岩土工程领域的发展前景
1，岩土工程的内涵
岩土工程有几种不同的定义:
岩土工程基本术语标准定义为:“土木工程中涉及岩石和土壤的利用、处理和改良的科学和技术。”中国大百科的定义是“土木工程的一个分支，以工程地质学、岩石力学、土力学和基础工程为基础，涉及岩石和土壤的利用、改造和改造。”也有专家将其定义为:“土木工程的一个分支，研究作为支撑、荷载、介质或材料的岩土(包括水)，必要时对其进行改进或管理。”以上表述虽不完全一致，但主要方面相似或相同。第一，岩土工程是土木工程的一个分支；第二，研究对象是岩土，包括岩土中的水；第三，它是一门技术科学或工程技术。
2岩土工程的延伸
岩土工程实用性很强。从工程实践的角度来看，它包括以下几个方面:
(1)岩土作为支撑体
建筑物、道路、桥梁、庭院、大型设备等。都是建在岩石和土壤上，作为基础和支撑。研究的主要问题是承载力和变形。
(2)作为荷载或自承体的岩土
边坡工程、基坑工程、露天矿山等地面开挖，隧道、地下洞室等地下开挖，都面临着另一种稳定性和变形问题。这时岩土的作用可能是既有荷载又有自承。同时，对地下水的控制往往具有决定性的影响。
(3)岩土材料
填方工程，尤其是大规模的高填方和填海造地，需要使用大量的岩土作为材料；围堰、水坝和堤坝也是由岩石和土壤构成的。除了研究这些工程的稳定性和变形外，岩土材料的选择和质量控制是主要问题。
(4)地质灾害防治
岩溶、塌陷、崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降等地质灾害对工程构成严重威胁，防治工程必须根据具体情况和地质演化规律进行设计和施工。场地和地基的地震效应也是岩土工程的一部分。
(5)环境岩土工程
地质和水文地质环境评价、垃圾卫生填埋、土石文物保护等。都涉及复杂的环境岩土工程问题。随着人们对环境保护的重视，对人地和谐的认识，以及可持续发展政策的实施，环境岩土工程日益受到重视。
也可以举出一些，但主要是以上五类。
上述工程不仅涉及天然岩土，还包括各种人造土，包括天然土的加固和改良，以及利用排水、压实、加固、改性、灌浆、锚固、设置钢筋等方法改变岩土的强度、变形和渗透性。岩土加固与改良是岩土工程的重要组成部分。
从第九届优秀勘察应用项目中可以了解到岩土工程的范围，如秦岭隧道、岭澳核电站、三峡五级船闸、龙羊峡水电工程、小浪底水电工程、白云机场、萧山机场、多高层建筑、唐山岩溶塌陷治理、滑坡治理、大型露天矿山边坡、城市地下共同沟、海上采油井场、三峡水库岸边浸没区治理等。，以及深基坑支护、道路、尾矿和电力。虽然不全面，但可以看出岩土工程涉及的范围很广。
2、岩土工程与相邻专业的关系。
岩土工程与许多专业密切相关，相互重叠，界限模糊。边境附近，你中有我，我中有你。如:工程地质学、结构工程、水利水电工程、道路桥梁与隧道工程、港口与航道工程、采矿工程、地震工程、海洋工程、环境工程等。下面只说明岩土工程与工程地质的关系，岩土工程与结构工程的关系:
(1)岩土工程与工程地质的关系
首先，阐述了工程地质和岩土工程的区别。
工程地质学是地质学的一个分支，是研究与工程建设有关的地质问题的一门科学。工程地质学源于土木工程的需要，其本质是一门应用科学。岩土工程是土木工程的一个分支，其本质是一种工程技术。地质专家(地质学家)从事工程地质，重点研究地质现象、地质成因与演化、地质规律、地质与工程的相互作用；工程师是从事岩土工程的，他们关心的是如何根据工程目标和地质条件，建造满足使用要求和安全要求的工程或工程的一部分，解决工程建设中的岩土技术问题。所以两者是有区别的，无论学科领域，工作内容，关注点。
