巖土工程的定義和在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用

1、巖土工程的定義和在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用巖土工程的定義巖土工程的發(fā)展歷史我國(guó)巖土工程科學(xué)技術(shù)的重大成就巖土工程在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展中的作用我國(guó)巖土工程面臨的任務(wù)我國(guó)巖土工程專業(yè)人才的培養(yǎng)一、巖土工程的定義 巖土工程：是以工程地質(zhì)學(xué)、巖石力學(xué)、土力學(xué)與基礎(chǔ)工程學(xué)等學(xué)科為基礎(chǔ)理論，研究和解決工程建設(shè)中與巖土有關(guān)的一門應(yīng)用科學(xué)（中國(guó)土木建筑百科詞典）。巖土工程定義可概括為以下三個(gè)層次：巖土工程是以土力學(xué)與基礎(chǔ)工程學(xué)、巖石力學(xué)與工程為基礎(chǔ)，并和工程地質(zhì)學(xué)密切結(jié)合的綜合學(xué)科。 環(huán)境巖土工程與化學(xué)、土壤學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等學(xué)科有關(guān)。它是一門多學(xué)科相融合的交叉性綜合學(xué)科巖土工程以巖石和土的利用、整治或改造作為研究?jī)?nèi)

2、容。 巖土工程以工程為目的研究巖石和土的工程性質(zhì)，當(dāng)巖土的工程性質(zhì)或巖土環(huán)境不能滿足工程需要時(shí)，就要采取工程措施對(duì)巖土進(jìn)行整治和改造。巖土工程服務(wù)于各類主體工程的勘察、設(shè)計(jì)與施工的全過程，是這些主體工程的組成部分。 巖土工程不是一門獨(dú)立于土木工程之外的學(xué)科。沒有不從屬于主題工程的巖土工程，但巖土工程又有不同于上部結(jié)構(gòu)的自身規(guī)律和研究方法。二、巖土工程的發(fā)展歷史 巖土工程的工作方法是：調(diào)查勘察、試驗(yàn)測(cè)定、分析計(jì)算、方案論證、監(jiān)測(cè)控制、反演分析、修改定案。 巖土工程的研究方法是：以三種基本手段，即數(shù)學(xué)模擬（建立巖土本構(gòu)模型進(jìn)行數(shù)值分析）、物理模擬（離心機(jī)模型試驗(yàn)或其它的土工試驗(yàn)）、原位觀測(cè)（實(shí)際工

3、程長(zhǎng)期或短期觀測(cè)）綜合而成的。 巖土工程學(xué)是土木工程的重要分支，是一門涵蓋工程地質(zhì)學(xué)、土力學(xué)、巖石力學(xué)、基礎(chǔ)工程學(xué)和地下工程的綜合性學(xué)科，是在20世紀(jì)發(fā)展并不斷成熟起來的。 太沙基的第一部經(jīng)典著作土力學(xué)在1925年出版，是近代土力學(xué)的開端； 第二次世界大戰(zhàn)后，大規(guī)模的工程建設(shè)實(shí)踐推動(dòng)了土力學(xué)的進(jìn)步，巖石力學(xué)也相應(yīng)的形成和發(fā)展。因而以土力學(xué)和巖石力學(xué)為基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)工程和地下工程的設(shè)計(jì)理論與施工技術(shù)也受到了巨大的推動(dòng)。1948年英國(guó)巖土工程雜志的創(chuàng)刊和1974年美國(guó)土力學(xué)與基礎(chǔ)工程雜志更名為巖土工程標(biāo)志巖土工程學(xué)科逐步得到工程界和學(xué)術(shù)界的公認(rèn)。 巖土工程學(xué)科是在巖土工程實(shí)踐與技術(shù)的發(fā)展歷史長(zhǎng)河中

4、形成的，是隨著人類的出現(xiàn)與發(fā)展不斷獲得進(jìn)展的工程技術(shù)。 巖土工程學(xué)科的發(fā)展歷史可概括為以下三個(gè)歷史時(shí)期： 第一歷史時(shí)期 18 世紀(jì)工業(yè)革命以前，人們?cè)趯?shí)踐中積累了一些零星的工程經(jīng)驗(yàn)，未能提煉成系統(tǒng)的科學(xué)理論，由于受當(dāng)時(shí)生產(chǎn)力發(fā)展水平的限制，這一歷史時(shí)期自史前一直延續(xù)到18世紀(jì)60年代，經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歲月。 巖土工程第一歷史時(shí)期的主要特征是：缺乏對(duì)地質(zhì)勘察的認(rèn)識(shí)與手段，不可能了解地基深部的情況；無地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，憑經(jīng)驗(yàn)施工；施工消耗大、周期長(zhǎng)、效率低；建筑材料以天然材料為主，建筑物高度低、體重輕，對(duì)地基承載力要求不高。 第二歷史時(shí)期 18世紀(jì)60年代的歐洲工業(yè)革命和19世紀(jì)中葉的第二次工業(yè)革命，推動(dòng)

