我国岩土工程在可持续发展中的新使命及其实现问题
作者： 北京市勘察设计研究院有限公司 沈小克,韩煊,周宏磊,孙保卫本文基于对国际同行的发展轨迹和国内外相关研究与实践的综合分析,对在我国社会可持续发展中建立、健全一个"可持续岩土工程"系统和重要使命提出分析和初步建议。
1 我国传统“工程勘察行业”的发展轨迹
“岩土工程”( geotechnical engineering) 是上世纪70 年代以来首先在西方国家发展起来的土木工程的一个重要分支。我国原国家建委建工总局于1980 年以建工设字363 号文转发《关于改革现行工程地质勘察体制为岩土工程体制的建议》，开始推行岩土工程体制。30 余年来，传统的工程勘察行业在取得明显的业务发展和技术进步的同时，创造了辉煌的工程业绩。截至目前，全国各类工程勘察单位约4000 家，其中具有资质的独立工程勘察单位约1700 家，从业人员14 万人，合同收入近400 亿元，具有注册土木工程师( 岩土) 近9000 人，并于2009 年起开始正式实施执业。值得注意的行业服务能力发展及存在的问题如下。
1. 1 以岩土工程为导向的“工程勘察行业”为社会提供了更加广泛的服务
在国际通行的概念上，狭义的“工程勘察”是岩土工程的一项基础性工作，岩土工程则是土木工程的一个重要分支。在实施岩土工程体制之前，工程勘察工作基本上局限于“钻探—试验—提供资料”，即所谓的“只看病，不开方”［1］。上世纪80年代，在对欧美发达国家工作体系进行调研的基础上，由原建设部主导， 按照“一业为主、两头延伸”的发展路线，在基于苏联体制建立的“工程勘察行业”内推行“岩土工程体制”，使我国的工程勘察行业获得了显著的发展，实现了与国际同行的基本对接。如今，我国的工程勘察工作者为社会提供了更加广泛、深入的专业技术服务，从单一的工程地质、水文地质资料的提供者转变成为智力服务的提供者、建造方案的实施者和建设项目专业的质量管理者等，服务延伸到建设工程的多个环节，包括工程设计与地基施工方案的决策、专项问题的技术顾问、地下工程的质量检验监测和基础工程建造等，在公共安全和投资效益等方面为社会创造了十分可观的新价值。
1. 2 科技进步使我国工程勘察在解决复杂岩土工程问题方面达到了国际高水平
改革开放30 年来，通过行业骨干单位的持续科技研发和技术引进、消化和集成，我国工程勘察行业在勘测试验装备方面获得了积极的发展，面向复杂岩土工程问题的数值分析方法和基于GIS 平台、数据库技术的信息化建设也取得了长足的进步，在上世纪90 年代中期就明确提出了CAGE ( 计算机辅助岩土工程， Computer-Aided GeotechnicalEngineering) 的理念［2］。
以我国建设工程的快速增长为平台，以行业科技进步为支撑，我国工程勘察工作者扎扎实实地深入解决了大量复杂岩土工程难题，确保了举世瞩目的一批重大建设项目的成功［3］，其中很多均达到了国际领先或国际先进的技术水平，为中国的岩土工程界树立了良好的国际品牌形象，赢得了国际同行的高度尊重。
事实证明，在我国推行岩土工程体制的过程中仍存在着一些问题和认识上的误区，例如: 一是在审批单位市场资质相关人员资格条件时，明文规定将岩土工程专业排除在地质勘查资质的相关专业之外，这种为局部利益制造的人为障碍与20 年前台湾地区注册土木工程师与注册地质工程师的工程勘察权之争十分相似，在国际业界是不可思议的，负面影响很大; 二是将“做岩土工程”狭义地表达甚至宣传为地基处理、基坑支护等建造活动，明显偏离了以专业智力服务为中心的岩土工程理念。
2 岩土工程领域近十余年在节能减排方面的探索与问题
在过去的十几年中，我国有关专业科技人员在岩土工程领域做出了积极和有益的新探索，取得了一定的成绩，也存在一些问题，主要表现为以下三个方面。
2. 1 清洁可再生能源开发利用
因建设部关于发展“节能省地型住宅和公用建筑”及相关政府部门的政策导向，地源热泵产业发展迅速，业内预计2011 年地源热泵市场规模将同比2010 年增长将近1 倍， 销售达到60 亿元人民币，2011 年至2015 年国内中央空调行业整体销售额将保持每年20% ～ 30% 的增长率，其中地源热泵产品的总销售额年增长率将有望保持在40% ～ 50%的水平，步入持续增长的“黄金五年”。随着产业的发展，部分本土化的技术标准开始陆续出台，如关于地源热泵供热空调和系统工程设计验收标准( 国家标准、四川省与天津市等地方标准) ，相关的专项工程勘察技术标准正在编制中。
