课程介绍

1.岩土工程及岩土工程勘察的概念

（1）岩土工程。

岩土工程是欧美国家于20世纪60年代在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制。岩土工程是由土木工程、地质工程、工程力学和材料科学等多学科相互渗透、融合而形成的边缘学科，就学科的内涵和属性而言，岩土工程属土木工程范畴。它是运用工程地质学、土力学、岩石力学的基本知识和理论解决各类工程中关于岩体、土体的工程技术问题的科学。

岩土工程的研究对象是岩体与土体工程问题，包括地基与基础、边坡和地下工程等问题，它涉及到岩体与土体的利用、整治和改造。

按照工程建设阶段划分，岩土工程的工作内容可以分为：岩土工程勘察、岩土工程设计、岩土工程施工、岩土工程监测、岩土工程检测。

岩土工程是一门综合性很强的学科，无论是在岩土工程理论研究还是在岩土工程方法的应用上，都需要运用岩石力学、土力学、工程地质、结构力学、土工检测、工程机械等多学科理论和方法；在岩土工程实践中，则需要勘察、设计、施工、监测、监理、科研等多方面的相互协调和密切配合，才能较好地完成岩土工程任务。

（2）岩土工程勘察。

岩土工程勘察是根据建设工程的要求，查明、分析、评价工程建设场地或地基的地质、环境特征和岩土工程技术条件，及其与工程建设之间可能的相互作用所进行的调查、勘探、测试与监测，及时对所获资料数据进行工程分析、计算、预测并在此基础上提出有针对性的对岩土的利用、改造、加固等设计、施工措施或方案提出建议与相应的设计基准、参数等工作并编制岩土工程勘察文件的活动的总称。

2.岩土工程勘察的任务

岩土工程勘察是岩土工程技术中一个首要环节，各项工程建设在设计和施工之前，必须按照工程建设的基本程序进行岩土工程勘察。岩土工程勘察的基本任务是按照建筑物或构筑物不同勘察阶段的要求，查明工程建筑物地区的工程地质条件和地质灾害，为工程设计、施工以及岩土体治理加固、开挖支护和降水等提供翔实的地质资料和必要的技术参数，同时对工程中有关的岩土工程问题作出论证、相应评价，具体有以下几项主要任务：

（1）阐述建筑场地的工程地质条件，指出场地内不良地质现象的发育情况及其对工程建设的影响，对场地稳定性作出评价，选择最优建筑场地。

（2）查明工程范围内岩土体的分布、性状和地下水活动条件，提供设计、施工和整治所需的地质资料和岩土技术参数。

（3）分析、研究有关的岩土工程问题，并作出评价结论。

（4）对场地内建筑总平面布置、各类岩土工程设计、岩土体加固处理、不良地质现象整治等具体方案作出论证和建议。

（5）预测工程施工和运行过程中对地质环境和周围建筑物的影响，并提出保护措施的建议。

工程地质条件定义为与工程建设有关的地质因素的综合。这些因素包括：地形地貌条件、岩土类型及其工程性质、地质构造及岩土体结构、水文地质条件、不良地质作用和天然建筑材料等方面。显然，工程地质条件是一个综合概念，它直接影响到工程建筑物的安全、经济和正常运行。所以，任何类型的工程建设，进行岩土工程勘察时必须查明建筑场地的工程地质条件，并把它作为岩土工程勘察的基本任务。工程地质条件是在自然地质历史发展演化过程中客观形成的，因此必须依据地质学的基本理论采用自然历史分析方法去研究它。

岩土工程问题指的是工程建筑物与岩土体之间所存在的矛盾或问题。在岩土工程施工以及工程建筑物建成使用过程中，工程部位的岩土体和地下水与建筑物发生作用，导致岩土工程问题的出现。由于建筑物的类型、结构和规模不同，其工作方式和对岩土体的负荷不同，因此岩土工程问题也是复杂多样的。例如，工业与民用建筑主要的岩土工程问题包括不良地质作用问题、地基承载力和地基沉降问题，但由于建筑物的功能和高度不同，对地基承载力要求的差别也较大，允许沉降的要求也不同。对于高层建筑物则存在深基坑开挖和支护、地下室抗浮问题、施工降水、坑底回弹隆起及坑外地面位移等各种岩土工程问题。地下洞室的主要岩土工程问题是围岩稳定性问题、洞口边坡稳定问题、地面变形和施工涌水等问题。因此对于所有这些岩土工程问题的分析、评价，可以说是岩土工程勘察的核心任务，每一项工程进行岩土工程勘察时，对主要的岩土工程问题必须作出确切的评价结论。

不良地质现象定义为对工程建设不利或有不良影响的动力地质现象。它泛指在地球外动力作用下引起的各种地质现象，如崩塌、滑坡、泥石流、岩溶、土洞、河流冲刷以及渗透变形等，它们既影响场地稳定性，也对地基基础、边坡工程、地下洞室等工程的安全、经济和正常使用产生不利影响。所以，在复杂地质条件下进行岩土工程勘察时，必须查清它们的分布、规模、形成机制和发生发展条件、发展演化规律和特点，预测其对工程建设的影响或危害程度，并提出防治对策和措施。