5、了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，工程建設(shè)中提出了許多有待解決的巖土工程問題，促使人們進(jìn)行土力學(xué)理論探索和巖土工程的技術(shù)創(chuàng)新，拉開了巖土工程學(xué)術(shù)研究的序幕。 巖土工程第二歷史時(shí)期的主要特征是：工程規(guī)模和技術(shù)難度要求使用機(jī)械化的施工方法和理論的指導(dǎo)；機(jī)械化的施工方法使巖土工程施工技術(shù)發(fā)生根本的變化，并為理論的產(chǎn)生提供了豐富的工程經(jīng)驗(yàn)；通過試驗(yàn)、觀察和數(shù)學(xué)力學(xué)分析計(jì)算，提出了一系列理論和方法，奠定了近代巖土工程的理論基礎(chǔ)。 第三歷史時(shí)期 20世紀(jì)初，大型土木工程的興建，為巖土工程的發(fā)展提供了客觀條件；以太沙基提出的“有效應(yīng)力原理”為代表，在試驗(yàn)技術(shù)和計(jì)算方法方面形成了完整的土力學(xué)體系，標(biāo)志著巖土工程進(jìn)入成熟的第

6、三歷史時(shí)期。 巖土工程第三歷史時(shí)期的主要特征是：巖土工程涉及的領(lǐng)域由傳統(tǒng)的水利、建筑、公路工程擴(kuò)大至地震工程、海洋工程、環(huán)境保護(hù)、地?zé)衢_發(fā)、地下蓄能、地下空間開發(fā)等領(lǐng)域；新材料（土工合成材料）的使用，為重大工程和巖土工程疑難問題的解決提供了新的技術(shù)途徑和方法；3 新型施工裝備使用，為大型、深層、深水條件下的巖土工程施工創(chuàng)造了物質(zhì)條件，促進(jìn)樁型和地基處理方法的不斷創(chuàng)新；4 現(xiàn)代計(jì)算方法和工具的出現(xiàn)，以及先進(jìn)量測(cè)手段、試驗(yàn)設(shè)備的問世，是巖土工程復(fù)雜問題的研究、計(jì)算與驗(yàn)證成為可能，促進(jìn)了巖土工程學(xué)科的不斷發(fā)展。三、我國(guó)巖土工程科學(xué)技術(shù)的重大成就 巖土工程是土木工程、水利水電工程中涉及巖石、土的利用、

7、處理或改良的科學(xué)技術(shù)。巖土工程寓于各主體工程之中而又服務(wù)于主體工程，大規(guī)模的工程建設(shè)是巖土工程學(xué)科得以發(fā)展的基礎(chǔ)，巖土工程理論又指導(dǎo)工程建設(shè)。 20世紀(jì)80年代以后，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)巖土工程學(xué)科理論和技術(shù)得以飛速發(fā)展。我國(guó)巖土工程科學(xué)技術(shù)的重大成就主要體現(xiàn)在城市建設(shè)、大壩工程、橋梁建設(shè)、機(jī)場(chǎng)建設(shè)、地下洞室、港口工程、鐵路和公路建設(shè)等方面。1 城市建設(shè) 改革開放以來，我國(guó)城市化進(jìn)程快速發(fā)展，城市建設(shè)規(guī)模逐年增大，城市建筑的高度由原來的幾十米發(fā)展到現(xiàn)在的400多米，城市交通由原來的平面交叉發(fā)展為立體交叉，由地面交通發(fā)展到地下、空中交通。 中國(guó)上海的金茂大廈，高度米，地上88層，地下3層，1998年建成。 中國(guó)廣州的中信廣場(chǎng)大廈，高度391米，地上80層，地下2層，1996年建成。 信興廣場(chǎng)大廈，384米，位于中國(guó)深圳。 20世紀(jì)末，我國(guó)100米以上的高層建筑已有100多幢。上海羅山路立交上海莘