1　巖土工程專業(yè)體制的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 1.1　我國(guó)巖土工程專業(yè)體制基本形成 　　我國(guó)的工程勘察體制是在建國(guó)初期學(xué)習(xí)前蘇聯(lián)基礎(chǔ)上建立的，包括地形測(cè)量、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)3個(gè)獨(dú)立的專業(yè)。80年代初以來(lái)，工程地質(zhì)勘察逐步向巖土工程過(guò)渡。現(xiàn)在，巖土工程專業(yè)體制在我國(guó)已基本確立。 　　巖土工程是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)國(guó)家普遍實(shí)行的專業(yè)體制，在發(fā)達(dá)國(guó)家已有40年左右的歷史。與工程地質(zhì)勘察相比，巖土工程要求勘察與設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)密切結(jié)合，而不是彼此機(jī)械分割；要求服務(wù)于工程建設(shè)的全過(guò)程，而不是單純?yōu)樵O(shè)計(jì)服務(wù)；要求在獲取系統(tǒng)而準(zhǔn)確資料的基礎(chǔ)上，對(duì)巖土工程利用、整治方案深入論證；提出技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的具體建議，而不是單純地提供巖土技術(shù)資料。巖土工程專業(yè)人員也能在巖土工程設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)、監(jiān)理崗位上工作。因而，這種體制更貼近工程實(shí)際，更注重于解決工程實(shí)際問題，從而要求技術(shù)人員具備全面的知識(shí)，為工程建設(shè)做出更大的貢獻(xiàn)。 　　十幾年來(lái)，由于建設(shè)部和工程勘察協(xié)會(huì)的大力推動(dòng)和廣大科技人員的不懈努力，從科研、教學(xué)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范到工程實(shí)踐，巖土工程專業(yè)體制在我國(guó)已基本形成，但尚不完善。將來(lái)的巖土工程專業(yè)體制將會(huì)更加完善，更加適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，巖土工程將會(huì)成為工程建設(shè)領(lǐng)域中一個(gè)非常富有活力和良好經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益的行業(yè)。 1.2　國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀比較 　　在美國(guó)、加拿大等發(fā)達(dá)國(guó)家，巖土工程師主要在咨詢公司服務(wù)。這些公司集中了一批有理論、有經(jīng)驗(yàn)的工程師，為投資者、為項(xiàng)目設(shè)計(jì)和施工、為政府和司法部門、為社會(huì)各界，提供各種形式的服務(wù)，其中包括勘察、設(shè)計(jì)、監(jiān)測(cè)、監(jiān)理等。他們提供的產(chǎn)品是知識(shí)、信息，科技含量很高，屬于知識(shí)密集型企業(yè)。在這種公司中，有的是高水平的科技人才和高質(zhì)量的儀器、電腦，一般設(shè)有鉆探或巖土工程施工力量，屬于第三產(chǎn)業(yè)，較之屬于第二產(chǎn)業(yè)的施工企業(yè)，其區(qū)別、分工是十分清楚的。 　　在我國(guó)，由于市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)剛剛起步，巖土工程專業(yè)體制尚待完善，故目前從事巖土工程專業(yè)的單位不定型，有以勘察為主，有以咨詢?yōu)橹鳎幸允┕橹鳎械亩喾N兼有，這在過(guò)渡時(shí)期是很自然的。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，知識(shí)密集型和勞動(dòng)密集型的分離是遲早的事。目前我國(guó)勘察行業(yè)從業(yè)人員較多，工人比例太大，人員素質(zhì)不高，與發(fā)達(dá)國(guó)家有一定差距。