李　林

摘 要：岩土工程是一门新兴的前沿学科，只有将岩土工程融入各个学科，才能实现健康快速的发展。本文描述了论述了汶川地震灾后重建面临的岩土工程问题及新时期国家大力发展基础建设以拉动内需对岩土工程提出的机遇与挑战。讲述了岩土工程创新的之路——生态建设，以城市建设和青藏铁路建设为例说明了进行生态建设所带来的切实效益。

关键词：岩土工程；创新；生态建设

1 前言

岩土工程是20世纪60年代末至70年代初将土力学及基础工程、工程地质学、岩体力学三者逐渐结合为一体并应用于土木工程实际而形成的一门应用性新学科。岩土工程是将土力学及基础工程、工程地质学、岩体力学三者结合为一体并应用于土木工程实际而形成的一门应用性新学科。它涉及土木工程建设中岩石与土的利用、整治或改造，其基本问题是岩体或土体的稳定、变形和渗流问题。岩土工程的发展将围绕现代土木工程建设中出现的岩土工程问题并将融取吸收其他学科取得的新成果，今后主要集中在土的本构模型的研究、沉降控制设计的理论和应用研究、基坑工程围护体系的稳定和变形、地基处理技术和复合地基等11个方面的研究领域。我国土木工程建设的规模、持续发展的时间、工程建设中遇到的岩土工程技术问题,都是其它国家不能相比的，这给我国岩土工程研究跃身世界一流并逐步处于领先地位创造了很好的条件[1]。

创新是企业的灵魂，也是企业生存和发展的动力。为了适应社会主义市场经济体制的要求，满足日益激烈的市场竞争需要,迎接加入“WTO”带来的严峻挑战，克服国营老企业人才缺乏、观念陈旧、生产经营机制不合理等困难。通过管理创新、观念创新和技术创新，探索出了一条促进岩土工程企业发展之路[2]。

岩土工程是一门新兴的边沿学科，需要把不同学科和不同领域的知识不断融入岩土工程学科，不断创新，才能更好地得到发展和完善。人类是生活在自然环境中的一部分客体，人类在进行一切社会活动时必须高度重视人与自然的和谐发展。所以岩土工程在今后也得从生态的角度出发，使其学科能为社会的和谐发展服务。文章结合汶川地震灾后重建面临的岩土工程问题及新时期国家大力发展基础建设以拉动内需对岩土工程提出的要求与挑战对新时期岩土工程创新发展进行了论述。

2 汶川地震灾后重建相关的岩土工程问题

5.12汶川大地震使我们国家进入21世纪以来遭受最为惨重的一次自然地质灾害直接经济损失8451亿元人民币截至10月8日12时，四川汶川地震已确认69227人遇难,失踪17923人。对人类赖以生存的地球，人类还知之甚少，地震的临震预报工作困难重重。但是，现有的科技水平至少表明，印度板块的挤压尚未停止。在这种背景下，川西地区的地震活动不会终止。因此，防震减灾工作应该成为工作的重点[3]。

2.1 松散堆积物问题

目前灾区余震活动已经接近尾声，地震中山区大量崩塌和滑坡产生的松散堆积物会构成灾区重建过程中最严重的次生地质灾害。从台湾集集地震等的经验来看，在地震过后的数年内，松散堆积物在雨季形成泥石流的频度和规模大大增加。因此，如何预测可能形成的泥石流范围、规模，及其对灾区工程结构和生产生活设施的潜在影响是一个值得关注的问题。

2.2 山区村镇选址问题

考虑中国的土地资源和人口分布特点、社会稳定、以及灾区的长期可持续发展要求，除部分县镇(如北川县等)需要重新选址外，更多的则要考虑在原址或其附近重建。从本次震灾的情况来看，震害严重的村镇基本上位于断裂通过部位或次生地质灾害严重部位。实际上，在部分地区，特别是在山区，遴选一块完全不存在灾害威胁的场址是困难的，部分村镇位于河漫滩等部位，还需要进一步考虑山洪的威胁。山区虽然灾害频繁，但是每种灾害发生的频度、可能造成的损失、工程可治理性和造价等是不一样的，可综合考虑上述因素进行场址可利用性评价和灾害风险区划。从美国加州的相关经验来看，只要断层通过部位确定了，在离断层50 ft(约15 m)之外是可以修建住房等建筑物的。过去由于覆盖层遮掩等原因，断层确切通过部位难以确定，那么通过本次地震大范围的地表破裂现象的详细调查，这一问题迎刃而解。

