岩土工程在基础建设中的应用研究

引言

基础建设是国民经济发展的重要支撑，其工程质量与安全直接依赖于岩土体的力学性能与工程响应。岩土工程通过对地质条件的精准勘察、岩土体的改性处理与工程结构的优化设计，为建筑、交通、水利等基础设施提供坚实的技术保障。随着新型城镇化与重大工程建设的推进，复杂地质环境下的工程需求日益凸显，岩土工程正从经验型设计向理论指导与技术创新驱动转型，结合人工智能、物联网等技术，推动基础建设向安全高效、绿色可持续的方向发展。

一、岩土工程在基础建设中的核心应用（一）地基处理技术的多样化应用

地基处理是岩土工程保障上部结构安全的关键环节， 通过改良岩土体物理力学性质，消除地基不均匀沉降隐患。换填垫层法通过置换软弱 浅层软弱地基处理；排水固结法借助排水板与真空预压技术， 复合地基技术如水泥土搅拌桩、碎石桩等，通过增强体与 件，高压喷射注浆法通过原位固化技术形成防渗帷 ，将荷载传递至坚硬土层，满足高层建筑与重型构筑物的基础需求。 的基础建设提供了定制化解决方案。

（二）边坡工程的稳定性控制

边坡工程是交通、水利等基础设施建设中的重点环节，其稳定性直接关系到工程运营安全。岩土工程通过勘察确定边坡岩土体性质与结构面特征，采用极限平衡法、有限元法等分析手段评估边坡稳定状态。支挡结构技术如抗滑桩、挡土墙通过提供侧向约束力，阻止边坡滑动；锚固技术利用锚杆、锚索将边坡浅层岩土体与深部稳定地层连接，增强整体抗滑能力；坡面防护技术如喷锚网、格构梁结合植被防护，既能防止坡面冲刷，又能通过植物根系加固表层土体。

（三）地下工程的支护与风险防控

地下工程如隧道、管廊、地下车站等是城市空间开发的重要组成部分，岩土工程为其提供开挖支护与风险防控技术支撑。新奥法（NATM）基于 锚杆及时封闭围岩，形成柔性支护体系，适应复杂地质条件下的隧 同步完成管片拼装与注浆加固，实现地下工程的安全高效施工。超前地 反射等手段，提前探明前方不良地质体，为支护方案调整提供依据；监控量测则通过监测围岩变形与支护结构应力，动态优化施工参数，预防塌方、突水等工程风险。

二、岩土工程在基础建设中面临的技术挑战

（一）复杂地质条件的工程响应

复杂地质环境对岩土工程技术提出严峻考验。岩溶地区因溶洞、裂隙发育，易导致地基不均匀沉降与隧道突水；软土地区高压缩性与低渗透性特征，使地基处理面临工期长、效果难控制的问题；高烈度地震区岩土体动力响应复杂，边坡与地基的抗震稳定性需特殊设计。深厚覆盖层、断层破碎带等地质条件下，传统勘察技术难以精准揭示岩土体空间分布特征，导致设计参数选取偏差，增加工程风险。

（二）监测技术的精度与时效性局限

工程监测是保障岩土工程安全的重要手段，但其精度与时效性仍存在不足。传统监测方法如全站仪、测斜仪等依赖人工操作，数据采集频率低，难以捕捉瞬时变形；自动化监测设备虽实现实时数据传输，但在恶劣环境下易受干扰，数据精度稳定性不足。深部岩土体监测缺乏有效技术手段，难以获取地下工程围岩应力与变形的全过程信息；监测数据的多源异构特征，导致数据融合与分析效率低下，难以为工程决策提供即时支持。监测技术的局限性制约了岩土工程对工程风险的早期预警与精准防控。

（三）绿色施工与生态保护的协同难题

基础建设与生态保护的协同发展对岩土工程提出新要求。传统地基处理中的大面积开挖与弃土堆放，易引发水土流失与植被破坏；地下工程施工中的地下水抽排，可能导致区域地下水位下降与地面沉降。化学加固材料的使用虽提升处理效果，但部分添加剂存在环境污染风险；工程建设对原有地质生态系统的扰动，需长期修复才能恢复其功能。如何在保障工程安全的前提下，减少资源消耗与环境影响，实现岩土工程施工的绿色化转型，成为当前行业发展的重要课题。

三、岩土工程在基础建设中的未来展望（一）智能化技术的深度融合应用

智能化技术将推动岩土工程向精准化、高效化发展。地质勘察领域，无人机航测结合三维激光扫描，实现地形地貌与地质露头的快速建模；钻探机器人搭载多参数传感器，自动采集岩土体物理力学指标，提升勘察数据的客观性。数值模拟技术与人工智能结合，通过机器学习优化本构模型参数，精准预测岩土体变形与工程响应；智能监测系统集成物联网与 5G 技术，实时感知工程状态并自动预警，实现 “感知 - 分析 - 决策” 闭环管理。智能化技术的应用将重塑岩土工程的技术体系，提升工程设计与施工的科学性。

（二）绿色岩土技术的创新与实践

绿色岩土技术将成为基础建设可持续发展的核心支撑。新型环保加固材料如生物酶改性土、工业固废基固化剂，减少化学物质使用，降低环境影响； 低碳施 如静态爆破、非开挖技术，减少对地表生态的扰动；生态支护技术结合植被恢复与工程加固，实现边 防护与生态修复的协同。岩土工程将从 “工程优先” 向 “生态优先” 转变，通过技术创新平衡工程需求与生态保护，构建绿色化的基础建设技术路径。

（三）跨学科融合的技术协同发展

跨学科融合为岩土工程技术创新提供新动能。岩土力学与材料科学结合，研发高性能复合材料支护结构，提升工程耐久性；地质工程与信息技术融合，构建三维地质建模与数字孪生系统，实现工程全生命周期的可视化管理；岩土工程与环境科学交叉，建立工程建设对生态系统影响的评估模型，优化工程方案。跨学科协同将打破传统技术壁垒，推动岩土工程向综合化、系统化方向发展，为复杂基础建设工程提供全方位技术支撑。

结束语

岩土工程作为基础建设的核心技术，其发展水平直接关系到工程安全与可持续性。面对复杂地质条件、监测技术局限与生态保护需求等挑战，需通过智能化技术应用、绿色技术创新与跨学科融合，构建适应新时代需求的技术体系。未来，岩土工程将在保障 工程安全的基础上，进 步提升技术的精准性、环保性与协同性，为新型基础设施建设、城市群发展等国家战略提供坚实支撑，推动基础建设向高质量、可持续的方向迈进。

参考文献

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