國家的17個本構模型。從給出的結果看，軸向應力應變關系（σ1-σ3）~ε1預測的精度一般尚可；體應變預測的精度差別很大。對于應力路徑在π平面上為圓周的情況，許多模型無能為力。由于原狀土的各向異性，對于其循環加載和超固結性狀很難預測，只有少數模型參加了預測。結果表明，沒有一個模型能夠合理地預測所有的試驗情況。正如會議主席Finn所說：“沒有給任何一個本構模型戴上王冠”。這也是符合當前的土力學理論發展的現狀的。
1982年在法國召開了“土的本構關系國際研討會”人們用不同的理論模型對砂土和粘土的復雜應力路徑和應變路徑的試驗結果進行了類似的預測。如上所述，也對試驗本身進行了檢驗⑥。
1987年在美國克里夫蘭召開了“非粘性土的本構關系國際研討會”⑦。會議征求對真三軸試驗和空心扭剪試驗結果用理論模型進行預測。共有世界各國的32個土的本構模型參賽。其中包括：
3個次彈性模型(H)
3個增量非線性彈性模型(I)
1個內時模型(E)
9個具有一個屈服面的彈塑性模型(EP1)
10個具有兩個屈服面的彈塑性模型(EP2)
6個其他形式的彈塑性模型(EP)
會議將預測結果與試驗結果比較，按四個單項評分。評分的標準見圖5（本結構模型預測的評分標準）。規定了上下限，按統計方法打分。圖6（軸向應力應變關系得分的直方圖—滿分100）與圖7（體應變與軸向應變關系得分的直方圖—滿分100）表示出b＝常數的真三軸試驗的預測得分情況。可見其軸向應力應變關系預測經過還差強人意；而體應變的預測則基本是全不及格。
這些“考試”基本上反映了人們當前認識和描述土的應力應變關系的能力和水平。它表明，即使對于實驗室制作的重塑土試樣，其應力應變關系也是相當復雜的。現有的關于土的本構關系的數學模型的描述能力在精度和條件方面都是有限的。有的模型使用了20多個，甚至40多個常數，結果仍然不另人滿意。
1．土工加筋擋土墻的計算
60年代以來，隨著計算機和計算技術的發展，土工數值計算大大加強了我們解決復雜的巖土工程邊值問題的能力。有人提出可將土力學分成理論土力學、實驗土力學和計算土力學三部分。由于它幾乎可以精神任何邊值問題，似乎一臺打計算機，幾頁打印紙，就可以馳騁在巖土工程的所有領域。這種表現上的簡單、快捷和“精確”，常使青年巖土工作者產生誤解，忽視了其與實際工程問題間的距離，輕視在巖土工程實踐中積累經驗的重要意義。
加筋土的計算是巖土數值計算中很有代表性的課題。它涉及到土的本構模型，筋材的應力應變關系模型和筋土間的界面模型及這些模型涉及的參數。目前已經有較多的計算程序和經驗。1991年在美國的科羅拉多大學，由美國聯邦公路局資助，在足尺試驗的基礎上進行了加筋土計算的競賽⑧。
目標試驗是在一個高3.05米，寬1.22米，長2.084米的大型的試驗槽中進行的。鋪設了12層長為1.68米的無紡土工織物，作成土工織布加筋擋土墻。墻頂采用氣囊加壓。氣囊下鋪設5厘米的砂墊層。試驗用的土料有兩種：一種是均勻的砂土，D50=0.42m；另一種為粉質粘土，塑限Wp=19％，液限Wl=37%。事先公布了砂土的三軸試驗，粘土的不同排水條件下的三軸試驗，土工布的拉伸試驗和筋土問的界面直剪試驗等試驗的結果。征求世界各國同行們進行數值計算，預算試驗觀測結果。預測項日有：
(1)兩種加筋擋土墻在頂部加載103.5kPa以后的墻頂最大位移、不同位置的墻面位移及筋的應變
(2)在加載100小時后的以上各項位移和應變
共有15個不同國家的大學和研究單位參賽。包括美國的科羅拉多大學等8家，英國的哥拉斯格大學等兩家，日本的東京大學等3家。中國和加拿大各一家。其中14家參加了荷載—變形和應變關系的預測。計算的結果見圖8（砂土加筋擋土墻的墻頂最大位移計算的誤差）和圖9（粘土加筋擋土墻的墻頂最大位移計算的誤差）。它們分別表示了砂土和粘土在上述荷載下的墻頂最大位移的預測誤差。有幾家沒有預測粘土加筋擋土墻，有幾家計算得到的結果表明，在此荷載下擋土墻早就破壞。只有少數計算的誤差在30％以內。
對于砂土加筋擋土墻試驗的破壞荷載是207kPa，預測值從10kPa到517kPa不等。粘土加筋擋土墻在荷載加到230kPa時由于氣囊爆破而未能繼續試驗，但擋土墻并沒有破壞。計算的破壞荷載在21kPa到207kPa之間。其誤差之大令人沮喪。
2．土的液化分析方法的檢驗
在1989-1994年間由美國NSF撥款350萬美元，資助用離心機模型試驗來檢驗地震反應分析方法。這是NSF歷年來投入單項經費最多的項目。項目簡稱VELACS。參加的單位和個人包括：美國加州大學戴維斯分校，加州理工大學，英國劍橋大學等7座大學；其中有10名美國國家科學院院士和英國皇家學會會員。參加考試的考生有美、加、日和歐洲的23個數值計算專家和研究組。
項目動用了9臺帶有振動臺的土工離心機，并且進行了平行試驗。模擬地震的振動模型試驗內容包括：
(1)水平自由地基
(2)傾斜地基
3)組合地基（一半是密砂，另一半是松砂）
(4)成層水平地基(剛性箱和柔性箱各一種)
(5)護岸的重力式擋土墻
(6)堤壩
(7)心墻壩
(8)砂基礎上的剛性建筑物
