巖土工程在可持續(xù)發(fā)展中的新使命

張 凱

(貴州省有色金屬和核工業(yè)地質勘查局6總隊，貴州 凱里 556000)

0 引 言

在可持續(xù)發(fā)展背景之下，巖土工程面臨眾多挑戰(zhàn)與機遇，通過全面發(fā)展巖土工程學科，可以保證地下空間資源得到高效利用，保證可持續(xù)發(fā)展理念得到有效落實?；诖?，本文重點探討可持續(xù)發(fā)展背景之下巖土工程新使命。

1 巖土工程發(fā)展現狀分析

巖土工程場地具有水文及工程地質特性，相關研究人員對巖土水文及工程特性進行有效分析，由針對性的開展工程施工，可獲得良好的經濟效益。例如，在地基基礎工程中，通過對各巖土物理力學指標的有效分析，可提供經濟合理的地基基礎方案指導設計及施工；又如在地源熱泵體系當中，通過加強對巖土熱物性的勘查，科學運用地下換熱等技術，可獲得地熱的可持續(xù)使用。工程建設中保證不同學科的有效結合，各項技術應用會更為協調。

現階段，我國巖土工程發(fā)展中存在以下問題：

(1)有關部門對巖土工程技術的利用缺乏足夠重視，降低了巖土工程的專業(yè)性與有效性；

(2)一些巖土工程在進行專項勘察與測試作業(yè)時，相關人員沒有進行全面分析，使得土水參數存在較大的誤差，降低巖土工程勘察數據的精確性；

(3)相關人員對巖土工程所在地區(qū)的生態(tài)環(huán)境缺乏重視，制定的問題解決方案過于簡單；

(4)一些施工單位，為了節(jié)省工程項目施工成本，過于重視工程施工，對工程勘察工作缺乏重視，降低工程的耐久性；

(5)巖土工程建設施工環(huán)節(jié)，要求多個專業(yè)相互協調，但是，因為各個專業(yè)之間缺乏良好配合，影響巖土工程的正常運行。

2 可持續(xù)發(fā)展背景下巖土工程發(fā)展途徑與任務

2.1 巖土工程勘察的可持續(xù)發(fā)展

為了推動我國巖土工程的可持續(xù)性發(fā)展，提升空間利用率，要求有關部門加大巖土工程學科研發(fā)力度，并根據巖土工程特點，調整研究內容，在滿足巖土工程可持續(xù)發(fā)展需求的基礎上，減少對生態(tài)環(huán)境的影響。當然，相關人員還要結合巖土工程發(fā)展現狀，運用先進的研究理念，對既有的巖土工程研究內容進行優(yōu)化，保護生態(tài)環(huán)境。

另外，相關人員還要根據巖土工程勘察中遇到的難題，制定出科學、有效的解決措施，并找到問題的具體產生原因，及時改進，不斷減少巖土工程勘察中存在的隱患，真正實現推動巖土工程可持續(xù)發(fā)展的目標，保證巖土工程勘察工作的有序開展。

2.2 大力發(fā)展環(huán)境巖土工程

由于改革開放進程的不斷發(fā)展，國民經濟發(fā)展速度不斷加快，建筑業(yè)與能源利用行業(yè)面臨眾多挑戰(zhàn)與機遇。各大行業(yè)的飛速發(fā)展，雖然能夠推動國民經濟穩(wěn)步發(fā)展，并提供良好的環(huán)境支持，但是，人們賴以生存的水圈與巖土圈環(huán)境面臨嚴重的負荷問題。在可持續(xù)發(fā)展理念背景下，要想更好的推動國民經濟穩(wěn)步發(fā)展，合理解決巖土圈環(huán)境負荷問題特別重要，不同領域的研究人員要適當加大環(huán)境巖土工程研發(fā)力度，優(yōu)化巖土工程有關理念與技術，保證巖土工程理念與技術得到高效運用，同時減小人類頻繁活動對巖土圈產生的影響，實現巖土工程可持續(xù)發(fā)展的目標。例如，對廢棄或關閉的礦山，以及生產礦山中不再受礦業(yè)活動影響區(qū)塊進行生態(tài)環(huán)境修復，樹立“邊開采、邊修復”理念，有效修復因工程活動而受損的生態(tài)系統(tǒng)，切實保障生態(tài)環(huán)境的持續(xù)發(fā)展。

2.3 加強安全評價

根據大量的工程實踐得知，巖土工程建設環(huán)節(jié)，無論是環(huán)境還是材料，均存在不確定性，巖土工程發(fā)展過程中出現的問題，無法通過計算來解決。尤其是在嚴重缺乏實踐經驗的巖土工程項目之中，特別容易出現環(huán)境破壞問題。所以，要想推動我國巖土工程的可持續(xù)發(fā)展，要求相關研發(fā)人員科學運用綜合分析方法進行全面分析，并根據巖土工程的具體情況，加強實時監(jiān)測，結合以往的工作經驗，對巖土工程建設方案進行改進，保證各項先進的監(jiān)測技術得到高效利用，推動巖土工程的可持續(xù)發(fā)展。

