【正文】 巖土工程的勘察與治理 王長科 石家莊市勘察測繪設計研究院 Monday, January 27, 2023 1 巖土工程的勘察與治理 王長科 1 巖土工程概論 2 巖土工程勘察 3 巖土工程治理 2 1 巖土工程概論 ? 什么是巖土工程？ ? 巖土工程發(fā)展簡史 ? 巖土工程學術(shù)組織 ? 巖土工程雜志 ? 重要巖土工程文獻 ? 巖土工程技術(shù)標準 ? 兩院院士和勘察大師 ? 工程勘察成果審查制度 ? 注冊工程師制度 ? 1996～ 2023中國巖土工程產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策 3 什么是巖土工程？ ? 中國大百科全書：以工程地質(zhì)學、土力學、巖石力學及地基基礎(chǔ)工程學為理論基礎(chǔ)，以解決和處理在建設過程中出現(xiàn)的所有與巖體和土體有關(guān)的工程技術(shù)問題的新的專業(yè)學科。（王鐘琦） ? 《 GB/T5027998巖土工程基本術(shù)語標準》：土木工程中涉及巖石、土的利用、處理或改良的科學技術(shù)。 （王正宏 1998） ? Ann(1999)：是土力學、巖石力學、工程地質(zhì)及其他與土木工程、采礦工業(yè)、環(huán)境保護有關(guān)的學科的應用。 ? 張?zhí)K民（ 2023）：工程地質(zhì)的核心在地質(zhì)，巖土工程的重點在工程。巖土工程是一門應用技術(shù)，至于土力學、巖石力學則是一種理論、一種學科。 ? 定義：運用人類一切文明成果，解決巖石、土、地下水、固體廢棄物等的利用、改造、治理、保護和開發(fā)的工程。 4 巖土工程發(fā)展簡史 ? 50萬年前，北京周口店“北京猿人”洞穴建成 ? 4200年前，大禹治水工程完工 ? 4000年前，黃帝古都的古城建成（河南古城寨村） 10m 深填土夯實后作為墻基 ? 周朝修建了道路 ? 隋朝（ 6世紀）石匠李春修建趙州橋 地基處理較好 ? 明朝（ 15世紀末）建成北京五塔寺金剛寶座塔 大底盤筏板基礎(chǔ) （ 1）古代巖土工程： 運用堪輿學勘察建筑場地，憑工匠經(jīng)驗設計，建筑材料一般是石灰、石料、土料，手工施工 5 巖土工程發(fā)展簡史 ? 1773年，法國 C. A. Coulomb建立后來由 O. Mohr發(fā)展的摩爾 庫侖強度理論 ? 1776年， Coulomb發(fā)表土壓力理論 ? 1856年，法國達西建立了滲透理論 達西定律 ? 1857年，英國朗肯建立了土壓力理論 ? 1885年，法國 J. Boussinesq建立了集中力作用下的彈性應力解 （ 2） 18世紀 ~19世紀初， 提出了許多著名理論，產(chǎn)生了施工機械，完成了許多鐵路工程、水利工程、土木工程 6 巖土工程發(fā)展簡史 ? 1885年，美國建成世界第一座鋼結(jié)構(gòu)建筑，芝加哥家庭保險公司大樓， 10層，高度 55m。 ? 19世紀末，美國采用人工挖孔樁 ? 1899年，俄國提出了混凝土灌注樁技術(shù) ? 1901年，美國提出了沉管灌注樁技術(shù) ? 1902年，美國建成第一座鋼筋混凝土大樓，辛辛那提登格爾斯大樓， 16層。 ? 1861~1919年，中國詹天佑修建京張鐵路 （ 2） 18世紀 ~19世紀初， 提出了許多著名理論，產(chǎn)生了施工機械，完成了許多鐵路工程、水利工程、土木工程 7 巖土工程發(fā)展簡史 ? 1906~1912年，太沙基下決心研究土的工程性質(zhì) ? 1921~1923年，太沙基提出了有效應力原理、固結(jié)理論 ? 1925年，太沙基發(fā)表《土力學》 ? 1936年，召開第一屆國際土力學及基礎(chǔ)工程學術(shù)討論會 ? 1967年，召開第一屆國際巖石力學學術(shù)討論會 ? 1970年，召開第一屆國際工程地質(zhì)學術(shù)討論會 （ 3） 1913年以來： 巖土工程取得輝煌成就 8 巖土工程發(fā)展簡史 ? 1980年以前，推行工程地質(zhì)體制 ? 1986年，國家計委推行巖土工程體制 ? 1994年，頒布《巖土工程勘察規(guī)范》 GB5002194 ? 2023年，舉行第一次注冊巖土工程師考試 ? 2023年底，河北建成統(tǒng)一評標專家?guī)欤蚱菩袠I(yè)、地方保護 ? 2023年底，勘察設計體制改革完成 大巖土市場 ? 