涉及以上9種邊值問題的模型試驗，都是相當簡單的工程問題。在土工離心機試驗的基礎上，提出了三類考題：
A在離心機試驗前，提供試驗的初始條件和邊界條件，在尚無任何試驗資料的情況下，進行數值計算。是一種“盲測”。
B離心試驗完成以后，但不公布試驗結果。但向計算者提供試驗的較為詳細的條件和細節。
C公布試驗結果，讓“考生”用自己的數值計算進行計算，比較。
考試的成績按照ABC的次序有所提高，對于A類考題，有30多個數值計算模型參加考試。預測的地震反應加速度比較接近；計算的靜孔壓和沉降量與試驗量測的結果比較，趨勢還是相同的。但二者差別很大，多達幾十倍。但是在試驗后，考慮了試驗中的具體條件量測方法，修正計算條件和參數，計算結果明顯改善。
結論與討論
土的力學性質是非常復雜多變的，巖土工程問題具有很強的不確定性。目前我們的理論分析、數值計算和勘探試驗還遠不能精確定量地描述，反映和預測它們。對此應當有清醒的認識。但是正確的理論和有效的方法應當能夠揭示土受力變形的基本規律，反映巖土工程中的影響因素及影響的范圍。
對于巖土工程問題，正面的純理論和數值預測和計算，往往是很難奏效的。必須詳細地了解實際的條件和過程，熟悉當地的情況，積累經驗，對理論和參數進行合理修正；在工程中不斷觀測和積累數據，在其基礎上合理選取參數，再計算和預測以后的變化，往往達到很高的精度。因而，有人提出在復雜的巖土工程中需要“理論導向，經驗判斷，精心觀測，合理反算”。這是非常中肯和寶貴的認識。
在土力學和巖土工程中逐步引進不確定性的理論方法是一個重要的發展方向。
參考文獻
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②Bianchini,G.et.al,,ComplexStressPathsandValidationofConstitutiveModel,GeotechnicalTesting,Journal,1991,14(1):13-25
③Corte,J.F.Etal.,.ModelingofTheBehaviorofShallowFoundation_ACooperativeTestProgramme,Centrifuge88,Corte(Ed)1988Balkema,Rotterdam,ISBN9061118138
④盛崇文，從樁的測法談起。地基處理，1996，7（3）
摘要：巖土工程學是土木工程的分支，是運用工程地質學、土力學、巖石力學解決各類工程中關于巖石、土的工程技術問題的科學。現代的巖土工程研究重視地質過程機制分析、強調巖土與工程相結合，定性分析與定量評價相結合，傳統與現代的統一。在系統分析中，從“宏觀”到“微觀”，又從“微觀”拓展到“宏觀”進行概化，以指導實踐，從而產生巖土工程的新思維與新方法。
關鍵詞：巖土工程；測試；分析；不確定問題
巖土工程研究的對象是巖體和土體。巖體在其形成和存在的整個地質歷史過程中，經受了各種復雜的地質作用，因而有著復雜的結構和地應力場環境。而不同地區的不同類型的巖體，由于經歷的地質作用過程不同，其工程性質往往具有很大的差別。巖石出露地表后，經過風化作用而形成土，它們或留存在原地，或經過風、水及冰川的剝蝕和搬運作用在異地沉積形成土層。在各地質時期各地區的風化環境、搬運和沉積的動力學條件均存在差異性，因此土體不僅工程性質復雜而且其性質的區域性和個性很強。
1測試技術
1.1原位測試技術
隨著巖土工程的興起，原位測試設備和技術不斷發展和更新。在土基方面，除了靜力觸探、圓錐動力觸探、標準貫入試驗等外，深基靜載、高壓旁壓、自鉆旁壓儀等在較大深度以下測定地基巖土體承載力、變形參數成為當今原位測試的主要方向。高精度壓力傳感器和位移傳感器的引入，使測試儀器的性能有了較好的改善。由于應用計算機技術對數據、圖形、信息采集、分析判別完全程序化、規范化，因而達到高效、準確的目的。在巖基方面，巖體現場變形、抗剪、應力測試繼續廣泛應用，并向小型化、自動化控制方向發展，但總的來講，這方面的試驗仍然耗資大，時間長。
1.2物探測試技術
物探技術在巖土工程中的應用十分普遍，新技術也層出不窮。主要有層析成像（CT）技術、電磁波透視、淺層地震、地質雷達、聲納剖面、瞬變電磁法等。應當指出，層析成像（CT）技術近年來發展很快，CT技術包括地震波層析成像和電磁波、聲波層析成像兩種，這種方法具有很高的分辨率。
1.3巖體結構面網絡模擬技術
巖體是一種不連續介質，巖體發育的各種不同成因的結構面分布極為復雜。人們在工程現場選擇有代表性地段，實地量測各類結構面（斷層、裂隙、層面）的幾何參數（走向、傾斜、傾角、隙寬、間距等），然后輸入計算機，進行統計模擬。可應用蒙特卡洛方法按已知的概率密度函數抽樣，從而得出與實際分布函數相似的人工隨機變量，據此進行特征計算和分布類型檢驗。所有結構面結合起來即構成了巖體結構面網絡圖像，全部過程由計算機完成。
由于結構面網絡反映了巖體的介質特性，所以這一技術有廣泛的用途。可以直接計算結構面連通率、巖石質量RQD值、損傷張量、分形維數和滲透張量等，以用于邊坡和壩基的穩定分析。近年來又發展了隨機不連續面三維網絡計算機模擬新技術，以求取不連續面三維空間基本參數。
