论岩土工程中的人类B面

岩土体是自然界历经地质年代的产物,具有时空效应的变异性、节理裂隙或松散颗粒集合的碎散性,以及固、液、气组合的多相性,使岩土体的工程性质呈现纷繁复杂,甚至只能意会而不可量化、抑或是不可言传的局面。
自工业革命以来,人类对大自然的改造超过了自然界自身的“进化”,正因为人类的加入,从而使岩土体的自然属性具有了人的属性,即岩土工程问题。但人的加入,使本来异常复杂的岩土体难度呈现级数式的增长。这些问题中顺应自然规律的“人地和谐”岩土工程是造福于人类杰作,极大的推动了人类的进步与发展,是浩浩荡荡的岩土工程界主流。但违背岩土工程基本原理的人类改造,往往会导致或轻或重的岩土工程问题、事故。虽然这种现象的比例在岩土工程界只占少数,但确实对岩土工程的清明声誉影响极大。
理论是岩土工程的基石,自太沙基一百多年前建立土力学科以来,经过几代岩土人的不懈努力,岩土工程的理论体系的大厦逐渐成形,并不断完善,有效的指导了岩土工程的开展和问题的解决,是人类解决岩土工程问题的基础和指路明灯。也可以说,没有理论的奠基,岩土工程就不能称之为学科。但由于岩土体自身的复杂性和包括人类在内的外界因素不确定性,使岩土工程的准确量化、预测相当困难,因此,理论上也就有太多的、而又不可或缺经验修正。这就注定了岩土工程理论公式宜尽量“大道至简”,如岩土工程强度、变形、渗透三大问题的经典奠基理论公式之一的达西定律,其表达式就只有三个字母。否则具有一大堆参数、包罗万象的“蛇形

