巖土工程和力學(xué)在工程地質(zhì)的定義

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摘要：巖土工程和工程地質(zhì)之間存在著一定的共性，而結(jié)構(gòu)工程與巖土力學(xué)之間也存在著某種聯(lián)系，但是這四者之間又存在著一定的區(qū)別。本文主要針對巖土工程與工程地質(zhì)之間的關(guān)系進行分析，同時也對巖土力學(xué)對結(jié)構(gòu)工程造成的影響進行分析，明確了巖土工程學(xué)科范疇。

關(guān)鍵詞：巖土工程；巖土力學(xué)；工程地質(zhì)；關(guān)系分析

在當(dāng)下發(fā)展的過程中，巖土工程屬于一門迅速發(fā)展的新興學(xué)科，這門學(xué)科的發(fā)展基礎(chǔ)位于工程地質(zhì)上，同時與土木建筑又進行了結(jié)合。未來巖土工程的落實主要是應(yīng)用于城市建設(shè)當(dāng)中，因此針對這門學(xué)科的研究屬于未來的主要方向。技術(shù)人員在發(fā)展的過程中對巖土工程的內(nèi)涵以及各方面特點進行了分析，但是當(dāng)下發(fā)展過程中的主要問題在于無法對巖土工程和工程地質(zhì)之間的界限進行正確的區(qū)分，同時學(xué)科研究過程中的巖土力學(xué)也屬于較為模糊的概念。

1.巖土工程與工程地質(zhì)的定義解釋

1.1巖土工程

巖土工程學(xué)科屬于一門新興學(xué)科，這門學(xué)科綜合了巖土的相關(guān)材料，使用了環(huán)境學(xué)、巖土力學(xué)等等學(xué)科，并且對以上學(xué)科進行了改造與整治?？偟膩碚f，巖土工程學(xué)科理論基礎(chǔ)中包括了地質(zhì)學(xué)、力學(xué)、地基基礎(chǔ)工程學(xué)、巖石力學(xué)等等，而這一學(xué)科創(chuàng)辦的主要目的在于解決所有和巖土相關(guān)的技術(shù)新問題，屬于一門專業(yè)性較高的巖土專業(yè)學(xué)科[1]。一般來說巖土工程的使用需要貫穿整個工程的過程中，從場地調(diào)查開始，分析論證、施工管理、環(huán)境檢測、信息反饋都屬于這一學(xué)科的實際內(nèi)容。在相關(guān)技術(shù)的約束下，巖土工程可以使用各種信息技術(shù)以及全新的勘探技術(shù)來對施工處的地質(zhì)情況進行勘測，并且這一學(xué)科也可以對地質(zhì)信息進行分析，從而制訂出更加合理的施工方案。巖土工程的設(shè)計主要目的是加固地基、處理樁基、建立排水、支護邊坡等等。在治理的過程中一方面包括有地基加固的處理工程、地下工程加固、防滲工程基坑、邊坡支護等等方面，這表示一般來說的施工問題都屬于巖土工程學(xué)科當(dāng)中，土木工程建筑材料也需要通過這一學(xué)科的相關(guān)知識來進行管理。由于施工的過程中地質(zhì)情況形成原因較為復(fù)雜，因此復(fù)雜的地質(zhì)變化就導(dǎo)致巖土工程形成了較為多樣與復(fù)雜的現(xiàn)狀，因此巖土工程較為復(fù)雜的知識來源能夠有效解決絕大多數(shù)的問題[2]。例如巖土工程中的巖土力學(xué)可以處理工程中的受力分析問題，而土木工程知識可以處理好建筑物與巖土工程之間的關(guān)系。下圖為巖土工程中包含的幾大理論以及巖土工程承擔(dān)的工作范圍圖：

1.2工程地質(zhì)