2分析方法
2.1數值分析
在巖土力學的數值分析中，有限元法、邊界元法仍然是主要方法，但已向隨機有限元、模糊有限元方向發展。近年來又出現了神經元網絡技術用于巖石力學，神經元網絡是80年代后期迅速發展起來的人工智能的一個分支。它是在現代神經科學研究的基礎上提出來的反映人類腦動能的一種模型。它由樹突、軸突和突觸組成。如已知若干組輸入數據，亦已知其最終輸出結果，利用機器學習來調整各單元之間的權值，使之能最佳適應已知諸例的結論。神經元網絡用于預測巖石力學特性的最大優點是，可以把有關地質因素，即便是描述性因素也可以做為變量輸入，但其輸出結果離散性較小，其用法與回歸分析和經驗公式類似，但程序不同。
以極限平衡法進行邊坡穩定分析有新的進展，主要是把滑動的二維問題變為三維問題，考慮每一條塊的測向壓力、地下水動、靜壓力及地震力的作用。另外，也有人從整體邊坡破壞機理入手，直接求出邊坡安全系數，省去了試求或優化滑動面的過程，較好地解決了復雜邊坡的穩定分析問題。
2.2本構模型研究
在經典土力學中沉降計算將土體視為彈性體，采用布西奈斯克公式求解附加應力，而穩定分析則將土體視為剛塑性體，采用極限平衡法分析。但實際工程土的應力—應變關系是很復雜的，具有非線性、彈性、塑性、粘性、剪脹性、各向異性等等，同時，應力路徑、強度發揮度、以及巖土的狀態、組成、結構、溫度等均對其有影響。
開展巖土的本構模型研究可以從兩個方向努力：一是努力建立用于解決實際工程問題的實用模型；一是為了建立能進一步反映某些巖土體應力應變特性的理論模型。理論模型包括各類彈性模型、彈塑性模型、粘彈性模型、粘彈塑性模型、內時模型和損傷模型，以及結構性模型等。它們應能較好反映巖土的某種或幾種變形特性，是建立工程實用模型的基礎。工程實用模型應是為某地區巖土、某類巖土工程問題建立的本構模型，它應能反映這種情況下巖土體的主要性狀。用它進行工程計算分析，可以獲得工程建設所需精度的滿意的分析結果。
在以往本構模型研究中不少學者只重視本構方程的建立，而不重視模型參數測定和選用研究，也不重視本構模型的驗證工作。在以后的研究別要重視模型參數測定和選用，重視本構模型驗證以及推廣應用研究。只有這樣，才能更好為工程建設服務。
2.3巖土工程的不確定性問題
巖土體是一種變異性很大的工程材料或工程介質。因此，很難用確定的量來描述巖土體的各種性質。巖土工程中的不確定性主要來自下列3個方面：（1）巖土體本身固有的不均勻性——巖體從建造到改造的過程中，由于物質分異、構造作用、斷層裂隙的生成所引起；（2）勘察取樣和參數估計的隨機性——邊界條件不準、測試技術誤差及取樣數量不足所引起；（3）模型誤差導致的不確定性——物理力學模型和計算方法的不準確或多解性所引起。
巖土工程的不確定性導致了當前巖土體測試技術的精密性、確定性和巖土體性狀宏觀判斷的模糊性、隨機性之間產生極大的矛盾，使人們對傳統的定值法設計得出的安全系數能否表達工程的真實安全度產生了凝問，這就是目前巖土分析與評價難以滿足工程要求的主要原因。
當前，應用于巖土體不確定性分析的理論主要有概率論、模糊論、灰色系統理論及分數維理論（分形幾何）等。
概率理論是處理巖土體不確性問題的一個有效工具，它可以指導隨機參數的取樣和試驗設計，建立巖體工程概率模型和計算破壞概率，可以評價工程的可靠性和風險度，進行優化設計和決策。
模糊理論在巖土工程中的應用已較普遍，它用隸屬函數代替確定論中非此即彼的特征函數來描述那些邊界不清的過渡性問題。模糊模式識別和綜合評判理論對那些受多因素影響的問題，如巖體環境評價、巖體分類、強度預報等顯示出廣闊的應用前景。
灰色系統理論研究事物的“灰度”、“灰數”、“灰關系”等特征，在社會科學和自然科學的各個領域得到了廣泛的應用。在巖土工程中，可應用灰色系統理論進行巖體分類，采用灰色建模進行滑坡發生時間的預報和地下水位預報；利用灰關聯度分析原理確定影響巖土工程穩定性的主次關系等。
當前巖土工程勘察領域的軟件開發根據采用的開發語言種類大致可以分為三類。①采用VB開發；②采用數據庫管理軟件開發；③采用VC開發。開發出來的軟件各有特點，但是在制圖方面卻多采用AutoCAD圖形功能，不論是利用腳本文件SCR生成圖形，還是在AutoCAD基礎上二次開發，或者是利用Automation技術，都是將AutoCAD制圖功能融進應用程序。由于巖土工程數據管理和制圖功能的實現之間存在開發上的界面，因此給系統運行增加了額外負擔，增加了軟件的應用難度。
另一方面，在軟件正版化的今天，國產CAD軟件的需求在不斷增加，很多巖土工程勘察軟件在正版化進程中存在一定危機。
為了解決以上問題，本文探討了采用VC++開發語言，采用面向對象的技術，分別實現圖形類庫、巖土工程數據類庫，將巖土數據管理和圖形操作緊密結合，更為重要的是開發出的軟件具有自主知識版權。
2總體設計
分析巖土工程勘察軟件的社會需求，軟件功能可以分為兩個部分：一是巖土工程勘察數據的管理，包括數據輸入、編輯、導出、數據分析計算等；二是繪圖功能，包括繪制平面圖、剖面圖、柱狀圖等。
