岩土工程最接地气的诠释

什么是岩土工程？岩土工程为何隶属于土木工程的范畴？

《岩土工程基本术语标准》（GB50279-2014）很简洁地回答了两个问题。岩土工程的定义是“土木工程中涉及岩石和土的利用、整治或改造的科学技术。”

土木工程的定义又是什么呢？

土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养、维修等技术活动，也指工程建设的对象。即建造在地上或地下、陆上或水中，直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施，例如房屋、道路、铁路、管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水排水以及防护工程等。

土木工程的英文名称是Civil Engineering，不遑多论。中文用“土木”二字来定义，我一直认为极具匠心。那么，它的根在哪里？

大家知道。泱泱华夏，地域辽阔，地形复杂，地势呈三级，东低西高，风景殊异：高原雄浑宽博，山脉峭壁嶙峋，丘陵延绵起伏，平原一望无垠，水乡河流如织。气象条件复杂，从南到北，四带纷呈：热带、亚热带、温带和亚寒带。长江、黄河奔腾于其中，不仅形成了赖以休养生息的特殊土壤，提供了动植物成长的良好生态，两河流域也是中华民族的主要发祥地。

中国原始建筑依据特殊的地理条件应运而生。《孟子˙滕文公》高度地对其建筑特性进行了概括—“下者为巢，上者营窟”。

“巢居”以长江中下游一带的河姆渡文化（约公元前5000～前3300年）为代表，借助树木的支撑构成架空居住面（图1），以规避河流沼泽、高地下水位及潮湿地面及野兽侵陵，大约经历了单株树巢 → 多株树巢 → 干阑巢居 → 穿斗式地面房舍的几个发展阶段。如吴兴钱山漾遗址（约公元前3000年），是在密桩上架木梁,上铺悬空的地板；余姚河姆渡新石器时代遗址（约公元前5000～前3300年）中，有跨距达5～6米、联排6～7间的房屋，底层架空（属于干栏式建筑形式），构件之结点主要是绑扎结合，但个别建筑已使用榫卯结合。其中，隐隐有桩的萌芽，甚至发现排桩以格栅作挡土围护结构。

“穴居”以黄河域的仰韶文化为代表，穴居于地势高亢燥爽的黄土地带（图2）。后来，还包括湖北长江南岸的大溪文化及江苏的青莲岗文化，经历了自然洞穴 → 横穴 → 半横穴 → 竖穴 →半地穴 → 原始地面房舍，这样一个极为缓慢而复杂的“穴居序列”演变。是否涉及土方开挖与支护？

随着时间推移，人类经过聚居时代、部落时代，开始使用简单工具和土、木、石等材料，以谋求改善生存、生活、生产条件，甚至精神寄托之所。于是，工程材料、施工工具、工程内容等方面均有了长足的发展与扩充：

仰韶文化期 ( 距今五、六千年 )开始出现石灰，秦砖汉瓦出的出现是建筑材质的一次飞跃；在构造方面，形成木构架、石梁柱、券拱等结构体系；工程内容方面，有宫室、陵墓、庙堂，还有许多较大型的道路、桥梁、水利等工程；在工具方面，中国商代（公元前16～前11世纪），开始使用青铜制的斧、凿、钻、锯、刀、铲等工具，后来铁制工具逐步推广……

得天独厚人们给我们留下了众多千古不朽的杰作，仅千古一帝秦始皇，就给土木工程领域留下一片绚丽多彩的风景：车同轨,驰道通六国；凿灵渠，水系贯漓湘；都江堰奇思妙想，灌溉天府沃野；长城蜿延逶迤，屏障万里边陲……至今仍闪烁着古人智慧的灵光！

如果把原始巢居和穴居作了一个简单的比较，不难发现一个有趣的现象：巢居初始以植物为主要材料，从干阑巢居向穿斗式地面房舍发展过程中加入了泥土；穴居始用纯泥土，从全穴居发展成地面房舍的过程中逐步加入植物。

追本溯源，最原始的建筑形式，都赖以土与木这两类材料作为主要载体，这或许可以看作岩土工程隶属于土木工程范畴的最接地气的、最原生态的诠释吧？