有人问：“何谓岩土工程设计失败？”这个问题看似简单，其实很难回答，更难全面而深入的回答。下面谈些肤浅的看法。

1、设计失败的标志

（1）  安全度不足

岩土工程计算不可能精确，预测只能是近似的，所以必须留有余地。如果安全度不足，那是经不起风吹草动，十分危险的，当然是失败的设计。无论结构设计规范也好，岩土设计规范也好，都有承载能力极限状态的规定，这是一条底线，绝对不能超越。   

（2）功能未能达到预定目标

设计任何一项工程，总有一个既定目标，达不到目标，当然是失败的设计。结构设计规范也好，岩土设计规范也好，都有正常使用极限状态的规定，正常使用极限状态就是功能极限状态。这也是一条底线，不能超越。例如基础的差异沉降不得超过建筑物正常使用的要求，基坑降水必须保证正常施工作业等。

（3）耐久性达不到要求

譬如水和土对混凝土、金属等建筑材料的腐蚀性，如未做好防护，若干年后工程就出问题了。再譬如膨胀土地基，设计时如无针对性措施，工程建成几年、十几年后，产生巨大裂缝，不得不拆除重建。耐久性达不到要求当然也是失败的设计。

（4）场地失稳

这是工程安全的前堤，场地不稳哪里还有工程的安全，更谈不上功能和耐久。造成场地失稳最常见的原因是地质灾害，如滑塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷、采空塌陷、地裂缝等，流土、液化等造成土的强度丧失，发生事故，也属于这类。

（5）严重忽视环境改变对工程、对生态的影响

譬如大挖大填改变了山川形势，整平场地使地表水变急流或缓流，使地下水位升高，或产生新的地下水体，造成边坡失稳，建筑物地基增湿沉降等，就是环境改变对工程的影响。工程建设产生水土污染，或改变周边环境，导致生态失衡、衰退，失去青山绿水的原貌。

2、设计为什么会失败？

（1）设计依据的信息不充分，不可靠

岩土工程设计对信息高度依赖，包括设计前的调查研究和勘察测试，设计中和设计后的检验、监测和施工中的各种信息。信息不充分不可靠而误导设计的事例太常见了。譬如山东某工程，闪长岩残积土勘察报告给的压缩模量仅3.75MPa，按这个指标设计，只能用桩基础，灌注桩要穿过厚层半胶结的卵石和强风化岩，难度大，造价高，工期长。后来做了原位测试，该层土的变形模量达28 MPa，完全可以采用天然地基。至于因地下水位不正确而误导基坑工程设计、误导抗浮设计；未能识别膨胀土，误以为好土，而误导地基基础设计、道路路基设计；未能有效查明岩溶塌陷的地质条件而误导设计，造成事故发生等等，已有很多报道，这里就不多说了。有人可能会说，那是勘察单位的事，不是设计的责任。按我国现行体制，的确如此。但是，设计是技术决策部门，勘察是信息提供环节，按错误信息做的设计，还能说是成功的设计吗？我觉得，岩土工程设计者应当具有鉴别勘察报告的能力，“设计者不懂得勘察，永远只是个计算匠，成不了岩土工程内行；勘察者不深入设计，永远只能在外围徘徊，进不了岩土工程专业核心。”精准的设计来自精准的信息，获取高质量的勘察、测试、检测、监测数据，对设计者是多么重要！有人用提高安全度的办法来对付，提高了工程造价，况且许多问题不是提高安全度可以解决的。

（2）缺乏综合判断能力，犯概念性错误 

我曾多次说过：“不求计算精确，只求判断正确”。我的意思并非不重视计算，没有计算，怎么做设计？而且要力求算好、算准。但是，计算模式离不开假定，而假定与实际间总有差别；计算参数需要测定，但又很难测准，有些岩土参数还无法测试，只能依靠经验，所以计算只能是近似的。因此，岩土工程计算，包括地基基础计算、基坑工程计算、边坡工程计算、地下工程计算等等，都要在分析计算模式和计算参数可靠性的基础上进行综合判断。承载能力和安全度要综合判断；是否达到功能要求要综合判断；耐久性要综合判断：场地稳定要综合判断：工程建设对环境、对生态的影响更要综合判断。综合判断是岩土工程师的基本功，要下一辈子功夫。综合判断能力不强，极易犯概念性错误。大量案例说明，岩土工程设计的失败，主要是概念性错误导致的。上海地鉄4号线越江隧道特大事故，虽然直接原因是施工问题，但设计方面忽视了高承压地下水的巨大水压力是重大失误。武汉18层楼的严重倾斜和炸毁，忽视了饱和软土的挤土效应、极软土侧向约束力的弱小、边坡移动造成桩体的严重倾斜，这些都是概念性问题。个別专家还将群桩失稳误判为不均匀沉降，企图用纠倾的方法纠正过来，结果事与愿违，又犯了概念性错误。某工程有一层湿陷性土，有个设计方案采用CFG桩复合地基，不消除湿陷，企图用CFG增强体将荷载传至深部。这位工程师显然忘记了一个重要概念，CFG是水泥粉煤灰碎石桩与桩间土共同组成的复合地基，不是桩基础。一旦浸水，桩间土湿陷，不仅不能与桩共同承载上部荷载，反而会形成负摩擦，产生下拉荷载，“正能量”变成了“负能量”。因此，岩土工程设计概念高于一切。概念清楚的人，能透过现象，见到本质，举一反三，不会犯原则性的错误。