根據以上分析，采用面向對象的技術，分別建立巖土工程數據類（Geo類）和繪圖類（CMap類）。
Geo類功能：工程概況數據、場地地層數據、原位測試數據（靜力動探數據、動力觸探數據、波速試驗數據、標準貫入數據等）、勘探點數據、土工試驗數據、取土數據等。分別建立類，各類間層次關系如下：
CProject巖土工程類
CDksj勘探點類
CTysj取土類
CDtsjN63.5數據類
CBgsj標準貫入數據類
……
CDcsj場地地層類
圖1工廠概況數據輸入
圖2勘探點數據輸入
圖3土工試驗數據輸入
CFcDtsj分層統計數據類
CFcBgsj分層統計數據類
CFcN10sj分層統計數據類
CFcN120sj分層統計數據類
CTongji數理統計類
CMap類功能：繪制各種圖形元素，包括點、直線、多段線、橢圓、園、圓弧、矩形、多邊形等。實現圖元的編輯、修改、信息查詢等功能。
CGraph圖形類
CDraw圖形元素的基類
CPint點類
CLine直線類
CCircle園類
CArc圓弧類
CRectang矩形類
……
圖1工廠概況數據輸入
圖2勘探點數據輸入
圖3土工試驗數據輸入
3系統功能
在柵格圖形和矢量圖形下，可以方便地交互，布置勘探點、輸入地物數據等操作，具有可視化程度高的突出特點。主要數據輸入界面見圖1、圖2和圖3。
3.2統計分析
圖4統計數據的交互取舍
圖5數理統計結果
于各種分層統計數據，進行可視化的人工取舍，人工交互舍棄統計數據、統計結果等見圖4、圖5。
3.3繪圖
鉆孔柱狀圖、工程地質剖面圖、勘探點平面布置圖等，見圖6和圖7。
圖6繪制鉆孔柱狀圖
3.4勘察報告
采用COM技術，引入MicrosoftWord類庫，自動生成Word格式的報告，方便快捷、報告格式標準、實用，節省大量報告編制時間。實現步驟：首先建立勘察報告模板，將巖土工程相關數據、統計結果、軟件自動生成的相關表格等作為書簽插入文檔模板中，形成最終的勘察報告。
4結論建議
(1)采用面向對象技術，降低了軟件開發的難度，對今后軟件功能進一步擴充打下了堅實的基礎。
圖7繪制工程地質平面圖
1.1工程項目招標不規范
巖土工程由于牽涉的工程建設項目較多，所以涉及的施工部門也相對較多，為實現更好的建設目的，通常采用招投標的方式來確定施工方。然而，在實際運行過程中，并不能得到很好的落實。一是，某些地方政府行業保護意識強，干預公開招標。二是，存在無序競爭，很多施工方為取得建設資格肆意壓低價格，甚至有的壓價超過了工程結構的成本價，導致工程在施工過程中偷工減料，影響工程建設質量。
1.2缺乏規范的合同約束
目前，我國建筑市場還不夠規范，很多企業在進行工程施工時，并沒有簽訂完整的合同，有的即使制定了合同也存在著嚴重的“不平等條約”，這樣的條約下，在進行工程建設過程中，施工單位為了盈利，就會縮短工期，減少工程投入成本等，嚴重影響工程質量。其次，由于合同不夠嚴密，很多施工單位利用其中的漏洞進行工程施工，也會使工程質量受到影響。另外，前期合同簽署不嚴密，在施工過程中，很多企業隨意更改其中條款，嚴重影響了建筑市場的秩序。
1.3工程施工質量不高
目前，我國巖土工程經常發生安全事故，尤其是在南方多氣象災害、多地質災害地區，時常發生工程坍塌、斷裂、下沉等情況，嚴重威脅著人民財產安全，使得巖土工程施工質量備受關注。影響工程質量的原因有很多，除了工人技術能力方面的欠缺，還有施工環節、施工材料、施工設備等方面的問題。只有不斷提高管理質量和管理水平，才能真正提高巖土工程的質量。
1.4工程監理不嚴，效率較低
工程監理，應該從項目的考察、設計、施工、交付等各方面進行。然而，目前我國監理市場主要注重對施工現場工程質量的監理和工程驗收的監理，并沒有明確的監理法規進行規范約束，監理單位也缺乏相應的規章制度以明確自身職責，而監理人員素質也普遍較低，法律意識淡薄，很多時候，只要施工單位“拿錢”便可以順利通過質量監理，這也就降低了監理工作在工程質量控制方面的作用。其次，工程監理范圍狹窄，也是制約著監理工作進行的重要因素，監理工作應該貫穿于巖土工程的整個過程，并且對工程的施工建設進行指導，以保證工程質量，但我國監理人員的監理工作卻僅限于施工階段。另外，整個工程監理市場不規范也使得監理工作執行困難，很多監理單位為了“不找麻煩”，對工程建設“睜一只眼閉一只眼”，產生了很多漏網之魚，使得工程監理很難得到真正的應用，容易造成監理市場混亂。
二、巖土工程項目管理措施
2.1規范工程施工項目管理行為
國家要完善相關法律法規，規范施工單位行為、工程建設人員行為以及監理人員行為，從而使施工管理法制化、科學化，并且相關管理監督單位要進行必要的工程管理，對工程的質量、工期、人員安全等進行嚴格的監督檢查，發現問題立即進行整改。另外，還要加強對相關管理人員的考核和監理人員的資格認定，確保工程施工項目管理規范有序進行，真正使巖土工程施工項目管理得到落實。
2.2規范項目招標工作，簽訂完整合同