根據(jù)國(guó)家《建筑勘察技術(shù)政策》(1996～2010)，這種狀況將會(huì)改變，國(guó)家將在完善法制、規(guī)范市場(chǎng)、凈化市場(chǎng)的基礎(chǔ)上，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，鼓勵(lì)有條件的單位改造成這類有高技術(shù)含量、與國(guó)際接軌的企業(yè)。 　　通過(guò)建國(guó)以來(lái)數(shù)十年工程實(shí)踐的積累，特別是改革開放以來(lái)的巨大技術(shù)進(jìn)步，我國(guó)巖土工程勘察的技術(shù)水平已有了顯著提高，已經(jīng)完全有能力承擔(dān)各類大型復(fù)雜工程的勘察、設(shè)計(jì)和施工，包括高層建筑和超高層建筑、復(fù)雜地基處理、深基坑開挖、大型邊坡工程、地下工程、移山填溝、圍海造陸、海上平臺(tái)、核電站等。每?jī)赡暝u(píng)選一次的優(yōu)秀勘察項(xiàng)目，金質(zhì)獎(jiǎng)和銀質(zhì)獎(jiǎng)都具有國(guó)際先進(jìn)水平。但同時(shí)也存在著水平參差不齊、成果質(zhì)量下降甚至弄虛作假，以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)方法和技術(shù)成果未完全與國(guó)際接軌等一系列問題。 　　可以預(yù)見，未來(lái)15年，我國(guó)市場(chǎng)將逐步完善，國(guó)內(nèi)國(guó)際兩大市場(chǎng)將逐漸融合。例如我國(guó)眾多知名大企業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)上承攬和完成了許多大型建筑工程和巖土工程項(xiàng)目，同時(shí)我國(guó)的黃河小浪底、長(zhǎng)江三峽水利樞紐工程均有國(guó)外知名企業(yè)參與建筑工程和巖土工程施工。由于巖土具有很強(qiáng)的地域特點(diǎn)，工程經(jīng)驗(yàn)積累非常主要。因此，今后有必要在提倡基本框架一致的前提下，形成自己的特色和優(yōu)勢(shì)，使巖土工程業(yè)務(wù)制度逐步走向世界。 1.3　注冊(cè)巖土工程師制度的建立 　　由于國(guó)內(nèi)外技術(shù)交流日趨頻繁，國(guó)內(nèi)外兩大市場(chǎng)逐漸融合，我國(guó)盡快向國(guó)際慣例靠攏勢(shì)在必行。建設(shè)部和人事部從1997年實(shí)施注冊(cè)結(jié)構(gòu)師執(zhí)業(yè)資格制度，并于1996年12月在江蘇、湖北及重慶進(jìn)行了注冊(cè)結(jié)構(gòu)師試點(diǎn)考試，1997年12月正式舉行了注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師執(zhí)業(yè)資格全國(guó)統(tǒng)一考試，今后每年舉行一次。 　　為了適應(yīng)我國(guó)巖土工程專業(yè)體制與國(guó)際慣例接軌，國(guó)家建設(shè)部和人事部正著手進(jìn)行全國(guó)注冊(cè)巖土工程師執(zhí)業(yè)資格考試的準(zhǔn)備工作。據(jù)悉，1998年年底進(jìn)行試點(diǎn)，從1999年開始將進(jìn)行全國(guó)統(tǒng)考。 　　由于巖土工程專業(yè)屬于知識(shí)密集型行業(yè)，科技人員的個(gè)人素質(zhì)極具重要性，因此，在實(shí)行注冊(cè)巖土工程師制度后，只有注冊(cè)工程師簽字的文件才能生效，這樣將會(huì)大大加強(qiáng)注冊(cè)工程師的榮譽(yù)感和責(zé)任心。 2　巖土取樣技術(shù) 2.1　巖土取樣技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化 　　巖土工程測(cè)試包括室內(nèi)土工試驗(yàn)、巖石試驗(yàn)、原位測(cè)試和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，在整個(gè)巖土工程中占有特殊、重要的地位。這首先是由于測(cè)試數(shù)據(jù)是分析評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，沒有完整、可靠、適用的測(cè)試數(shù)據(jù)，一切分析評(píng)價(jià)都是空中樓閣。