然而，工程地质学与岩土工程密切相关。有人说，工程地质是岩土工程的基础，岩土工程是工程地质的延伸。虽然不一定确切，但是有道理。岩土工程师面对的岩土材料，无论性能还是结构，都是自然形成的，经历了漫长的地质历史，是各种复杂地质作用的产物。岩土的性能和结构只能通过调查来确定，而不能完全确定。一些关键问题需要根据地质规律进行推测或预测。特别是在地质构造复杂的山区，有经验的工程地质学家可以通过地面调查大致判断地质构造的轮廓，通过物探、钻探、探槽井等手段，由粗到细、由浅入深地构建工程地质模型。没有地质基础，怎么识别断层？怎样才能识别软弱夹层和结构面的空间分布？怎样才能解释地下水的赋存和运动规律？如果要开挖隧道，哪些路段会坍塌？哪些路段会被淹？在地质复杂的地区，没有工程地质师，土木工程很难动。
(2)岩土工程与结构工程的关系
显而易见，岩土工程与结构工程密切相关。建筑结构和桥梁结构都是建立在地基上的。地基是否稳定直接影响结构的安全；地基是否会产生过大的变形将直接影响结构的功能，二次应力可能使结构超过设计极限。基础有问题，很难补救。因此，结构工程非常关注地基的稳定性和变形。目前一般的基础设计是由结构工程师考虑到上部结构的要求来完成的，只有复杂的基础问题或需要特殊处理的基础才需要岩土工程师的参与。同样，岩土工程师必须了解结构类型、荷载及其分布，尤其是基础的类型和刚度，了解对基础变形的限制，才能有的放矢。岩土工程师和结构工程师之间的密切合作非常重要。
结构和基础是一个整体，相互作用，相互影响。基础的变形会改变结构的应力，结构的荷载分布和不同刚度会产生不同的基础变形。人们经常通过调整地基和结构的刚度来适应地基的变形，地基、基础和上部结构的协同作用分析是目前的一个热点。反之，通过地基处理可以提高地基的承载力和刚度，以满足上部结构的要求。
岩土工程和结构工程，你中有我，我中有你，相互交叉重叠的例子数不胜数。比如桩基，作为结构的延伸，是结构的一部分，但桩基的承载力和变形主要取决于与之关系更为密切的岩土。再比如基坑工程、土方开挖、地下水处理、土压力计算等。都和岩土有关，但是护坡桩、地下连续墙、锚杆、内支撑都是结构。边坡工程和地质灾害的治理看似属于岩土工程，但往往离不开结构措施。简单的岩土工程，比如填海造地，堤防工程，大型高填方等等，不多。虽然结构工程师和岩土工程师有分工和侧重点，但大部分是相互配合的。所以结构工程师要有必要的岩土知识，岩土工程师也要有必要的结构知识。由于结构专业在总体上处于主导地位，岩土工程师承担的主要任务往往是结构工程师难以承担的复杂或专业化的岩土工程任务。
4、岩土的主要特征
岩石的裂隙和土壤的多孔性是岩石和土壤区别于人造材料如混凝土和钢材的主要特征。
(1)，岩石断裂
岩石总是或薄或密，或宽或窄，或长或短，有各种各样的裂缝，这是岩石区别于混凝土的主要特征。这些裂缝有的粗糙，有的光滑；有的是直的，有的是弯的；有的填了，有的没填；有的发生有规律，有的规律性差。裂缝的成因是多方面的，有岩浆凝固收缩形成的原生节理、沉积间断形成的层理、构造应力形成的构造节理、表生形成的卸荷裂缝和风化裂缝、变质作用形成的片理和劈理等。它们构成了岩石中极其多样和复杂的断裂系统。人们把岩石和裂隙看作一个整体称为“岩体”，把裂隙概化为“结构面”。显然，结构面是岩体中最薄弱的环节。就力学性质而言，岩石、结构面和岩体的力学参数差异较大。了解结构面的产状、参数和分布是岩土工程勘察设计的重点和难点。