首先，要建立科學的項目招標規范，嚴審招標單位的建設實力、施工技術和施工信譽等，并且保證招標工作是在公平、公正、公開的基礎上進行，相關人員不得利用公務之便，。其次，在相關施工單位取得建設權后，工程建筑方要派人進行工程建設監督，防止施工單位將工程轉包他人，影響工程質量。然后，要在施工建設開始前，簽訂完整的合同，明確雙方權利與義務，從而規范施工行為，方便進行相關責任鑒定。
2.3合理進行施工進度控制
控制施工進度，是實現項目工程管理的關鍵，只有合理把握施工進度，才能真正使企業取得良好的經濟效益。首先，要制定合理的施工進度計劃書，對施工場地的人文環境、氣候等進行充分合理考察，其次，進行計劃書的擬定，按照計劃書進行施工。然后，還要做好設備的養護工作，及時更換設備中損壞的零部件，保障設備在完好無損的狀態下工作，從而避免因設備故障延誤施工進度。最后，還要安排專門人員進行現場監督，包括對工人的監督和對施工工藝的監督，以此來提高工作效率，控制施工進度。
2.4加強工程安全、質量和成本管理
企業進行工程項目建設的根本目的就是取得經濟利益，而進行工程項目管理的目標是使項目利益最大化，因此，要著重加強對工程安全、質量和成本的管理。安全管理方面：施工單位要加強施工人員的安全管理，提高工人的安全意識，另外，要加強施工現場的安全管理，選派相關的安全監督管理人員進行現場施工監督，保證工人在安全環境下施工。質量管理方面：要嚴格把關材料、設備、施工工藝等各個環節，確保進場材料合格，確保設備運行高效安全，確保施工工藝符合相關技術建設要求規范，從而提高施工質量。另外，還要加強質量監督，將工程建設質量責任分配到人，由各個部門安排專人負責簽訂質量保證書，保證工程質量。還要安排相關技術人員，對工程的重點、難點進行施工監督、指導，保證工程建設質量。成本管理：首先，需要財務人員對工程成本進行核算，其次，制定一定財務規章制度，規范資金調度、分配秩序，規范資金使用情況。然后，要規范施工環節，在工程建設過程中采取必要的措施降低工程施工成本，如減少二次運輸成本、減少水電資源的浪費等。通過對施工過程的各項控制，不僅能夠提高施工安全性，同時，能夠保證施工質量，降低施工成本，可以使企業獲得更多經濟效益。
2.5完善監理制度，加強監理工作
首先，要明確監理工作的職責范圍，擴展監理工作范圍，將監理工作真正滲入到整個工程項目建設管理中，從工程的考察、設計、施工、交付等各方面明確監理職責，加強監理工作。其次，要規范監理市場，規范監理單位行為，應制定更加完善的監理法規，從而使監理工作有法可依、有法必依、執法必嚴、違法必究。而相關監理單位也要建立嚴格的規章制度，規范監理人員行為，制定監理程序，使每個監理人員都按規章制度辦事，從而使監理工作規范進行。另外，還要加強監理人員素質道德的提高，提高監理人員的監理水平，實行持證上崗制，從而真正規范監理市場，真正發揮工程監理的重要作用。
三、結語
1．1不規范的招投標管理目前，我國巖土工程的招投標仍然存在甲方評標辦法的導向致使無序競爭，招標過程中弄虛作假，壓價超過了工程結構的成本價，承發包的價格不合理，比概算降低多、有嚴重的地區和行業保護主義等不良現象，這些不良現象導致了施工企業在施工項目實施過程中偷工減料，對日后整體工程質量造成了惡劣的影響。
1．2不高的巖土工程施工質量如今，巖土工程重特大安全事故頻發，主要是由于施工企業偷工減料，砌筑砂漿配合比設計不合理，磚砌體縱橫墻不同步砌筑，鋼筋成型綁扎不正確，鋼筋漏放或鋼筋長度不夠等一系列問題所造成的，巖土工程工程的施工質量已成為全社會各方普遍關注的焦點，這不僅影響到建筑物的正常使用，更加關系到人民生命財產的安全。
1．3不規范的合同管理目前，由于我國巖土工程施工企業存在企業缺少合同的規范管理，企業的合同管理人員法律意識淡薄這一嚴重的問題，再加之企業在利益的驅使下經常會接受一些制定的合同條件中存在“不平等條款”的合約，有時甚至在施工過程中，為了施工方便，臨時需要隨意修改合同條款，這就嚴重影響工程建設的市場秩序，增加了企業的法律風險，對于我國本來就不成熟的建筑市場來說，無疑是雪上加霜。
1．4設計質量與責任聯系不緊密ISO900質量體系管理中明確要求施工單位在巖土工程施工過程中，不管設計如何按要求變更，都不能調整III類設計變更。因為設計中存在的主地方要求增加的項目，地質鉆勘不準等主要的問題，是施工單位不可能通過經營管理來控制的引起的設計變更和增加，即使是施工單位事前將預測列入包干，如果施工單位一意孤行，則有可能導致在施工過程中出現拆東墻補西墻的情況，進而導致在以后的施工中的出現偷工減料的現象，為施工工程的質量埋下了隱患。
1．5面窄，素質較低的工程監理目前我國的工程監理現狀主要注重施工現場的質量監理和驗工計價的數量核準、簽認工作，并沒有從項目可研、設計、施工、交付的全過程多方位的對巖土工程施工進行監理，工程監理工作僅限于施工階段，工程監理的范圍狹隘，并沒有貫穿于整個巖土工程施工建設的始終，不能根據其發現的問題提出可行性的建議，施工單位隨意壓價，工程監理市場不規范，工程監理為了能夠得到項目而勉強接受，工程監理的積極性得不到充分的發揮。再加上有的監理公司的為了應付，東拼西湊找來個對規范、規則知之甚少，有“證”而沒有能力且無實際經驗的監理工程師來濫竽充數，承包商也往往將工程監理當作質檢員，工程監理在控制工程質量中的作用得不到發揮，這樣不僅造成了工程質量因監理不嚴而出問題，監理工作不能發揮作用，還使監理市場十分混亂，監理事業能不到良好的發展，從而工程不能保證順利的進行。