2.3 山区公路建设问题

山区公路，特别是乡村简易公路往往采用半挖半填的方法沿河修建，以节省施工造价。由于地震灾区构造抬升强烈，河谷快速下切过程中岸坡演变未能趋于稳定。即使没有地震，岸坡崩塌现象十分常见，特别是在雨季。本次地震期间，出现大量公路因崩塌、滑坡而损毁的现象可以说是不奇怪的。山区公路损坏切断了山区居民的逃生线路，也给救援工作带来巨大困难。上述公路修建方法是值得反思的。从G213 国道都江堰-映秀段的情况来看，本次地震中，马鞍石隧道无任何破坏，友谊隧道局部因层间错动衬砌出现轻微损坏，白云顶隧道在断层通过部位衬砌轻微破坏，与映秀-汶川段至今未能完全打通形成强烈的反差，也印证了地下结构的抗震性能较好的论断。因此，在地震山区，特别是山谷的峡谷段宜尽量使用隧道方案。在地质、地形条件较好的地段，若使用传统的方案，开挖边坡也需要进行锚固。短期来看，工程的投资是增加了，但是从长远的社会与经济效益来看，增加的投资是值得的。对部分山区而言，由于不处于交通要道，公路利用率很低，按上述思路修建公路并不可行。可考虑结合水电开发，利用水库开辟水上交通也是一种可以考虑的方案。

3 岩土工程创新发展

最近，中央政府核准了包括铁路、公路及机场等一批基础设施建设项目，有报道称，国务院近期批复的铁路投资额已经达到2万亿元，其中在建项目的投资规模超过了1.2万亿元。在全球性金融风暴不断升级、中国深受其累的背景下，中央政府的这一举措，表明政府面对新的国际经济格局，正在以加大投资力度的举措来拉动内需，以保证经济增长速度能够保持于一定的水平。铁路建设的规划，在几年前就已定下，“铁路十一五规划”显示，到2010年主要目标为：建设新线17000公里，其中客运专线7000公里，建设既有线复线8000公里，既有线电气化改造15000公里。值得关注的是，铁路方面的投资只是我国整个交通投资的一部分。据2007年10月国务院常务会议原则通过的《综合交通网中长期发展规划》，到2020年前，我国将重点构建“五纵”、“五横”综合运输大通道和4条国际运输通道，建设成42个全国性综合交通枢纽，总投资10万亿元以上。因此，2万亿元铁路项目投资应该是整个规划中的基建投资中的一部分。但在目前将其提速，反映出政府期望以此来改变目前内需不振对宏观经济的影响，使我国经济增长能够摆脱对外贸的过度依赖，从而减小金融危机对我国的冲击[4]。我国地势西高东低，自西向东逐级下降，形成一个层层降低的阶梯状斜面，成为我国地貌总轮廓的显著特征。我国是一个多山的国家，山地占全国总面积的1/3。从最西的帕米尔高原到东部的沿海地带，从最北的黑龙江畔到南海之滨，大大小小的山脉，纵横交错，构成了我国地貌的骨架，控制着地貌形态类型空间分布的格局。如果把分割的高原、盆地中崎岖不平的山地性高原、丘陵性高原、方山丘陵性盆地包括在内，连同起伏和缓的丘陵合计来算，广义的山地约占全国陆地总面积的65%。所有这些对我国基础建设所面临的岩土工程提出了很高的要求与挑战。

岩土工程作为一门基础学科既有丰富的理论内涵，又有很强的工程实用性，它与结构工程一样，都是以传统固体力学为主干支撑的，岩土力学与工程的核心问题是工程地质学和非连续介质力学。但是，如希望岩土工程只依靠经典力学手段来解决其复杂的具体问题，则往往是不可能的,也是不现实的。岩土体介质充满着不确定性(含随机性和模糊性)和不确知性，还有信息不完全性[5]。

众所周知,岩土工程涉及若干学科,具有复杂性和挑战性,很多东西我们还弄不清楚整个理论处于半经验半理论阶段。因此,特别需要加强岩土工程界的技术创新工作。1)政府和企业要加大对岩土工程界科学研究的投入,提高岩土工程界的整体素质,遏制住岩土工程中的质量下滑现象。岩土工程的重要性和占总投资的比例(约1/4~1/3)应该引起重视。为了不出事故,有的项目浪费惊人。除了法规和管理以外,重点还是科研投入问题。2)要组织大量的、富于牺牲精神的工程地质学家、结构工程专家和力学专家来共同研究岩土工程问题,要有理论突破,要总结一套具有中国特色的岩土工程理论。3)要十分重视结合工程,解决工程中提出的技术问题,为工程服务。其基本点是要与工程结合。4)要大力加强工程现场的测试和数据研究分析工作。希望以后能看到更多的测试数据分析的论文。5)要狠抓岩土工程界的计算机应用。我国整个岩土工程界的软件市场还不够好,软件应用混乱,真正权威性的通用软件甚少。一方面,要加强软件的研制和开发,搞好软件技术创新;另一方面,要加强软件市场的管理和规范,更好地为工程服务。6)要注重岩土工程人才的培养。现在岩土工程企业中,估计只有20%的单位有岩土工程师。岩土工程人才的缺乏和“断层”已十分明显。同时,由于工作艰苦等各方面的原因,又造成人才外流。要搞岩土工程的技术创新,除了大量培养博士、硕士以外,还要加强技术工人和工长的培训。要克服“昨天是农民,今天是工人”的现象。7)要适当引进国外先进设备。但要特别注意不能只引进设备和“产品”,不引进技术。要全面掌握关键技术,能够改进和创新进而出中国产品[6]。