岩体中的地下水沿岩体中的裂隙和溶洞流动。随着裂隙和洞穴形态和分布的不同，地下水也有不同的类型，如脉状裂隙水、网状裂隙水、层状裂隙水和洞穴水。
(2)土壤的孔隙度
土壤是一种有孔隙的颗粒物质。对于饱和土，有固态和液态；对于非饱和土，有固态、液态和气态。从而产生有效压力和孔隙压力；孔隙压力包括孔隙水压力和孔隙气体压力。有效应力原理成为土力学区别于一般材料力学的主要标志，岩土计算中出现了总应力法和有效应力法两种原理和方法。在饱和土中，由于孔隙水压力的增加和消散，不同加载速率下地基承载力不同；是否及时支护对软土基坑的稳定性有不同的表现；渗透系数和地层组合的不同导致地基沉降速率的不同等等。饱和土中的静水压力会产生挤土效应，导致桩的折断、弯曲和上浮。地震时的静水压力导致了沙子和淤泥的液化。非饱和土的孔隙气体压力形成基质吸力，随着土中含水量的增加而减小，因此是不稳定的。随着湿度的增加，膨胀土和黄土的强度显著降低。非饱和土基坑雨季易发生事故，花岗岩残积土边坡暴雨易发生浅层滑坡，都与基质吸力降低有关。总之，掌握孔隙压力是岩土工程的一个重要关键。
5.对自然条件的依赖和条件的不确定性。
岩土工程作为土木工程的一个分支，是在传统力学的基础上发展起来的。但很快发现，简单的力学计算无法解决实际问题。主要原因是对自然条件的依赖和计算条件的不确定性。与结构设计相比，结构工程师面对的材料是混凝土、钢材等人工材料，相对统一，材料和结构都是工程师在设计时选择的，可控，计算条件非常明确，所以基于力学的计算是可信的。但是，岩土无论是材料还是结构，都是自然形成的，是工程师无法选择和控制的。他们只能通过调查发现，不能完全发现。因此，不同程度地存在着条件和参数的不确定性、计算条件的模糊性和信息的不完全性。因此，虽然岩土工程计算方法已经取得了很大的进步，发挥了重要的作用，但是计算假设、计算模式、计算参数与实际情况存在很多差异，计算结果与实际情况总有或多或少的差异，这就需要岩土工程师的综合判断。“不是精确的计算，而是正确的判断”，强调概念设计，一直是岩土工程的知识。
6.参数的不确定性和测试方法的多样性
同一岩土体试验数据的离散性有两个原因。首先，由于取样、运输、样品制备和试验操作的干扰，以及试验和计算引起的误差，试验数据是随机分布的。这方面产生的不确定性与混凝土、钢材的试验数据基本相同，但可变性更大。第二，土工试验数据还与样品的位置有关，这是其他工程材料不具备的特性。岩土的性质，即使在同一层，也是不同的。不仅有规则的水平和垂直相变，还有不规则的折射率色散。所以单个样本测试的指标一般不具有代表性，必须有一定数量的测试指标。经过统计分析，可以得到有代表性的数值。结构设计注重截面计算，岩土工程分析注重系统分析，没有截面计算。与试样的尺寸相比，所分析的岩土体的尺寸要大许多倍，因此要考虑岩土体参数值的综合水平，所以标准值的计算方法与混凝土和钢材不同。结构截面可靠度分析已基本成熟，并已纳入规范；然而，岩土工程的可靠性分析还处于研究阶段，由于问题复杂，积累不足，很难在工程中得到广泛应用。岩土工程测试可分为室内测试、原位测试和原型监测三大类，以及各种模型试验，种类繁多，各有特点和用途。对于同一个参数，不同的测试方法会得到不同的结果。选择合理的试验方法已成为岩土工程计算达到预期结果的重要环节。例如，土的模量包括压缩模量、变形模量、侧向模量和反演模量。土壤抗剪强度的室内试验包括直剪和三轴剪切；直剪包括快剪、固结快剪和慢剪；三轴剪切包括不固结不排水剪切、固结不排水剪切、固结不排水剪切和固结不排水剪切来测量孔隙水压力；原位试验包括十字板剪切试验和现场大型剪切试验。由于测试条件不同，测试结果也不同。哪种测试方法合理，由岩土工程师根据具体情况确定。这种试验方法的多样性也是岩土工程区别于其他工程技术的重要特征。在岩土工程分析计算中，应注意计算方式、计算参数和安全度的匹配，计算参数的正确选择最为重要。