2023年，中國勘察設計與世界全面接軌 （ 4）中國近期巖土工程發(fā)展動向 9 巖土工程發(fā)展簡史 ? 建設規(guī)?？涨皩?5年中國需要建成： ? 公路 20萬 km，高速公路 1萬 km。鐵路 7000 km ? 深水泊位 140個 ? 機場 40個 ? 電站 7700萬千瓦 ? 未來 100年，世界人口由 58億增加到 110億，需要建設400個大城市 ? 上天、入地、下海 ? 地下工程 ? 環(huán)境巖土工程開始大發(fā)展 （ 5）中國未來巖土工程商機 10 巖土工程發(fā)展簡史 ? 新鉆探技術(shù)、新取試樣技術(shù) ? 新試驗技術(shù) ? 新材料 ? 新工法 ? 新理論 ? 新監(jiān)測技術(shù) ? 地理信息技術(shù) ? 新計算機技術(shù) ? 網(wǎng)絡新技術(shù) （ 6）高科技將帶動巖土工程發(fā)展 11 巖土工程發(fā)展簡史 ? 1. 綜合性： 涉及土力學、巖石力學、工程地質(zhì)學、建筑材料、工程力學、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、施工技術(shù)、工程經(jīng)濟、電子計算機、力學測試等多個學科。 ? 2. 社會性： 和人類同生同在。是人類改造自然的工程技術(shù)之一。洞穴、長城、都江堰、大運河、趙州橋、金字塔， … ，建筑、市政、水利、鐵路、公路、電站、港口、機場、隧道、地下工程 …… ? 3. 實踐性： 發(fā)展源于實踐，往往是先實踐，后理論。 ? 4. 廣泛性 ： 土木工程、礦業(yè)工程、油氣工程、環(huán)境工程。 （ 7）巖土工程的屬性 12 巖土工程發(fā)展簡史 ? 5. 復雜性 ： 巖土介質(zhì)的區(qū)域性 、巖土場地的穩(wěn)定性 、巖土材料的變異性 、巖土性質(zhì)的復雜性 ? ： 特殊工程、特殊場地、特殊巖土等條件下的巖土工程；地基處理；地下工程；樁基。這些問題永保熱點、永保青春。 ? 7. 理論和經(jīng)驗相結(jié)合 ： 世界巖土工程學始祖太沙基說：“土力學不僅是一門科學，而且是一門藝術(shù)”。 黃文熙說“巖土工程猶如醫(yī)學”。 盧肇鈞說“當面臨復雜的土力學問題時，須注意從多方面進行綜合的分析和判斷。而在綜合的分析判斷工作中，既需要有清晰的理論概念，又需要有豐富的實踐經(jīng)驗，二者不可偏廢?！? 王正宏說“運用電子計算機解決巖土工程問題，如果不加判斷地進行輸入，那么輸入的是廢料，輸出的是垃圾?！? 13 巖土工程發(fā)展簡史 ? 8. 科學、藝術(shù)、技術(shù)、經(jīng)濟的統(tǒng)一： 科學是指追求具有普遍真理或基本規(guī)律的一種知識；藝術(shù)是指利用技巧和設想創(chuàng)造出來并能為他人分享的美的物體、環(huán)境或體驗。 14 巖土工程學術(shù)組織 ? 國際土力學及巖土工程協(xié)會 ? 國際工程地質(zhì)與環(huán)境協(xié)會 ? 國際巖石力學協(xié)會 ? International Geotechnical Union ? 中國土木工程學會土力學及巖土工程分會 ? 中國巖石力學與工程學會 ? 中國地質(zhì)學會工程地質(zhì)分會 ? 中國建筑學會工程勘察分會、地基基礎(chǔ)分會 15 巖土工程雜志 ? 巖土工程學報 ? 工程地質(zhì)學報 ? 巖石力學與工程學報 ? 工程勘察 ? 勘察科學技術(shù) ? 巖土工程技術(shù) ? 巖土工程界 ? 巖土力學 ? 土工基礎(chǔ) ? 水文地質(zhì)與工程地質(zhì) ? 巖土工程師 ? 地基處理 ? 土木工程學報 ? 水利學報 ? 工業(yè)建筑 ? 地質(zhì)與勘探 ? 地下空間 ? 巖土鉆鑿工程 ? 施工技術(shù) ? 西部探礦工程 ? 建筑施工 ? 建筑技術(shù) ? 相關(guān)院校學報 16 重要巖土工程文獻 ? 黃文熙 .《土的工程性質(zhì)》 .北京：水利電力出版社， 1983 ? 錢家歡 .《土工原理與計算》 .北京：水利電力出版社， 1980、 1990 ? 陳仲頤，葉書麟 .《基礎(chǔ)工程學》 .北京：中國建筑工業(yè)出版社， 1993 ? 《工程地質(zhì)手冊》 ? 《巖土工程手冊》 ? 《簡明巖土工程勘察設計手冊》 ? 《巖土工程試驗監(jiān)測手冊》 ? 《巖土工程治理手冊》 ? 