3.我国岩土工程勘察的现状

新中国成立后，根据国民经济建设的需要，在地质、城建、水利、电力、冶金、机械、公路铁路、国防等部门，按苏联的模式，相继设立勘察、设计机构，开展了大规模的工程地质勘察研究工作，为工程规划、设计和施工提供了大量地质资料，在工程建设中发挥了重大作用。但是，由于工程地质勘察体制的局限，各行业的岩土工程勘察存在明显的弊病和缺陷，例如，一般岩土工程勘察工作侧重于定性分析，定量评价不够；另外侧重于“宏观”研究，结合工程具体较差，在建筑结构、基础方案和地基处理措施等方面缺乏权威性意见和建议；此外，某些地区工程勘察市场比较混乱，勘察质量不高。

为使岩土工程勘察能贯彻执行国家有关的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、确保工程质量、提高经济效益，由国家建设部会同有关部门，共同制定了中华人民共和国国家标准《岩土工程勘察规范》（GB　50021—94），作为国家标准于1995年3月1日正式颁布施行。该规范是对原《工业与民用建筑工程地质勘察规范》（TJ　21—77）的修订，它既总结了中国40多年来工程实践的经验和科研成果，又注意尽量与国际标准接轨。在该规范中首次提出了岩土工程勘察等级，对工程勘察的目标和任务提出了新的要求，加强了岩土工程勘察的针对性，同时对岩土工程勘察与工程设计、施工、监测密切结合提出了更高的要求，对各类岩土工程如何结合具体工程进行分析、计算、论证作出了相应的规定。2002年中华人民共和国建设部（以下简称“建设部”）又对1994年版规范进一步修改和补充，颁布了《岩土工程勘察规范》（GB　50021—2001）。在修订过程中，主编单位建设部综合勘察研究设计院会同有关勘察、设计、科研、教学单位组成编制组，在全国范围内广泛征求意见，对重点修改的部分编写了专题报告，并与正在实施和正在修订的有关国家标准进行了协调，经多次讨论、反复修改而成。2001年版规范基本上保持了1994年版规范的适用范围、总体框架和主要内容，并作了局部调整。同1994年版规范相比，2001年版规范增加了“术语和符号”，“核电厂”的勘察，岩石按坚硬程度、完整程度分类和岩体基本质量分级；修订了“房屋建筑和构筑物”以及“桩基础”勘察的要求，修订了“地下洞室”“岸边工程”“基坑工程”和“地基处理”勘察的规定；将“尾矿坝和储灰坝”节改为“废弃物处理工程”的勘察，将“场地稳定性”改为“不良地质作用和地质灾害”，将“强震区的场地和地基”“地震液化”合为一节，更名为“场地与地基的地震效应”；对特殊性土中的“湿陷性土”和“红黏土”作了修订；加强了对“地下水”勘察的要求；增加了“深层载荷试验”和“扁铲侧胀试验”等。同时突出勘察工作必须遵守的技术规则，以利作为工程质量检查的执法依据。目前该规范是我国岩土工程勘察行业的母规范。

从目前国内大量的实践可看出，岩土工程勘察侧重于解决土体工程的场地评价和地基稳定性问题，而对地质条件较复杂的岩体工程，尤其是重大工程（如水电站、核电站、铁路干线等）的区域地壳稳定性及边坡和地下洞室围岩稳定性的分析、评价，仅由岩土工程师和结构工程师参与是不能解决工程实际问题的，必须有工程地质人员的参与才能共同解决，这就要求岩土工程、结构工程与工程地质在发挥各自学科专业优势的前提下，互相渗透、交叉，互为补充而相得益彰。

4.我国岩土工程勘察的分类情况

岩土工程勘察按专业划分，类别很多，不同专业岩土工程勘察有各自的侧重点和特点，其勘察目的、任务要求、工作方法、评价内容等各有千秋。以岩土工程勘察规范（GB 50021—2001）为例，它对一般的土木工程都适用，但对于水利工程、铁路、公路、桥隧工程，因专业性较强，在进行这些工程勘察时，也应遵循这些行业的规范、标准。

岩土工程勘察大致可分为16类：

（1）房屋建筑岩土工程勘察，包括地质勘察、基础工程、基坑工程。

（2）铁路岩土工程勘察，包括路基、路堤、路堑、高边坡、洞室等岩土工程勘察。

（3）地铁岩土工程勘察，包括勘察开挖、支护等岩土工程勘察。

（4）公路岩土工程勘察，包括路基、路堑、桥涵、高边坡、洞室等。

（5）机场岩土工程勘察，包括机场跑道、候机楼等。

（6）矿山工程岩土工程勘察，包括竖井、平洞、尾矿库、堆灰场等。

（7）油气管道工程岩土工程勘察，包括管道等。

（8）核电工程岩土工程勘察，包括核反应堆、厂房、高边坡、洞室等。

（9）电力工程岩土工程勘察，包括厂房、烟囱等。

（10）水利水电工程岩土工程勘察，包括拦河坝、隧洞、船闸、溢洪道、渠线等。

（11）港口工程岩土工程勘察，包括码头、防坡堤、驳岸等。

（12）船厂岩土工程勘察，包括船台、船坞等。

（13）填海工程岩土工程勘察，包括围海造田等。

（14）地下工程岩土工程勘察，包括隧道、地下防空洞、地下厂房、海下海洋馆等。

（15）桥涵工程岩土工程勘察，包括公路、铁路桥涵等。

（16）边坡、滑坡工程岩土工程勘察。

5.本教材的学习内容

按照水文与工程地质专业的教学计划，“岩土工程勘察”是高年级学生的一门核心专业课程。教材在编写过程中坚持“理论够用、注重实践”的原则，内容顺序安排力求与岩土工程勘察实际工作顺序相对应，具体内容见表0.1。