國內(nèi)外有眾多的研究人員工程地質(zhì)學(xué)科的出現(xiàn)主要意義就是解決不同地質(zhì)環(huán)境帶來的復(fù)雜施工方案問題，同時對于不同地質(zhì)情況可能會出現(xiàn)的問題也羅列出了相應(yīng)的處理方式。在學(xué)科分類方面，工程地質(zhì)學(xué)屬于地質(zhì)學(xué)科中的一個分支，主要研究方向在于解決工程地質(zhì)施工過程中地質(zhì)環(huán)境帶來的影響，并且還需要使用相關(guān)方式來提升工程基礎(chǔ)使用壽命。針對工作方式的不同，對于地質(zhì)體產(chǎn)生的影響和負荷也各不相同，這就代表會出現(xiàn)各種各樣的巖土地質(zhì)復(fù)雜問題[3]。在工程地質(zhì)工程施工的過程中，主要的地質(zhì)問題有：地震、山體滑坡、泥石流、崩塌等等。因此需要使用工程地質(zhì)的相關(guān)知識來對施工環(huán)境進行處理，從而更好地提升施工安全性，例如在地基基坑施工的過程中需要加強深基坑支護工作，同時還需要注意加強地基承載力。這些都是在施工中可能會出現(xiàn)的地質(zhì)問題，而這些地質(zhì)問題不僅僅容易造成嚴重的經(jīng)濟損失，還有可能對人民的生命造成威脅，因此需要注意對這方面的防護。工程地質(zhì)專業(yè)學(xué)科的發(fā)展在很大的程度上來講能夠?qū)こ痰刭|(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析，從而解決由于地質(zhì)問題而產(chǎn)生的災(zāi)害。

1.3巖土力學(xué)

巖土力學(xué)主要是使用工程力學(xué)的相關(guān)理念來研究巖土的力學(xué)性質(zhì)，主要的研究對象是人類經(jīng)常接觸和人類生活密切相關(guān)的土體，包括人工土體和自然土體兩種。巖土力學(xué)在地基建設(shè)、擋土墻建設(shè)、土木建筑物建設(shè)、堤壩建設(shè)的過程中得到了應(yīng)用，屬于土木工程、巖土工程、工程地質(zhì)的分支學(xué)科[4]。這一學(xué)科的研究方向非常廣泛，上到天然土體的穩(wěn)定性，下到人工土體的建設(shè)方式，都屬于這一學(xué)科的涉及范圍。由于土體屬于一種地質(zhì)體，這就決定了這一學(xué)科的發(fā)展以及研究需要站在地質(zhì)學(xué)的角度上來進行實驗與力學(xué)分析。未來在巖土工程建設(shè)的過程中，巖土力學(xué)承擔(dān)了非常重要的地位，幾乎可以說是巖土工程建設(shè)的實踐理論基礎(chǔ)。

2.巖土力學(xué)與工程地質(zhì)之間的關(guān)系

2.1大致關(guān)系歸納

經(jīng)過眾多學(xué)者的關(guān)注以及研究之后，對巖土力學(xué)和工程地質(zhì)之間的關(guān)系進行了分析與研究，得出兩者之間的結(jié)構(gòu)大體如下：首先工程地質(zhì)與巖土工程屬于同一學(xué)科，兩者的理論體系相互交融、互相支撐[5]。其次巖土工程與工程地質(zhì)之間的關(guān)系屬于理論與實踐之間的關(guān)系，巖土工程的相關(guān)知識更偏向于理論化，而工程地質(zhì)相關(guān)知識更偏向于實踐化。最后則是巖土工程主要將巖土體看作為了建筑材料，同時也將地基、介質(zhì)、環(huán)境等等看作為了主要的施工工程方向。也就是說，巖土工程將基礎(chǔ)工程和地下工程設(shè)定為了主要的研究方向，研究的過程中主要偏向于這兩方面。