（3）对影响成败的因素考虑不周，导致设计失败

设计者必须有高度的责任心，以工匠精神精雕细刻，构思方案，勾画蓝图，关注每一个细节。忽视细节，可能会铸成大错。某基坑工程采用锚杆护坡桩支护，在快开挖到设计标高时，突然整排护坡桩齐根倒下。检查后知道，原来是选用的锚杆锁头不合格，产生连锁反应，酿成重大事故。某工程有高度和宽度很大的地下室，因挑出一垮，故设有后浇带。施工期间需采取临时支撑措施，设计者未向施工单位交代清楚。主体工程建到第4层时，由于回填基坑肥槽时未能用不透水材料夯实，雨季肥槽浸水，强大的水压力将外墙撕开一个大窟窿，粗大的钢筋和破碎的混凝土一片狼藉，室内到处是水，肥糟内的回填土和水全部流失。准格尔选煤厂工程建于内蒙古土丘的斜坡上，勘察工作认真细致，做了大量室内土工试验和原位测试，进行了深入的地基承载力和沉降分析。主体工程竣工时，实测沉降都在预估沉降的范围内，并趋于稳定，当时觉得将是一项成功的岩土工程，还准备报奖。但忽略了一点，整平场地改变了地表水的入渗条件，4年后发现地下水位升高，边坡渗水失稳，地基承载力和沉降均不能满足要求，不得不采取工程措施补救，增加了投资，延长了工期。

3、如何走向成功：追求卓越，追求极致

不是失败的设计是否就是成功的设计？恐怕不能这么说，设计成败不是那么黑白分明。如果某项工程的设计，安全度、使用功能、耐久性、场地稳定、环境和生态都没有大问题，但投资大、工期长、技术落后，能说是成功的设计吗？科学成果无论大小难易，要么正确，要么错误，只有是非之分。工程设计既有是非，更有优劣。我们常说，某项设计还有进一步优化的空间，说明对工程设计的评价不是非黑即白，要追求卓越，追求极致。

怎样的岩土工程设计是优秀的设计？工程评奖的获奖条件写得很全面，不用多说。我想强调的是设计创新，没有创新的设计，算不上优秀设计。创新精神是设计师的应有品格，优秀的设计师一定是思想活跃，充满朝气，对新事物十分敏感。当然，设计者拿到的项目多种多样，具体情况各不相同，不见得每个项目都有创新机会，不见得都能评上优秀工程。工程师追求的最高境界，是孔老夫子说的“随心所欲，不逾矩”。就是说，拿到一个工程，无论大还是小，复杂还是简单，有经验还是没经验{譬如从未见过的岩土}，要求严还是要求宽，时间紧还是时间松，资料充分还是资料缺乏，都能采用安全、适用而经济的方案，符合科学原理和基本经验，绝对不会犯概念性错误。既能“进什么山，唱什么歌”，灵活选用技术；又严肃认真，个个工程做得完美。

优秀的设计关键在于优秀的人才。现在我国，高水平的设计人才有，但从全国来看还是少数，总体水平不算高。具体表现在：一是高度依赖规范，规范有的按规范做，规范没有的就束手无策；二是理论功底浅，知其然不知其所以然，甚至连有效应力原理也不甚了了；三是参与的工程类型和岩土类型太少，有的一辈子只和一两种岩土打交道，经验非常单一。素质好的设计者有时需要执着，有时更需要灵活；不仅需要学问，更需要经验；不仅需要知识，更需要智慧；不仅需要逻辑思维，更需要辨证思维；不仅需要深，更需要广，要横看成岭侧成峰，更侧重于从宏观、从系统、从整体角度观察和思考问题。易经上说：“形而上者谓之道，形而下者谓之器”。所谓“道”就是理论，指导工程实践，没有理论指导的实践是盲目的实践；所谓“形”就是经验，虽然还不够系统，还没有上升到理论高度，但很实用，岩土工程具有太多的个性，太多的不确定性，经验显得尤其重要；所谓“器”就是一个个具体的工程案例，经验和理论都是在一个个具体案例的基础上，总结、概括、提高得到的。岩土工程设计者要有良好的理论功底，丰富的工程经验，掌握多种多样的工程案例，将道、形、器融会贯通，将实践、经验、理论紧密结合。

值得注意的是，当前急功近利，浮躁之风很盛。夸大自己的成果，夸大自己的经验，夸大自己的能力。有点改进就是创新，就是国际先进水平。有些人眼高手低，不自量力，什么任务都敢接。只图名利，不敢担当；只图快速，不求质量；只想凑合，不求完美，与工匠精神格格不入。

要创新，不要守旧；要担当，不要依赖；要实在，不要浮躁。

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作者：顾宝和

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