巖土工程設(shè)計(jì)計(jì)算的準(zhǔn)確性和可靠性決定于計(jì)算模式和計(jì)算參數(shù)兩個(gè)主要因素，計(jì)算參數(shù)比計(jì)算模式更重要。其次，巖土工程測(cè)試有較大難度，在鉆探取樣、樣品制備和原位測(cè)試過(guò)程中，總會(huì)有一定程度的擾動(dòng)，對(duì)測(cè)試成果的影響極大。巖土體又是非均質(zhì)體，有的還有明顯的各向異性，測(cè)試結(jié)果是否具有代表性是個(gè)重要問題。再次，巖土測(cè)試方法很多，原理不一，同一指標(biāo)用不同的方法測(cè)試可得不同的結(jié)果。因此，要求巖土工程師必須了解各種測(cè)試方法的適用性。 　　學(xué)術(shù)界和工程界曾有過(guò)優(yōu)先發(fā)展室內(nèi)試驗(yàn)還是原位測(cè)試的爭(zhēng)論。主張優(yōu)先發(fā)展原位測(cè)試的人認(rèn)為，室內(nèi)試驗(yàn)在鉆探取樣及運(yùn)輸制備過(guò)程中，樣品一定程度的擾動(dòng)不可避免，而原位測(cè)試可直接在巖土體的原位取得數(shù)據(jù)，既快又好。但實(shí)踐表明，室內(nèi)試驗(yàn)仍是不可缺少的，巖土的一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如粒度成分、密度、含水量、可塑性等指標(biāo)，只能通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)測(cè)定；測(cè)定土的力學(xué)性狀時(shí)，室內(nèi)試驗(yàn)可根據(jù)需要，控制應(yīng)力、應(yīng)變及排水條件，而原位測(cè)試很難做到。室內(nèi)測(cè)定的指標(biāo)，其物理力學(xué)意義是明確的，而有些原位測(cè)試得到的指標(biāo)，沒有明確的物理力學(xué)意義。既然室內(nèi)試驗(yàn)不能廢棄，取樣技術(shù)問題就不能回避了。 　　目前，我國(guó)取樣質(zhì)量問題相當(dāng)嚴(yán)重。首先是土樣質(zhì)量很差，甚至工程技術(shù)人員對(duì)自己負(fù)責(zé)的工程也持懷疑態(tài)度。例如，有些工程在進(jìn)行深部地層取樣時(shí)，經(jīng)常采用單層巖心管，卸取土樣時(shí)采用慣性方法甩出，當(dāng)遇到粘性土不易甩出時(shí)，土樣經(jīng)常幾次甚至十幾次的伸長(zhǎng)變形，產(chǎn)生縮頸現(xiàn)象，受到了嚴(yán)重的擾動(dòng)，這樣的土樣也做為Ⅰ級(jí)原狀樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，難怪工程技術(shù)負(fù)責(zé)人本人都對(duì)室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果心存疑慮。其次是取樣技術(shù)與國(guó)際上通用標(biāo)準(zhǔn)不一致，不被國(guó)外承認(rèn)。關(guān)于后一問題，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范工作者已經(jīng)做了大量工作，《巖土工程勘察規(guī)范》、《原狀取樣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、《原狀取土器標(biāo)準(zhǔn)》都已相繼出臺(tái)，已經(jīng)有法可依。而且這些標(biāo)準(zhǔn)既與國(guó)際上通用標(biāo)準(zhǔn)一致，也照顧了我國(guó)的國(guó)情。 2.2　工程地質(zhì)鉆探技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化 　　由于工程地質(zhì)專業(yè)與探礦工程專業(yè)在巖土鉆探的鉆具、鉆頭、工藝、目的上均有一些差異，因此，有必要將《建筑工程地質(zhì)鉆探技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、《原狀土取樣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)內(nèi)容作一介紹。 