岩土工程师

岩土作为材料

填方工程，特别是大面积高填方、填海造陆，要用大量岩土作为材料;围堰、水坝、路堤等也用岩土为材料。这些工程除了研究其稳定和变形外，岩土材料的选用和质量控制是主要问题。

岩土作为荷载或自承体

边坡工程、基坑工程、露天矿等地面开挖，隧道、地下洞室等地下开挖，面临的是另一类稳定和变形问题。这时，岩土体担任的角色，既可能是荷载，也可能是自承体。同时，地下水的控制常常具有举足轻重的影响。

岩土作为支承体

房屋建筑、道路、桥梁、堆场、大型设备等等，都建造在岩土上，岩土作为地基，作为支承体，研究的主要问题是承载力和变形问题。

土的孔隙性

土是一种散体材料，存在孔隙。对于饱和土是固、液两相;对于非饱和土，是固、液、气三相。于是产生了有效压力和孔隙压力;孔隙压力又有孔隙水压力和孔隙气压力。有效应力原理成了土力学区别于一般材料力学的主要标志，在土工计算中产生了总应力法和有效应力法两种原理和方法。在饱和土中，由于孔隙水压力的增长和消散，不同的加荷速率地基承载力不同;是否及时支撑，对软土基坑稳定有不同的表现;渗透系数和地层组合的差别，导致基础沉降速率的差别等等。饱和土中的超静水压力可导致挤土效应，使桩被挤断、挤歪和上浮;地震时的超静水压力导致砂土和粉土液化。非饱和土的孔隙气压力形成基质吸力，基质吸力随着土中含水量的增加而降低，因而是不稳定的。膨胀土和黄土随湿度的增加而强度显著降低，非饱和土基坑雨季容易发生事故，花岗岩残积土边坡暴雨容易发生浅层滑坡，都和基质吸力降低有关。总之，把握好孔隙压力是岩土工程的重要关键。

地质灾害的防治

岩溶、塌陷、崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降等地质灾害，对工程构成严重威胁，防治工程必须针对具体条件和地质演化规律进行设计和施工。场地和地基的地震效应也是岩土工程的一部分。

环境岩土工程

地质和水文地质环境的评估、废弃物的卫生填埋、土石文物的保护等等，都涉及复杂的环境岩土工程问题。随着人们对环境保护的重视，人地和谐的认知，可持续发展方针的贯彻，环境岩土工程正日益受到加大的重视。

还可以举出一些，但主要是以上五大类。

以上各类工程，不仅涉及天然岩土，还包括各种人工土，包括对天然土的加固和改良，利用排水、压实、加筋、改性、注浆、锚定、设置增强体等方法，改变岩土体的强度、变形和渗透性能。岩土加固和改良是岩土工程的重要组成。

我们可以从第九届优秀勘察申报项目了解岩土工程的范围：如秦岭隧道、岭澳核电厂、三峡五级船闸、龙羊峡水电工程、小浪底水电工程、白云机场和肖山机场、许多高层建筑、唐山岩溶塌陷治理、滑坡治理、大型露天矿山边坡、城市地下综合管廊、海上采油井场、三峡水库岸边浸没区治理等等，还有深基坑支护、公路、尾矿、动力机器基础、岩土工程检验和监测等等。虽然并不全面，但可以看出，岩土工程涉及的范围是很广的。

参数的不确定性和测试方法的多样性　同一岩土体测试数据的离散性有两方面的原因，一是由于取样、运输、样品制备，试验操作等环节的扰动，试验、计算等产生的误差，使测试数据呈随机分布，这方面产生的不确定性与混凝土、钢材等测试数据的随机性质基本相同，只是变异性更大。二是岩土测试数据还和样品的位置有关，这是其他工程材料不具备的特性。自然界的岩土，即使是同一层，其性质也是有差别的。既有规律性的水平相变和竖向相变，也有无规律的指标离散。因此，个别样品测试的指标一般缺乏代表性，必须有一定数量的测试指标，经统计分析，才能得到代表值。结构设计注重截面计算，而岩土工程分析没有截面计算，注重系统分析。被分析的岩土体的尺寸与试验样品的尺寸比较，要大许多倍，因而考虑的是岩土体参数值的综合水平，所以标准值的计算方法与混凝土、钢材等是不同的。结构截面可靠度的分析已基本成熟，并已列入规范;而岩土工程的可靠度分析尚处在研究阶段，由于问题复杂，积累不足，尚难在工程中普遍应用。

岩土工程的测试可以分为室内试验、原位测试和原型监测三大类，还有各种模型试验，极为多样，各有各的特点和用途。同一种参数，又因测试方法不同而得出不同的成果数据。选用合理的测试方法成为岩土工程计算能否达到预期效果的重要环节。例如土的模量有压缩模量、变形模量、旁压模量、反演模量。土的抗剪强度室内试验有直剪和三轴剪;直剪又有快剪、固结快剪和慢剪;三轴剪又有不固结不排水剪、固结不排水剪、固结排水剪和固结不排水剪测孔隙水压力;原位测试有十字板剪切试验和野外大型剪切试验。由于试验条件不同，试验结果各异。用哪种试验方法合理，由岩土工程师根据具体条件确定。这种测试方法的多样性，也是岩土工程区别于其他工程技术一个重要特点。岩土工程分析计算时注意计算模式、计算参数和安全度的配套，而其中计算参数的正确选定最为重要。

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（责任编辑：hbz）

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