创新只能通过脚踏实地，勤奋刻苦地学习，把不同学科和不同领域的知识不断融入岩土工程学科去实现。创新之苗只能从地上长出来，不会从天上掉下来！“地上”就是迄今为止前人研究成果的总和[7]。

4 生态保护在岩土工程的重要性

保护和改善生态环境是全国人民面临的一项重要任务。如何搞好我国生态环境建设，学习和研究邓小平江泽民同志关于生态环境建设思想，具有十分重要的理论意义和现实指导意义[8]。

城市是人类活动高度集中的场所，是人类生存和发展以及对资源、商品和服务的主要消费场所和集散地。随着城市化进程的逐步加快，经济快速增长，与之相随的是生态环境恶化等一系列问题，如交通堵塞、污染加剧、能源紧张等，城市环境的优劣直接影响到居民的生活质量和城市功能的发挥。在这种的形势下，生态城市理念在我国得到迅速发展。生态城市是按生态学原理建立起来的一种社会、经济和自然环境协调发展，物质、能量、信息高效利用，基础设施完善、布局合理，生态良性循环的人类聚居地，即高效、和谐的人类环境。生态城市倡导社会文明安定、经济高效、生态环境和谐。我国正处于经济高速发展与工业化进程中，据世界经济发展规律显示，当一个国家或地区的人均GDP 处于1000-3000 美元的发展阶段，将面临最为严峻的人口、资源与环境等瓶颈因素的约束。我国正处于该阶段，多数城市正面临着如何可持续发展的问题。特别是我国西部地区，西部大开发，使西部城市面临难得的机遇；同时由于生态环境的脆弱，如何发展西部城市的同时有效避免生态破坏与环境污染，已是现阶段城市建设的一个重要问题[9]。

青藏高原素有“世界屋脊”“地球第三极”之称，是我国的“江河源”。在青藏高原这种原始独特、脆弱、敏感的生态环境中修建铁路，必须有效地保护生态环境，这是青藏铁路建设的重要任务，也是国内外关注的焦点。交通体系是青藏高原社会和经济发展的重要组成部分。为了避免由于经济发展而引起的生态环境恶化的趋势,建设高效率、低消耗、低污染的青藏铁路成为该地区社会、经济发展的基础性设施之一。青藏铁路的建设将为青藏高原的生态环境的改善做出有益的贡献。

“生态脆弱”是青藏铁路建设面临的主要难题之一，青藏铁路沿线生态环境具有特殊性、敏感性、脆弱性和区域差异性等特征，因此，在青藏铁路的设计和建设中采取了多种有效的工程措施对生态环境进行保护，监测结果表明青藏铁路建设环境保护在中国重点工程建设项目中处于领先水平.在青藏铁路的建设中，全面贯彻了环境保护法规，明确了环保设计原则，开创了环保管理新模式，实现了高海拔植被保护新突破，创造了野生动物保护新经验，防止了铁路沿线水土流失，确保了江河湖泊不受污染。经青海、西藏两省区环保部门监测结果显示，青藏铁路建设对河流水质无明显影响，冻土环境未出现明显改变，沿线野生动物迁徙条件和铁路两侧自然景观未受破坏，沼泽湿地环境得到了有效保护。国家环保总局等部门多次检查后认为，青藏铁路建设环境保护在中国重点工程建设项目中处于领先水平，具有示范意义[10]。

5 结论

通过以上的论述可得出：为了更好的完善岩土工程学科，必须坚定不移地走创新的道路；为了使人类与自然更和谐地发展，使人类和自然到达双赢，岩土工程的发展也应该融入生态发展观。

参考文献

[1]陈东佐，李静.岩土工程的现状及发展[J].太原大学学报.2003.3:(4).

[2]徐杨青.依靠改革创新 探索岩土工程企业发展之路[J].资源环境与工程. 2006.20:(63)716~718

[3]谢和平，邓建辉，台佳佳，何昌荣，魏进兵，陈继平，李小余.汶川大地震灾害与灾区重建的岩土工程问题[J].岩石力学与工程.2008.27(9):1781-1791.

[4]http://news.xinhuanet.com/.

[5]孙钧.岩土工程的特点与未来的创新发展[J]. 岩土论坛.5(6):20~22.

[6]陈祥福.应加强岩土工程的技术创新工作[J].岩土工程界.2000.

[7]沈珠江.采百家之长、酿百花之蜜——岩土工程研究中如何创新[J].岩土工程学报. 2005.3(27):365~367.

[8]蔡孝恒.浅述江泽民同志对邓小平生态环境建设思想的继承和发展.毛泽东思想研究. 2006.5(23):86~88.

[9]周万全，魏诚，张则强.大力发展绿色物流建设西部生态城市[J].商场现代化. 2007.

[10]席新林，许兆义.青藏铁路建设中生态环境保护措施[J].环境科学与技术.2005.(28):119~121.