2.2.1　鉆孔規(guī)格 　　鉆孔口徑應(yīng)根據(jù)鉆探目的和鉆進(jìn)工藝確定。采取原狀土樣的鉆孔口徑≮91mm；僅需鑒別地層的鉆孔，口徑≮36mm；在濕陷性黃土中，鉆孔口徑≮150mm。 2.2.2　采取Ⅰ、Ⅱ級(jí)土試樣的鉆進(jìn)要求 　　(1)在軟土、砂土中宜采用泥漿護(hù)壁。如使用套管，應(yīng)保持管內(nèi)水位等于或稍高于地下水位，取樣位置應(yīng)低于套管底部3倍孔徑以上的距離，以防擊入套管時(shí)，對(duì)擬采取土試樣的擾動(dòng)。 　　(2)采用沖洗、沖擊、振動(dòng)等方式鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)在預(yù)計(jì)取樣位置1m以上改用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。 　　(3)下放取土器前應(yīng)仔細(xì)清孔，孔底殘?jiān)穸炔粦?yīng)大于取土器廢土段長(zhǎng)度(活塞取土器除外)。 　　(4)采取土樣宜采用快速靜力連續(xù)壓入法，亦可采用重錘少擊方法，但應(yīng)有導(dǎo)向裝置，避免錘擊時(shí)搖晃。 2.3　混凝土灌注樁取心技術(shù) 　　近年來(lái)，在高速公路及鐵路橋梁工程中，單樁荷重越來(lái)越大，因此要對(duì)混凝土灌注樁進(jìn)行一定比例的取心，以抽樣檢驗(yàn)混凝土的抗壓強(qiáng)度和在灌注中有無(wú)斷樁現(xiàn)象。其要求與一般巖石鉆探不同：(1)連續(xù)取心，取心率達(dá)95%以上；(2)對(duì)所取巖心的直徑有要求，且必須是平面光滑的圓柱體；(3)控制孔斜，傾角≯1°，中途不能觸筋；(4)所取巖心要符合規(guī)格、整齊。 　　目前國(guó)內(nèi)常采用XY1A型全液壓高速輕便鉆機(jī)進(jìn)行取心。其主要技術(shù)參數(shù)為：最大鉆探深度100m；最大開孔直徑150mm；終孔直徑75mm；鉆桿直徑42～50mm；每回次進(jìn)尺1.5～3.0m。 　　鉆頭為人造金剛石鉆頭，采用雙層單動(dòng)取樣管，清水循環(huán)，可鉆取各種強(qiáng)度等級(jí)的混凝土心樣，心樣直徑可滿足試驗(yàn)要求。 3　原位測(cè)試技術(shù)新進(jìn)展 3.1　用原位測(cè)試確定土工參數(shù) 　　近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外普遍重視通過(guò)原位測(cè)試技術(shù)確定土工參數(shù)，并對(duì)測(cè)試成果的分析應(yīng)用有了新的認(rèn)識(shí)。 　　上海地區(qū)通過(guò)建筑物的沉降觀測(cè)，認(rèn)識(shí)到由CPT、SPT等用經(jīng)驗(yàn)關(guān)系確定土工設(shè)計(jì)參數(shù)，可能是一個(gè)有效的途徑，特別是對(duì)深層土和難以取土樣或難以保證土樣質(zhì)量的土。例如上海地區(qū)樁基的計(jì)算沉降遠(yuǎn)大于實(shí)測(cè)沉降，除了改善計(jì)算模式外，室內(nèi)土工試驗(yàn)的壓縮模量Es太低是主要原因。用旁壓試驗(yàn)確定粘性土、砂土、粉土的壓縮模量，通過(guò)若干工程的試算，均取得令人滿意的結(jié)果。 　　對(duì)于砂土，當(dāng)采用凍結(jié)法取砂樣時(shí)，含水量增高；而不用凍結(jié)法取土?xí)r，在取樣及運(yùn)輸過(guò)程中，土中水份易于流失，使含水偏低；但采用放射性同位素探頭測(cè)定砂土重度和含水量可取得理想的結(jié)果。 　　用γ、ω即可計(jì)算砂土孔隙比，從而對(duì)砂土的密實(shí)度作出評(píng)價(jià)，對(duì)于砂土，這是很有意義的。 　　對(duì)于大型土石方填筑工程，經(jīng)常需要測(cè)定填土的含水量和密度，由于土顆粒的直徑變化較大，傳統(tǒng)測(cè)試如環(huán)刀法、灌砂法等均有許多限制條件，而且速度較慢，往往不能適應(yīng)工期要求，采用核子密度儀就可以快速準(zhǔn)確地測(cè)得填土的密實(shí)度。 　　采取卵礫石的原狀樣進(jìn)行室內(nèi)密度試驗(yàn)是困難的，一般采用重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)來(lái)確定卵礫石<