《簡明巖土工程監(jiān)理手冊》 ? 《地基處理手冊》 ? 《樁基工程手冊》 ? 《基坑工程手冊》 17 巖土工程技術(shù)標準 18 巖土工程技術(shù)標準 19 巖土工程技術(shù)標準 20 巖土工程技術(shù)標準 21 兩院院士和勘察大師 ? 黃文熙 ? 汪聞韶 ? 盧肇鈞 ? 周 鏡 ? 沈珠江 ? 黃熙齡 ? 王思敬 ? 陳肇元 ? 劉建航 ? 張國霞 ? 王鐘琦 ? 林宗元 ? 張?zhí)K民 ? 張曠成 ? 林在貫 ? 顧寶和 ? 張在明 ? 周亮臣 ? 肖漢英 ? 莫群歡 22 工程勘察成果審查制度 第五條 工程建設中擬采用的新技術(shù) 、 新工藝 、 新材料 ， 不符合現(xiàn)行強制性標準規(guī)定的 ，應當由擬采用單位提請建設單位組織專題技術(shù)論證 ， 報批準標準的建設行政主管部門或者國務院有關(guān)主管部門審定 。 工程建設中采用國際標準或者國外標準 ， 現(xiàn)行強制性標準未作規(guī)定的 ， 建設單位應當向國務院建設行政主管部門或者國務院有關(guān)行政主管部門備案 。 《實施工程建設強制性標準監(jiān)督規(guī)定》 2023年 8月 25日 23 工程勘察成果審查制度 第十條 強制性標準監(jiān)督檢查的內(nèi)容包括： (一 )有關(guān)工程技術(shù)人員是否熟悉 、 掌握強制性標準； (二 )工程項目的規(guī)劃 、 勘察 、 設計 、 施工 、 驗收等是否符合強制性標準的規(guī)定； (三 )工程項目采用的材料 、 設備是否符合強制性標準的規(guī)定； (四 )工程項目的安全 、 質(zhì)量是否符合強制性標準的規(guī)定； (五 )工程中采用的導則 、 指南 、 手冊 、 計算機軟件的內(nèi)容是否符合強制性標準的規(guī)定 。 24 工程勘察成果審查制度 建設部 2023年 2月 1日發(fā)布《建設工程勘察質(zhì)量管理辦法》規(guī)定，工程勘察文件應當經(jīng)縣級以上人民政府建設行政主管部門或者其他有關(guān)部門（以下簡稱工程勘察質(zhì)量監(jiān)督部門）審查。工程勘察質(zhì)量監(jiān)督部門可以委托施工圖設計文件審查機構(gòu)（以下簡稱審查機構(gòu)）對工程勘察文件進行審查。 審查機構(gòu)職責： （ 1） 監(jiān)督檢查工程勘察企業(yè)有關(guān)質(zhì)量管理文件、文字報告、計算書、圖紙圖表和原始資料等是否符合有關(guān)規(guī)定和標準； （ 2） 發(fā)現(xiàn)勘察質(zhì)量問題，及時報告有關(guān)部門依法處理。 25 工程勘察成果審查制度 工程勘察成果審查的特殊性： （ 1） 勘察是設計的根據(jù)，其質(zhì)量優(yōu)劣對設計、施工等工程建設工作影響重大。 （ 2） 勘察成果的科學性和安全性 ， 首先源于勘察方案的合法性 （ 符合相關(guān)技術(shù)標準 ） 、 針對性 （ 滿足具體的工程要求 ） 、 合理性 （ 因地制宜 ） ， 然后又取決于現(xiàn)場勘探 、 原位測試 、 取試樣 、 室內(nèi)試驗 、 數(shù)據(jù)分析 、 地質(zhì)模型 、 參數(shù)選用和巖土工程方案論證等的可靠性 、 合理性 。 工程勘察成果是諸多工序的技術(shù)結(jié)晶 ， 因此工程勘察成果審查除應審查文字報告 、 圖紙圖表外 ， 尚應審查有關(guān)質(zhì)量管理文件 、 原始資料 、 計算書等 。 26 工程勘察成果審查制度 （ 3） 巖土工程工作貫穿于工程建設全過程 。 工程勘察成果不僅僅要滿足上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設計的要求 ， 而且要在施工過程中滿足地基處理 、 基坑工程 、 工程監(jiān)測 、 環(huán)境治理等要求 。 甚至還要滿足工程運行期間的技術(shù)要求 。 （ 4） 巖土工程學是一門半理論半經(jīng)驗的科學?？辈斐晒嗽从诳碧胶驮囼灥闹苯咏Y(jié)果外，還有賴于工程主持人的個人經(jīng)驗。同樣，工程勘察成果審查除了依據(jù)相關(guān)技術(shù)標準外，還要依靠審查人的個人經(jīng)驗。 27 工程勘察成果審查制度 施工圖審查制度的利弊 利？弊？ 28 注冊工程師制度 執(zhí)業(yè)范圍巖土工程（各類建設工程的巖土工程）