2施工管理的法制化、科學化的施工管理
2．1建立健全項目承包經濟責任制，加強對工程報建和施工許可的管理企業必須建立和完善以工程項目管理為基點的承包管理機制，這樣才能保證通過工程承包、目標分解到工程項目來實現企業自身要確保各項技術經濟指標的完成，履行施工企業與業主簽訂的工程合同條款中所規定的一些內容。企業可以根據工程項目特點，以項目經理為項目承包的主體，以多項管理復合指標作為考核指標，簽訂以確保工程質量為中心，對承包工程的安全、質量、成本、工期、及職工教育負責，即對工程項目的管理負全部責任為考核內容的項目承包經濟責任制。施工企業應該在招投標競爭中取得成功之后，以安全、成本、質量、工期、職工教育的綜合指標對項目經理進行考核，做到“考核嚴格、指標清楚、責任明確、利益掛鉤”，明確項目的安全目標、質量指標、工期指標，同時，按企業內部模擬市場價格綜合計算出工程項目的目標成本，實施標價分離。
2．2建立適應項目管理的運行機制在巖土工程施工的項目管理中堅持堅持項目管理層和作業層分離，是企業推行項目管理逐步形成內部勞動力有序流動的必要條件，這樣才能使項目管理班子相對穩定，施工隊伍按需進出，同時還需正確處理項目經理部、經營決策層和施工作業層的關系，項目經理部要抓好項目的具體實施，服從企業層的管理和監督;企業經營管理層要對項目管理實行全過程的調控和監督，強化服務意識;作業層為了形成機制靈活、適應性強、有競爭能力的新的企業組織形態，應該提高自身專業技術水平和管理能力。在正確處理好目經理部、經營決策層和施工作業層的關系后，企業為了防止出現管得太死不利于項目經理部主觀能動性的發揮，管得太松造成項目經理部權力過大的情況出現，另外，應該綜合考慮項目經理的素質、企業對項目控制能力等因素來決定授權范圍和內容。
3結語
1．1巖土工程的分類
依據質能交換條件進行分類，有三個作用類型，取出作用、帶入作用、和混合作用。在人類工程活動中，帶入作用把物質和能量加入巖土體中，利用質能移動的時機導致巖土體和生態之間進而惡化。這些作用主要是人工灌溉和噴灑，固體廢物填埋和排污以及礦山采空區的回填作用等。工程活動運行的過程中，把一些巖土體不屬于內部的不同物質帶入其中，就可以形成巖土體環境的改變。對于取出作用來說將質和能從巖石圈向外部進行環境轉移，它主要包含礦山開采作用、地下水抽取作用和建筑材料的開采使用作用等。據有關的數據表示，鑒于人類開發資源和建筑施工的進行，每年全球移動的土石量高達4×103km3之多，而從地下開采出的建筑材料和礦石量高達1.0×1011t，也就是說相當于每人每年平均需要從地面的土壤和巖石圈中開采出25噸的不同物質。最后一個作用類型“混合作用”在連續墻、修筑地下工程、開挖深基坑、港口碼頭建設和海岸帶改造進行地下工程的活動中，它是帶入作用和取出作用的結合產物。在實際的工作中，對形狀改變的巖土體和人類工程活動分類很有必要，人們主張進行人為性質的剝蝕作用它主要是對礦山的蓋層進行分離、土石挖掘和進行農業種植的平整土地利用等損壞了地質構成物質，還更改了地表的外形，它們所產生的變化和天然動力完全一致。而人為性的進行搬運是指在一些工程活動像回填筑工程基礎、工程場地開挖和挖掘有價值的礦產。而對人為堆積作用來講人工堆積的方式是土的分布面積和厚度有一定的規模影響，例如具有標志性的日本東京港地區，它就是由大片土地人工堆積建成的，填地范圍有40km2之多，使陸地面積可以最大化的擴展;還有一些具有特點的例子如香港填海的土地面積就是全港面積的1.7%;現在廢渣填埋池的高度已和九層樓一樣高，而堆砌成的填埋池是馬尼拉市政府每天要將5600t的垃圾送往圣馬特奧鎮的一個廢渣填埋地填埋至今形成的。
1．2巖土體環境惡化與環境巖土工程問題
了解了強大的人類工程活動，面對日益嚴重的巖土體環境變異，以及巖土環境改變所帶來的一系列的環境巖土工程問題值得重視。在現實中，出現的環境巖土工程問題的非常多，每個人從不同角度都可以得到不同的分類方法:依據成因性質可以分成有自然地質作用引起的自然型的環境巖土工程問題和次生型環境巖土由人類活動引起的工程問題;根據不同的研究內容把環境巖土分為環境衛生工程和工程活動引起的小環境巖土工程和環境工程中的大環境巖土工程等。
2針對環境巖土工程存在問題，進行防治措施
2．1加強科學研究環境巖土工程學的學科
環境巖土工程學是嶄新的跨學科的邊緣學科的一門科學，它研究之路開始是在里海大學1986年召開了首次國際學術巖土體環境變異的途徑分析討論會后得到快速的發展，它的發展時間不長，理論體系尚未完善，存在大量的理論問題。像對環境巖土工程學的內涵的理解、對科學性質的深入研究，研究環境巖土工程學的內容和應用對象，環境科學和環境巖土工程學、工程地質、巖土工程學、基礎工程和環境工程地質學等學科之間的相互關系，還需要在土壤—環境、環境中巖土體—水—污染物的相互作用機理的探究，對土壤、巖石的性能對地貌的影響和污染的不飽和細粒土中質量傳輸現象都需要作進一步的探討。