”公式往往可能反而会造成理论的应用局限或过大的偏差。

规范是实践中解决岩土工程问题的准绳,是这个行业的“行为准则”,它明确的指引或限制了岩土工作者“该怎么做,不该怎么做”。但近年来有些规范由于受到多种因素影响,出现了规定太死、偏于理论脱离实践、甚至出现违背岩土工程基本原理的情况,直接造成岩土工程的正常实践受到很大限制或误导。如有的规范明确规定锚索锚固段“应进入基岩”、二次注浆“应在一次注浆强度达到5MPa以上后方可进行”、高速公路边坡地震工况下的安全系数应不小于1.15、锚索框架梁应采用连续梁或简支梁进行计算,普通拉力型锚索规定采用无粘接钢绞线或锚索采用自锁型......这些问题的堂而皇之的出现,时刻警醒规范编制者应有丰富的理论知识和丰富的工程实践经验,以及具有严谨的科学态度。因为编制规范不是炫耀的资本,而是一项神圣的社会和学术责任。
勘察是人类认知工程地质的根本,也是解决岩土工程问题的基础。所谓“地质是基础”正是岩土工程中地质勘察的重要性体现。一个好的地质勘察,对岩土工程的有效性实施具对导向的作用。高耸的摩天大楼、壮观的水电大坝、穿云跨河的交通工程......无不是地质人的默默付出方才实现。
但在有些岩土工程实践中,由于受到多种因素的制约,地质勘察的质量、数量和重视程度还有待进一步提高。如现场调查严重不足、走马观花,勘探数量明显不足,勘察质量有待提高。钻探岩芯往往只有“一堆渣子”、土工试验中的抗剪强度参数过于偏低、大型滑坡当作铁板一块而没有分级、分层和分区的概念......这些问题的出现直接造成岩土工程复杂化或人为化,正所谓“ 基础不牢,地动山摇”,只有地质勘察的合理科学,方能确保岩土工程的“人地谐和”。
设计是整个岩土工程产业链的核心,在整个产业链上具有承上启下的作用,是解决岩土工程问题的关键的所在,“设计是灵魂”正是设计在岩土工程中核心地位的真实写照。一个好的岩土工程设计师应具有丰富的理论知识和丰富的工程实践经验,这对具有概念设计特性的岩土工程而言,理论结合实践是至关重要的。岩土工程切忌唯“计算论”,稍有不慎就可能出现唯经验论和唯计算论的不合理现象。
但有些设计人员偏爱于办公室中的计算、模拟,而不愿意到现场去“感觉”和掌握第一手资料,这与“接地气”的岩土工程基本理念是相违背的,不应存在“软件包打天下,套图纵横江湖”的荒诞怪异现象。因为岩土工程是在合理建立地质模型、正确抽象思维形成概念模型基础上,方能进行有效的计算模型或数值模型量化,继而才能最终形成合理的设计图纸。否则其产品最多只能是“画了个图,而非具有科学含量的设计”。
岩土工程设计犹如中医整体上认知人的机体“经络”,重视外界辅助作用下的人体自身“调节”和阴阳的平衡,正如“治坡先治水”,通过合理设置有效的坡体地下水和地表水截、疏、排措施,打通工程斜坡的岩土体“经络”,往往就可起到事半功倍的效果。设计犹如中医是一个细细品味、雕琢的过程,但由于多种因素影响,有些岩土工程在没有掌握或认知岩土体“机体”的基础上,就匆忙采取手术、抗生素强行剥离和压制,设置大量的易于量化的支挡工程堆砌,实是岩土工程设计的遗憾。
咨询的贯彻始终,即所谓全过程咨询是有效辅助岩土工程问题有效解决、方案有效优化的重要手段,这在5.12地震灾后重建中起到了不可替代的积极作用,对岩土工程的方案确立、优化、实施起到了良好的监督或参谋作用,目前国内推广的全过程咨询必将对岩土工程的健康发展起到积极的推动作用。
但作为工程经验占有重要地位岩土工程,严谨而符合具体“工点”的认真调查方是经验发挥正能量的关键,否则脱离理论或脱离实践的唯经验咨询可能就是虚无的经验主义者。借用与岩土工程类似的一个老中医故事,就能形象的说明严谨科学的工作态度对岩土工程是多么的重要。
某中医大师的墙上挂满了各种奖励和名人名家的合影,慕名而来的笔者却是在他的学生问询记录病症、拟好药方后,方才转交与大师“斜瞅一眼”笔者与药方后,简单而不能再简单的直接拍板药方和药量,完全省略了中医的”望、闻、问、切”,结果花了几大百人民币却没有任何起色,反倒是一个主治医生用认真”求道”的精神很快治愈笔者的疾病。
施工是岩土工程最终“落地”付诸实践的具体执行者,一个好的工程施作者是在真正领会设计精髓,认真的将岩土工程蓝图变为现实的践行者,伟大的工程建设者创造了一个又一个人间基建奇迹。
但由于岩土工程多具有隐蔽性的特点,造成最终的工程多默默的深埋于地下而成为无名英雄。岩土工程的这个特点也导致了有些工程施作者违背岩土体基本原理而投机取巧、偷工减料......甚至引发工程事故。如有些边坡工程开挖后加固防护工程严重滞后而导致长期裸放,老滑坡违背预加固理念而先开挖后支挡使其复活,甚至采用灌水法扩大滑坡规模以求获得更大的工程变更,锚索锚杆长度不满足设计长度或孔口注浆导致工程失去锚固力......这些都需要加以引导或加强工程监督、监测和检测进行控制。
监理是岩土工程质量的重要保证,主要包括设计监理、地勘监理和施工监理。设计监理可有效确保岩土工程设计深度、细度,从而确保岩土工程的“灵魂”健康;地勘监理通过现场核对,确保地勘工作的合理、有序进行,确保地质工作的资料在符合现场实际情况的同时,起到对设计的有效支撑;施工监理可有效确保岩土工程施作的保质保量,并对现场发现的问题提出合理化的建议,是岩土工程贯彻动态设计、信息化施工的重要保障之一。
但从工程现实中来看,监理工作与人们对其本职工作的期望还有很长的路要走,甚至将监理二字看作是一种负面,记得笔者当年施工时的监理同志是“日上三杆方起床,睡眼朦胧上现场,吃拿卡要是常态,工程签字愁死我这个西北狼”,这也许是现在很多监理公司改名为咨询公司的原因之一吧。
管理也是生产力,这是对合理管理岩土工程的肯定。一个好的工程管理制度和制度的执行者,是岩土工程合理实施的保障,对岩土工程的全过程实施具有指引性的作用,对工程参加各方具有不可替代的协调作用。
但现实管理中往往对岩土工程病害预判性重视不够而事后抢险者偏多,很多管理者很难在病害大规模发生以前下定决心处治;对岩土工程技术的尊重还需要进一步加强,减少“一手交问题,一手就要设计”而不顾合理设计周期的频率;减少偏于“献礼”的欠合理工期而导致工程造价和工程质量波动的情况;过于要求工程安全,缺乏管理担当而干涉工程方案的现象......
以上岩土工程中的欠合理、不合理的现象导致的或大或小的岩土工程事故是探究问题"最不愿意见到",但却是最有效的积累经验、完善理论的途径,但这在工程实践中往往是最讳莫如深的话题,这样的后果是“秦人不暇自哀,而后人哀之;后人哀之而不鉴之,亦使后人而复哀后人也”,这是深为遗憾的。
总之,岩土工程是典型的中医学科,它讲究的是在“天、地、人、时”四维一体的问题解决之道,其中的每一个环节都是相当重要而关键的,只有正确的依据客观规律,因地制宜,人地谐和,抓住合理的时间和时机,依据正确的理论指导和合理的将管理、设计、监测、施作为一体,方是有效剖析岩土工程问题,解决岩土工程问题的有效之道。因此,异常复杂的岩土工程只有顺应自然,依据科学观方能有效解决,切忌违背科学规律导致岩土工程问题复杂化。这就要求岩土工程产业链上的每一个螺丝钉做好本职工作是最基本的要求,也是每一个岩土理论探索者和工程实践执行者的基本素养。
以上言论只是岩土工程的AB面中的B面,而对A面没有过多的涉猎,但并不是抹杀岩土工程取得的辉煌,而只是觉得说一说B面的问题可能会更好的促进行业的发展,如有雷同,纯属巧合,切勿敏感和对号入座。
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