1、工作方法

巖土工程是以天然的巖土體工作對象，因此，巖土體的多相性、離散性和變異性造就了巖土工程的基本特征，即每一個(gè)單元的巖土體均需要作為巖土工程的一部分通過地質(zhì)勘察、土工試驗(yàn)、定性分析和定量計(jì)算、綜合評價(jià)確定其力學(xué)指標(biāo)后方可用于工程實(shí)踐，這完全不同于結(jié)構(gòu)工程的人造材料是由技術(shù)人員指定和應(yīng)用的工作方法。

2、土體的多相性

土體的一個(gè)基本特征是多相性，即土體是由固、液、氣組成的。其中，顆粒是土體具有抗剪強(qiáng)度的基礎(chǔ)，而液體和氣體是不具有抗剪強(qiáng)度的，而且隨著土體中孔隙水壓力的變化 ，土體的力學(xué)性質(zhì)也會發(fā)生相應(yīng)的變化，這就決定了有效應(yīng)力原理是表征土體強(qiáng)度、剛度和變形的關(guān)鍵。也就是說有效應(yīng)力原理是巖土工程的基礎(chǔ)之一，土體的力學(xué)性質(zhì)隨著時(shí)間變化的特性是巖土工程的基本特征。土體的多相性，以及由此衍生的工程性質(zhì)與結(jié)構(gòu)工程材料的可控性具有顯著差異。

3、土體的離散性

地球上沒有一塊土體是完全相同的，其中一個(gè)重要原因就是土體是離散的，土體的力學(xué)性質(zhì)嚴(yán)格上來說是不均勻的，每一個(gè)單元的土體的力學(xué)性質(zhì)都具有獨(dú)一無二的特征，造成土體參數(shù)的不確定性非常大。即使采用嚴(yán)格的取樣和土工試驗(yàn)也無法精準(zhǔn)的確定土體的真實(shí)參數(shù)。土體的這種離散的不確定性與結(jié)構(gòu)工程的人造材料確定性相比，使巖土工程材料需具有更大的安全冗余，但卻具有比結(jié)構(gòu)工程更小的荷載分項(xiàng)系數(shù)。

4、土體的變異性

巖土體的力學(xué)性質(zhì)具有隨時(shí)間變化而不斷變化的特征，譬如開挖后的卸荷松弛，加載后的排水固結(jié)等。這就是說明巖土工程設(shè)計(jì)中土體參數(shù)的選取應(yīng)以使用過程中的保守值，即特征值參數(shù)為基準(zhǔn)，并且要考慮在使用過程中結(jié)構(gòu)荷載會從土體力學(xué)性質(zhì)較弱的區(qū)域逐漸調(diào)整到較強(qiáng)的區(qū)域，這是有利于巖土工程全局安全的。但對結(jié)構(gòu)工程而言，荷載的再分配將可導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的安全性降低，這是不利于結(jié)構(gòu)工程安全的。

5、土體的韌性

土體具有很強(qiáng)的韌性，也就是說土體具有在大變形基礎(chǔ)上維持其基本力學(xué)性能特征的。譬如土體在發(fā)生剪切變形時(shí)，可以彈性范圍內(nèi)到達(dá)峰值強(qiáng)度，然后在塑性范圍內(nèi)強(qiáng)度逐漸降低而最終到達(dá)殘余強(qiáng)度，其后才發(fā)生土體結(jié)構(gòu)破壞。在這樣一個(gè)大的變形范圍內(nèi)，土體一直具有一定的強(qiáng)度。而作為結(jié)構(gòu)工程材料，如混凝土的韌性就明顯不如土體，即使是鋼材，其延展性也明顯不如土體好。

6、土體的剪脹性

土體具有剪脹的特征。對于致密的土體而言，在受到剪切作用時(shí)土體強(qiáng)度會逐漸提高，直到顆粒沿著剪切面排列到達(dá)殘余強(qiáng)度值，在這個(gè)過程中，土體表現(xiàn)出剪切時(shí)破壞前出現(xiàn)較大的膨脹特性，這與結(jié)構(gòu)工程的人造材料多不具備剪脹性，以及在達(dá)到臨界狀態(tài)前就已經(jīng)破壞的小變形具有明顯差異。

7、土體的壓縮性

土體具有明顯較小的剛度，使土體的壓縮性往往要比結(jié)構(gòu)工程中的人造材料要大，這也是土體具有壓密性特征的主要原因。也就是說，土體在壓縮的過程中，往往會隨著顆粒之間的距離變小，有效應(yīng)力強(qiáng)度的升高，土體的強(qiáng)度會隨著外部荷載的不斷增加而不斷升高。因此，只要土體不發(fā)生剪切破壞或工程中可以忍受的變形，那么土體的抗壓強(qiáng)度會隨著外部荷載的提高而不斷升度。這與結(jié)構(gòu)工程的混凝土、鋼格等人造材料多不具備壓縮性是有明顯差異的。

8、土體復(fù)雜的應(yīng)力應(yīng)變

土體不均勻性鑄就了土體復(fù)雜的應(yīng)力應(yīng)變特征，造成通過土工試驗(yàn)確定土體真實(shí)參數(shù)，以及通過計(jì)算與模擬土體的真實(shí)變形是困難的，這就造成土體參數(shù)除進(jìn)行土工試驗(yàn)外還需通過工程地質(zhì)類比、工程經(jīng)驗(yàn)等進(jìn)行綜合分析確定，土體的變形計(jì)算除進(jìn)行必要的理論計(jì)算與模擬外，也還需通過工程地質(zhì)類比、工程經(jīng)驗(yàn)等進(jìn)行綜合分析確定。這也是造成巖土工程貫徹“概念設(shè)計(jì)”，理論與經(jīng)驗(yàn)并存的一個(gè)重要原因。反之，結(jié)構(gòu)工程材料力學(xué)參數(shù)往往是可以準(zhǔn)確確定，變形往往是可以通過相對簡單的數(shù)值模擬進(jìn)行分析的。