2．2展開關于巖土失穩、變形和污染機理的研究
針對上述的環境巖土工程的污染機理問題和變形問題，目前，對它的了解還是不清楚，像是深基坑開挖的支擋結構中基坑隆起規律和變形機理，壩殼粗粒土的變形問題和高土厚壩中細粒土防滲技術的協調性的問題，對巖質高邊坡開挖爆破地震動對穩定性的影響，高度高、低密度和溫度高都是火力發電電廠的灰壩以及高度大的尾礦壩因為地震作用的影響，進而判斷穩定性程度的主要依據，存在著土中洞室濕度高問題的施工難度，存在土質洞室中限制開挖流砂問題，土壤環境的作用問題，識別和鑒定污染土體等，這些是我們今后研究努力的方向。
2．3推廣關于環境保護的巖土工程設計規劃
環境巖土工程學是環境科學和巖土工程的完美結合，它是一門新興的學科，它的特點是采用了巖土工程的理論、方法和技術為更好的提供環境服務而努力。因此，在規劃巖土工程設計時，從環境保護的角度著手，將安全和穩定性的問題考慮在內，并注重巖土工程的環境改變，考慮全面后再給出相應的設計。以此減少經濟損失，保護人類的生命安全。
2．4環境保護的巖土工程施工工藝積極采納
了解工程活動對周圍環境影響，例如:隧道掘進時的地面沉降、基坑開挖的邊坡穩定問題、打樁時發出的噪聲和對土體的擠土和振動效應等，這些問題的出現必須重視起來，因為它不光是一個工程項目，它的不完善會導致牽扯法律、政治和經濟的糾紛。
2．5研究環境巖土工程問題開發新技術
環境巖土工程的變形、穩定性和污染嚴重問題的發生，不論哪一個都會對環境產生巨大的影響，給工程建設和社會經濟帶來不可低估的危害，因此，應該在巖土工程活動中重視有關于環境巖土工程控制新技術的研發和實踐，造成最小程度的損失。例如:依據新工藝對地基進行加固處理;應用不同形式的擋土墻和板樁墻支撐結構來開挖深基坑;防止巖土滑動的大直徑抗滑樁應用;對城市垃圾的處理利用填埋法、焚燒法和堆肥法，一系列技術的應用，不僅改善了地基的變形，加固邊坡的穩定性、而且在保護環境不被污染方面取得了不錯的成績。
3結束語
我國勘察大師林宗元曾經從廣義上對巖土工程監理進行了闡述，從總體上說，可以總結為按照法律法規上規定的技術與標準，利用組織技術、經濟等措施，對巖土工程整體參與者進行協調約束，保證巖土工程施工的順利進行，達到節省投資、縮短工期的目的。巖土工程主要涉及地面以下的部分，工作中主要包括勘察、設計、監測以及各種巖土工程施工如邊坡、滑坡治理、地基基礎處理，并且需要以為地面以上建筑組織服務為目的。巖土工程監理的主要工作目的是保證巖土工程的正確性可靠性以及經濟型。并且巖土工程與地面以上的工程之間存在一定差距，主要表現為具有一定隱蔽性、較高的復雜性、風險性、實效性、獨立性以及高度綜合性。
2巖土工程監理工作中存在的問題
目前我國巖土工程監理工作在運行中存在許多問題，從相關記錄中我們可以發現，我國已經獨立注冊的巖土工程監理行業單位十分稀少，大部分從事相關工作的單位都使用建設監理單位的名稱掩蓋了自身特性，這點在我省的巖土工程監理工作更明顯，大多數的巖土工程監理并不介入，或者只是在巖土工程施工階段介入。土建行業近年來發展過快，土建市場工作人員素質水平有較大差異，并且真正從事巖土工程專業的工程師十分稀少，大多并不具備巖土工程方面的相關知識。對于貴州省來說，巖土工程從業人員中注冊巖土工程師的比例非常低，而巖土監理工作相關人員，擁有巖土工程師資格的基本沒有，目前從事巖土監理的工程師，大部分都是土木工程出身。業內對于巖土工程監理工程師師的要求沒有一個明確的規范，隨意性比較強，行業整體缺乏專業性以及針對性。部分企業為了節省資金，會聘請一些從事過相關工作的非職業人員對工程進行監理，在工程完工后，將其抽調到其他部分。但是巖土工程監理本身是一門涵蓋知識面十分廣闊的學科，想要出色的完成相關任務必須熟練掌握土力學、巖體學、經濟學等多項知識，但是現在所謂的“巖土工程監理人員”均不具備上述資格。
3巖土工程監理技術方法及其探討
筆者根據巖土工程自身監理特點，通過查閱相關資料，結合國內外先進經驗以及當前我省巖土工程工作中存在的部分問題，對巖土工程監理在巖土工程的各個階段進行初步討論。
3.1巖土工程監理方法討論及實施
對于巖土施工而言，應當按照相關監理規范上的規定，對施工質量、施工進度以及資金投資進行控制，與此同時，必須對信息管理、開發合同管理、以及組織管理進行協調。對于巖土工程全過程中，要針對巖土工程自身特性、從勘察、設計、施工各階段，結合組織、經濟、合同等諸多方面，制定出妥善的監理方案。
3.2加強責任權限
勘察工作在工程建設中起到至關重要的作用，是工程建設的基礎工作，所以監理部門必須對其高度重視，確保勘察準確性與可靠性。監理項目一經開展，必須第一時間組織監理人員對施工現場進行踏勘，爭取在最短的時間內，收集到該區域中最完善的地質資料，并且要對相關報告進行審核與分析。
3.3巖土工程設計階段監理工作