工程场地的水文地质特性和岩土的热物性等具有很强的地域性，已有单位对这些条件及其变化等开展了扎实的基础研究，其成果在确保系统技术、经济质量方面发挥了或即将发挥十分关键的作用［4］，地源热泵系统涉及资源勘查评价、地下换热、建筑物内供热制冷系统、自动控制、热泵系统集成等诸方面的配套技术，是多学科紧密联系、协调配合的应用技术，因此，勘察、设计、系统施工和运行管理都成为影响地源热泵技术应用质量和水平的重要环节。
在这一领域的发展中，目前还存在一些问题，应该加以足够的重视:
( 1) 产业发展在以设备供应商为主导或先导推动后，对系统质量至关重要的水文地质、岩土工程专业作用仍未得到有效的重视;
( 2) 有些工程的专项勘察和测试分析不到位或不充分，对土水参数的把握存在偏差，造成系统设计出现问题，直接影响系统效率和使用寿命;( 3) 地源热泵技术的适用性与地区气候环境、岩土条件、地下水资源规划管理和具体用地条件等密切相关，对这些条件的考虑并不都是全面地依靠多专业专家团队决策的;
( 4) 部分建筑开发商为降低成本进行压价，重施工( 占造价比重大) 、轻勘测设计，系统安装承包商“被迫”采用减少地埋管数量等方式，降低工程造价，势必对系统的质量和耐久性构成直接的危害，人为折减系统的使用寿命;
( 5) 不适用技术仍在使用，如单孔抽灌技术，不能保证系统的高效可持续性。低水平、低质量的施工技术不能保证抽水—回灌井的质量，不能保证100% 回灌。
此外，作为一个需要多专业协作配合的新兴专业工作，目前在行政许可上简单地通过现行的暖通设计资质进行管理，并不能有效保证质量控制，对实施也造成了不便。
2. 2 环境岩土工程
在西方发达国家，环境岩土工程起源于岩土工程，是岩土工程专业充分发挥核心专长、补充相关专业人员知识结构基础上蓬勃发展起来的一个重要学科分支。美国土木工程师学会从1983 年1 月起将相关的专业刊物《土力学及基础工程学报》更名为《岩土工程学报》， 于1997 年1 月再次更名为《岩土工程及环境岩土工程学报》，明确了服务更加宽广的岩土工程方向，肯定了环境岩土工程的专业分支地位。第一届国际环境岩土工程学术会议于1986 年在美国宾夕法尼亚召开。自第4 届开始，该学术会议的名称变更为“国际环境岩土工程与全球可持续发展学术会议”，进一步明确并强调了环境岩土工程这一岩土工程的学科分支与全球可持续发展之间的紧密关系。
由于社会发展对解决与岩土环境相关问题的新需求增长很快、涉及问题十分庞杂， “环境岩土工程”在国际上尚无完全统一的定义，甚至存在着研究和工作范畴基本相同、在区域和国际会议上同时使用几个不同的术语，如geoenvironmental engineering、environmental geotechnics 和environmental geotechnology等。我国著名岩土工程专家、浙江大学教授龚晓南院士在其《21 世纪岩土工程发展展望》一文中指出，“环境岩土工程是岩土工程与环境科学密切结合的一门新学科。它主要应用岩土工程的观点、技术和方法为治理和保护环境服务”［5］，是对其特性、服务目的和基本方法的一个简明界定。在这一基本理念的基础上，在我国工程勘察行业和岩土工程领域陆续开展了一些研究和技术服务工作，代表性的有垃圾填埋场的选址勘察评价、场区环境土水污染情况监测，垃圾堆填体压缩变形特性研究，采用岩土工程治理方法处理污染渗漏，以及采用岩土工程的地下水控制方法解决垃圾堆填体高水位失稳问题［6］等。这个领域目前面对的情况是: 一是工作对象和问题复杂( 如固体废弃物等各种垃圾与天然形成的岩土体差别很大) ; 二是技术法规和标准存在很大的空白，但已开展一些基础性的工作，如国标《垃圾处理场工程地质勘察规程》编制已进入最后阶段，北京开展了“北京市非正规垃圾填埋场勘察和风险评价项目”［7］对非正规垃圾填埋场的垃圾污染物对地下水污染及其运移规律进行了研究，并首次提出了涉及该类设施治理成本的量化风险评价标准; 三是目前国家政策推动力度不够大。此外，为发掘新的城市建设用地，部分工程勘察单位近年开展“棕色场区”( Brownfield，即城市关停、废弃的工厂或商业设施污染场地) 再利用的土壤和地下水修复技术研究，并参与到相关的修复工程中［8］。