2.4 土工合成材料應用技術

在現階段的技術條件下，巖土工程建設環(huán)節(jié)土工合成材料重點分為以下類型：土工織物建設材料、土工復合制品材料、土工膜材料與土工特種材料等等。在巖土工程發(fā)展過程中，土工合成材料快速發(fā)展，此項材料的利用，對巖土工程的發(fā)展影響較大。根據我國土工合成材料應用現狀得知，此項材料的科學運用，可顯著提高巖土工程的穩(wěn)定性，對巖土工程的可持續(xù)發(fā)展起到良好促進作用。由于土工合成材料的類型比較多，要求研究人員結合各項土工合成材料的利用現狀，加大研究力度，綜合對比不同類型土工合成材料的工程性能，并根據巖土工程建設特點，合理選擇土工合成材料。例如，在舊路加寬新舊路結合部位時，沈大高速公路擴建使用格柵的方法：凡填高大于3 m的路基，在距路基封頂20 cm處加鋪鋼塑復合格柵，可有效降低路基的的不均勻沉降現象。又如，在公路邊坡護坡中采用生態(tài)袋堆砌，集合了環(huán)境保護、生態(tài)綠化、水土保持三位一體的綜合功能，形成生態(tài)護坡系統(tǒng)。

2.5 合理利用計算機分析技術

在信息時代背景下，巖土工程的快速發(fā)展，需要先進的科學技術作為支撐。結合巖土工程的發(fā)展情況得知，計算機分析技術的合理運用，可以顯著提升巖土工程建設效率，節(jié)省各項能源。例如，在巖土工程項目之中，通過利用計算機分析技術，構建完整的巖土結構模型，可以幫助相關人員進一步了解不同介質間的關系，更好的判斷出巖土結構是否穩(wěn)定，并確定最終的參數信息，經過全面分析之后，提升工程決策的科學性與規(guī)范性。除此之外，相關人員還要根據巖土工程結構模塊特點，加強可靠度分析，巖土工程運行環(huán)節(jié)，各項隨機變量變異系數變化明顯，極限狀態(tài)所顯示的非線性程度較高。因此，相關人員可以利用可靠度分析技術，構建相應的結構模塊，找到巖土工程建設中的薄弱點，并加以改進，推動巖土工程的可持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展。

2.6 巖土工程低碳發(fā)展

2.6.1 低碳化方向發(fā)展

在可持續(xù)發(fā)展背景下，巖土工程將會朝著低碳方向發(fā)展，尤其是巖土工程勘察與治理環(huán)節(jié)，通過加強低碳化建設力度，可以保證各項能源得到高效利用，節(jié)約資源。例如，某山區(qū)棄土場建設項目，相關人員在綜合考慮場地地形地貌、環(huán)境特點及庫容后，采用庫底過水箱涵，庫口多級分階土石壩支擋，庫頂堆填完成后進行花卉及林木種植的建設形式。同時要求在棄土入庫前進行分類處理，對石材及“工程廢料”進行回收并加以利用。如此，在確保棄土堆填穩(wěn)定安全的前提下，既減少了支擋建筑，又對“廢料”進行了二次利用，同時對堆砌后進行環(huán)境恢復治理，在達到低碳目的的同時，又有效保證了生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。

2.6.2 推動資源利用的可持續(xù)發(fā)展

地源熱泵系統(tǒng)的有效運用，能夠有效保護生態(tài)環(huán)境，推動資源利用的可持續(xù)發(fā)展。相關部門應加大地源熱泵系統(tǒng)研發(fā)力度，結合地源熱泵系統(tǒng)運行特點，進行有效的完善及推廣，加大對地熱這一可循環(huán)資源的利用，在推動巖土工程可持續(xù)發(fā)展的同時，減少能源損耗。巖土工程屬于隱蔽工程，涉及的范圍比較廣，重點包括地下部分，例如建筑地基、基礎與地下水控制等內容，如果巖土工程研究過程中存在較多缺陷，會嚴重影響巖土工程的可持續(xù)發(fā)展水平。

3 結 語

綜上所述，通過科學開發(fā)與利用地下空間、大力發(fā)展環(huán)境巖土工程、加強安全評價、合理利用計算機分析技術等，能夠推動巖土工程朝著低碳、可持續(xù)方向發(fā)展，減少能源損耗與浪費。在巖土工程勘察、設計與施工環(huán)節(jié)，相關人員綜合考慮多方面因素，真正認識到推動巖土工程可持續(xù)發(fā)展的重要價值，并根據既有的研究內容，優(yōu)化工程設計與施工方案，保證巖土工程更好的滿足可持續(xù)發(fā)展需求。