對于巖土工程來說，設計階段的監理工作是一個特殊監理階段，并且，由于巖土工程的最大特點，即信息化施工特點，監理部門應在設計方案階段提出合理化建議，并在施工階段結合實際施工情況提出相關改進措施，經過實際工作確認設計方案的可行性。
3.4施工監理質量控制
施工監理質量控制是十分重要的一個環節，與常規建筑施工監理無太大區別，施工過程中的建設工程監理程序大致為；質量控制檢查程序、質量缺陷程序、是個處理程序、監理試驗相關程序等一些細小程序，均為質量控制工作的主要工作流程。在實際工作過程中，由于巖土工程信息化施工特點，其控制內容、對于控制點的設置、以及控制措施采用等方面都需要通過巖土工程監理特點以及工程勘察情況來定奪。
4結束語
1．1外業勘察工作未收集到足夠的資料
為整個巖土工程的設計及施工過程提供相關地質資料及技術指導參考是外業勘察工作的主要工作內容。但是在實際勘察工作過程中，部分施工單位在開工前未能充分地了解工程的建設標準及施工背景資料等，導致外業勘察工作在進行中沒有具體的工作對象，缺乏針對性，使其工作效果不盡人意并無法對工程項目起到有效的指導作用。
1．2勘察工作量未能達到標準
在巖土工程外業勘察工作中，對固定勘察點的位置有著明確的規定，全面覆蓋勘探點才能使得勘察工作規范化并取得成效。但是，在實際勘察過程中，部分施工單位偷工減料，為根據勘察要求進行勘探點的布設工作，同時為了節省工作時間、減少工作量未按照工程施工標準進行，對勘探深度及孔距定位等問題為進行規范化的操作。這些情況使得外業勘察工作有名無實，不達標的工作量會直接導致外業勘察工作效率低下。
1．3外業勘察工作不夠規范化
根據外業勘察工作的相關規范要求，對勘察工作的具體實施流程以及操作標準有著明確的規定。但是在實際的工作中，部分施工單位未按照要求進行作業，例如在砂石層及粉土層等進行鉆孔時，泥漿護壁的質量不符合標準，或者泥漿的濃度未按照要求進行調配，這樣不僅容易造成塌孔現象的發生，對外業勘察工作也造成了極其嚴重的影響。此外，部分單位在對地質情況進行取樣及測試時也不按照規范要求進行，沒有對地層的實際情況進行準確勘察，地下水位的測量工作也時常出現差錯，這些情況都直接影響整個勘察工作的結果，并且導致巖土工程無法正常進行。
2提高外業勘察工作質量的具體措施
2．1勘察工作的布設及施工安排
勘察隊伍在作業前應首先對工程項目的整體要求及資料進行充分了解和分析，對勘探點的布設應先進行相關實驗，對其間距及深度等方面進行準確定位。在勘察過程中嚴格按照標準要求進行，通過測量放樣確保勘探點布設的科學性與合理性。在勘察工作開始前還需對鉆探的設備進行檢查和校正，勘察工作人員應能夠熟練操作機器，以保證勘察工作能夠有序進行。同時，在設計鉆孔施工流程時還應綜合全面地考慮到地層的支撐能力等因素，保證鉆孔工作的質量及工作量合理。
2．2嚴格規范鉆孔工作
1)對鉆孔工作進行詳實的記錄。勘察人員首先應提高自身的工作記錄意識，在鉆孔作業過程中對鉆孔的深度及位置等實際情況進行全面、精確的記錄，并且對鉆孔施工結束后的具體應用情況進行考察，通過及時記錄并整理鉆孔記錄為外業勘察工作提供參考資料。
2)設計合理的鉆孔位置。鉆孔深度及位置等因素會對工程的負荷能力估算工作直接造成影響，合理的鉆孔位置設計能夠保證整個工程的穩定性。鉆孔人員應根據規范要求嚴格按照設計方案進行，在作業中垂直地將鉆頭對準鉆孔點、通過四點拉繩的方法對鉆孔位置的變化進行判斷、控制鉆孔位置的精確性等。
3)鉆孔工作人員在開始作業前首先應對鉆機設備進行檢測以保證其工作穩定性，并對鉆桿的垂直度及鉆進中的傾斜性進行校正，還需對鉆進的速度進行控制并控制其受到的壓力程度。在鉆孔作業過程中操作機具的工作人員不能擅自離開工作崗位。
4)在對鉆孔工作過程進行記錄時，應選擇具有扎實編寫經驗及地質工程理論基礎的人員進行，根據土層的實際情況以及巖土風化情況等對鉆孔作業進行編寫，并且應具有一定的問題針對性。
2．3規范鉆孔采樣工作
1)應完善對鉆孔工作人員的培訓工作。在進行鉆孔采樣前，對鉆孔工作各階段的勘測、監管及施工人員的基本業務能力進行培訓以確保各部分工作人員對本職工作有清楚的認識，同時還應對工作任務進行合理分配，提高所有鉆孔工作者的安全意識及其工作責任感。
2)做好采樣工作。在開展鉆孔試驗工作前應先對鉆孔進行清理，同時使用撈砂筒等裝置對砂類土進行試驗、使用厚壁取土器對枯性土進行試驗等。在鉆孔試驗結束后還需與相關地質檢測工作者及時聯系，對鉆孔的質量進行全面綜合的判斷。
3)提高巖芯采取率并合理擺放巖芯。勘測工作者可以通過對鉆孔設備進行調試、優化鉆孔工藝等方式提高巖芯的采取率;在設置鉆孔深度時應以巖芯的長度為準，并以巖芯的實際樣貌作為控制回次進尺的依據。
2．4規范地下水勘探工作
進行地下水勘察工作時應在鉆孔被清理后以實際的測量標準為依據，并對地下水位采樣的測量精確性進行保證，通過分層或分段的測量方式對地下水水位進行采樣測量以避免外來水產生的干擾因素。
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