7.岩土工程的不完善、不完美和不成熟。
地质学和力学是岩土工程的两大理论支柱，两者相辅相成，相互渗透，相互嫁接。力学是根据基础理论，结合具体条件，建立模型来求解。其特点是由一般到特殊，严谨，是一种演绎推理的思维方法。地质学是在分析、综合、比较调查研究获得的大量资料的基础上，找出科学规律，由特殊到一般，强调分析原因和演变，宏观把握和综合判断的归纳推理方法。
由于条件和参数的不确定性，信息不完整，使得简单的计算不仅不准确，而且不一定可靠。因此，强调定性分析与定量分析相结合，综合判断。综合判断要靠工程师的理论基础和丰富的工程经验。就像一个好的医生，要有深刻的医学理论理解和丰富的临床经验。忽视经验当然是错误的，没有经验的人解决不了复杂的工程问题。忽视理论也是错误的，容易把局部经验误认为普遍真理，犯概念性错误。"经验的果实只有植根于理论之树，才有生命力."
从上面可以看出，岩土工程仍然是一门不严谨、不完善、不成熟的科学技术，处于一种“发展中”的科学技术，因此存在相当大的风险。沈珠江院士说:土力学的发展是“从蹒跚学步到自力更生”，岩石力学发展较晚，成熟度较低。
8.岩土工程概念设计
岩土工程的崇高概念设计可以理解为狭义的框架设计，设计框架是为了进一步细化而概括出来的。广义的概念设计可以理解为一种设计思想。
概念设计一般可以概括为:在充分了解功能需求和掌握必要信息的基础上，通过对设计条件的概化，先定性分析，再定量分析，提出一个框架，从技术方法的适宜性和有效性、施工的可操作性、质量的可控性、环境限制和可能产生的负面影响、经济性等方面进行论证，从概念上选择一个或几个方案，进行必要的计算和校核，并进行施工检查和监控。广义的概念设计不仅在设计的初始阶段是必要的，而且在整个项目中贯彻概念设计的思想也是必要的。
做概念设计，必须有深刻的原理理解，丰富的经验，灵活的操作能力，顾全大局，掌握影响项目成败的关键因素，对设计的实施效果有一个基本正确的估计。
做概念设计的时候，一定要注意符合科学原理，不要犯概念上的错误。概念不清，往往只看现象，看不到本质，凭地方经验处理问题。概念不对，就可能犯原则性错误。概念清晰的人能透过现象看到本质，举一反三，自觉运用理论和经验。岩土的基本特性，地下水的渗透和运动规律，结构与岩土的协同作用，都是重要的概念。
岩土工程计算不准确的原因有三:地质条件、计算方式和计算参数，尤其是计算参数最难把握。因此，首先要做好调查工作，掌握地质情况；其次，正确选择公式和软件，充分了解其适用条件和可能出现的偏差；还要强调信息化建设和动态设计。事先的定量计算一般只是估算，只有原型测量才是最可信的。监测不仅是确保安全的重要措施，也是最可靠的科学实验。
9.注册岩土工程师执业
注册土木工程师(岩土)已通过三次考试，预计即将开始执业。岩土注册师的权利、义务和执业范围是大家非常关心的问题。这些问题将在政府相关部门发布后实施。我只就岩土工程特点的相关问题谈一些个人看法:
(1)获得注册工程师资格，意味着专业能力达到了相关专业的执业门槛，这方面的法律能力当然对个人和所在单位都有好处。但另一方面也是承担责任的，对自己签署的技术文件承担法律责任和终身责任。如前所述，岩土工程仍然是一门不严谨、不完善、不成熟的科学技术，具有一定的风险。注册人员不仅要遵守法律法规，熟悉标准规范，还要有深厚的理论基础，丰富的工程经验，以及在事情发生时做出正确判断的能力。我国幅员辽阔，条件各异，岩土工程种类繁多。一个人不可能在所有领域都有丰富的经验。所以在执业过程中一定要慎重，一定不能承接岩土工程师范围内的所有业务。《勘察设计注册工程师管理条例》第二十六条规定了注册工程师的义务，其中第二款为“在规定的范围内从事执业活动”；第(3)款是“本人仍有能力从事相应的执业活动”。换句话说，我们必须尽我们所能。不熟悉的问题可以咨询相关专家，但是签了就要负责。
(2)岩土工程专业范围与相邻专业重叠、重合，所以注册工程师的执业会与相邻专业的注册工程师重叠、重合，这是客观存在的。所以，划清界限是不合适的，也是不可能的。你中有我，我中有你，在相邻的职业界限附近，这很正常。在重叠区，只要符合相应的法律法规，a专业可以做，B专业也可以做，谁做谁负责。例如，专业岩土工程勘察可以由注册岩土工程师进行，也可以由合格的地质学家进行(如果国家有这个系列)。桩基工程设计可由注册结构工程师、注册岩土工程师、基坑工程设计、注册岩土工程师、注册结构工程师等承担。其实确实需要具体工程具体分析，比如锚杆挡土桩护坡，主要涉及岩土技术问题，结构计算较少，一般结构工程师可能不如岩土工程师熟悉。而内支撑体系的大面积基坑结构设计计算相当复杂，由结构工程师来承担，或者由岩土、结构专业的工程师来配合，可能更合适。
10，岩土工程技术控制
《勘察设计注册工程师管理条例》第27条规定了注册工程师的义务，其中第(2)款是“执行工程建设的标准和规范”，无疑是必须遵守的。标准和规范是目前政府对工程建设实施技术控制的依据，抓质量就是抓标准和规范的实施。但是，在实施过程中，许多具体问题并不容易处理。岩土工程师以标准和规范为指导，对于单个项目来说可能不是最佳选择，从而抹杀了岩土工程师因地制宜、采用先进技术的积极性。那么，标准规范是否可以做得更加详细具体，让岩土工程师有章可循？按照上面说的岩土工程的特点，是不容易做到的。岩土材料种类和组合多，地质背景和水文地质条件多样；在与项目的互动中，其地位和作用是不同的；还有各地的地方特色和地方经验，对于这种复杂多变的情况和问题，制定一套具体的、统一的、合适的规则是非常困难的。很难保证它会普遍适用。就像医学领域，有医学原理，有药典，有各种检验标准，却没有“处方规范”，中西医都是如此。我认为，根据岩土工程的特点，技术控制可分为三个层次:
第一个层次，涉及人身健康、工程安全、环境保护等公共利益、国家利益，应设定成技术法规，由国家制定，强制执行，严格监督。包括勘察设计的基本原则，各种灾害的防治，限制有害物质的扩散等等。
第二个层面上，需要对大量重复性的技术规则，如术语、符号、分类、常用试验方法、常用分析方法等制定具体统一的标准，供工程师采用。
在第三个层面上，要因地制宜，结合具体的工程处置问题，如勘察工作的布置和岩土工程设计方案等。规范只规定了基本准则，岩土工程师会根据具体情况进行综合判断并承担风险责任。
岩土注册工程师的执业为实现上述目标创造了有利条件。但是，真正实施有两个条件。一是技术法规与技术标准相结合的体系基本建成，社会的法治意识和诚信观念有了很大进步；二是咨询业、工程保险等市场经济体制已基本配套。这些都有一个循序渐进的过程。中国入世后的过渡期即将结束，如何与国际接轨的问题十分紧迫。所谓国际接轨，应该主要理解为体系的接轨，包括岩土工程专业体系和监管标准体系的接轨。希望政府有关部门和岩土工程界同仁深入研究这些问题，尽快提高我国岩土工程宏观管理水平，融入全球经济。参考资料:
中国资格考试网岩土工程师频道