2.2關(guān)系分析

2.2.1關(guān)系分析的過程中，由于各方面的關(guān)系分別由不同的研究人員提出，因此可以根據(jù)學(xué)科的不同來進行簡單的歸類，其中包括工程地質(zhì)專業(yè)人員、結(jié)構(gòu)工程專業(yè)人員、巖土力學(xué)專業(yè)人員[6]。因此雖然各方面學(xué)者提出的理論都較為廣泛，但依舊存在著一種專業(yè)偏見，這種專業(yè)偏見的存在導(dǎo)致無法進行客觀分析與觀察這三者的關(guān)系。截至目前，國內(nèi)外的巖土工程案例中反映出的實際情況都對巖土工程的定義存在一定的偏差，這種偏差不符合實際案例情況，需要在其中補充工程地質(zhì)、巖土力學(xué)、結(jié)構(gòu)工程等等相關(guān)關(guān)系。這幾方面存在的關(guān)系既有區(qū)別也有關(guān)聯(lián)，將共性進行融合的同時還能夠保存?zhèn)€性，是未來發(fā)展的主要方向。未來發(fā)展的過程中需要更加明確的指出巖土工程的實際范疇，特點在于能夠明確指出各方面技術(shù)以及方法，從而落實學(xué)科實際范疇。也就是說，巖土工程在定義上屬于一種綜合性的技術(shù)方法，多種方法與技術(shù)都在巖土工程中得到了體現(xiàn)。這門學(xué)科中的各種技術(shù)互相滲透、互相結(jié)合、互相支撐，成功擴展了我國巖土工程的行業(yè)范疇，而這種定義也決定了不會有任何一種單一學(xué)科可以主導(dǎo)巖土工程。2.2.2在上文對于巖土工程進行了定義與分析，同時分析了力學(xué)等等各方面學(xué)科在巖土工程的作用以及價值。接下來將主要針對巖土工程的定義進行補充性的解釋，主要的方面有：巖土工程學(xué)科的目的在于能夠為專業(yè)項目提供服務(wù)，工作內(nèi)容是勘測數(shù)據(jù)、掌握地質(zhì)基礎(chǔ)、了解地下結(jié)構(gòu)、地下結(jié)構(gòu)施工設(shè)計等等方面，并且?guī)r土工程學(xué)科還需要進行相應(yīng)的解釋與分析。一般來說這一工程在實際施工的工程中大多數(shù)都是與國民經(jīng)濟相關(guān)的建筑工程項目，目的是未來社會的發(fā)展所必需的擴展工程[7]。而將這一概念進行進一步的收縮之后可以發(fā)現(xiàn)，這一概念主要是指單一具體項目，例如工業(yè)項目、民用建筑項目、鐵道項目、礦山項目、市政項目等等。而巖土工程學(xué)則是將巖土工程的相關(guān)知識點進行了綜合，其中包括：工程結(jié)構(gòu)學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)、巖土力學(xué)等等。經(jīng)過第二部分的補充之后可以發(fā)現(xiàn)，工程地質(zhì)學(xué)主要的目的在于能夠為巖土工程學(xué)提供地質(zhì)理論基礎(chǔ)，而巖土力學(xué)則是為了巖土工程學(xué)提供實踐施工管理措施。這兩者之間有著一定的區(qū)別性，但是也有著一定的類似性?？偠灾?，巖土工程作為一門邊緣學(xué)科，所承載的并非是單一學(xué)科的知識，而是工程地質(zhì)學(xué)、巖土力學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)等等學(xué)科的綜合，不能夠?qū)⒅唵蔚目醋鳛楣こ痰刭|(zhì)學(xué)的分支。

2.3在地質(zhì)類型上三者之間造成的影響

巖土工程屬于一個較為完整的大學(xué)科，主要的應(yīng)用范圍在于施工方面，而工程地質(zhì)則是會對施工水平產(chǎn)生影響。

作者：黃曉明 單位：廣東省地質(zhì)局第八地質(zhì)大隊