小議工程地質(zhì)學(xué)的成就與發(fā)展

1、小議工程地質(zhì)學(xué)的成就與開(kāi)展摘要：工程地質(zhì)學(xué)是研究與工程建立有關(guān)的地質(zhì)問(wèn)題的科學(xué)。它的任務(wù)是為各類(lèi)工程建筑的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工提供地質(zhì)根據(jù)，以便從地質(zhì)上保證工程建筑的平安可靠、經(jīng)濟(jì)合理、使用方便、運(yùn)行順利。簡(jiǎn)要回憶了我國(guó)工程地質(zhì)學(xué)的成就，并對(duì)將來(lái)的開(kāi)展作以展望。關(guān)鍵詞：工程地質(zhì)學(xué)；成就；開(kāi)展工程地質(zhì)學(xué)是研究與工程建立有關(guān)的地質(zhì)問(wèn)題的科學(xué)。它的研究對(duì)象是地質(zhì)環(huán)境與工程建筑二者互相制約、互相作用的關(guān)系，以及由此而產(chǎn)生的地質(zhì)問(wèn)題，包括對(duì)工程建筑有影響的工程地質(zhì)問(wèn)題，和對(duì)地質(zhì)環(huán)境有影響的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。它的任務(wù)是為各類(lèi)工程建筑的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工提供地質(zhì)根據(jù)，以便從地質(zhì)上保證工程建筑的平安可靠、經(jīng)濟(jì)合理、使用

2、方便、運(yùn)行順利。我國(guó)工程地質(zhì)學(xué)是在新中國(guó)成立以后才開(kāi)展起來(lái)的一門(mén)新的學(xué)科。它經(jīng)歷了從無(wú)到有，從知之甚少到內(nèi)容豐富多彩、獨(dú)具特色、躋身于國(guó)際先進(jìn)程度的過(guò)程，成為一門(mén)有著自己的理論體系和一套技術(shù)方法，可以較好地解決工程建立與環(huán)境地質(zhì)實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用科學(xué)。1我國(guó)工程地質(zhì)學(xué)的開(kāi)展歷程20世紀(jì)60年代，工程地質(zhì)的理論，積累了大量資料和一定的實(shí)際經(jīng)歷，學(xué)科進(jìn)入獨(dú)立開(kāi)展階段，各建立部門(mén)制定自己的勘察標(biāo)準(zhǔn)，以山區(qū)工程建立為主，對(duì)工程地質(zhì)提出更高的要求，巖土測(cè)試技術(shù)進(jìn)步，定量評(píng)價(jià)有所開(kāi)展。到了以經(jīng)濟(jì)建立為中心和改革開(kāi)放的年代，各方面的建立蓬勃開(kāi)展，工程地質(zhì)在已往在根底上獲得了重大開(kāi)展?？辈熨|(zhì)量進(jìn)步，新的勘察標(biāo)準(zhǔn)制

3、定，向著工程領(lǐng)域拓展，承當(dāng)勘測(cè)、工程處理的系統(tǒng)列工作。新型、巨型工程向工程地質(zhì)勘察提出了新的要求?？茖W(xué)研究工作獲得豐碩成果，創(chuàng)立了自己的新的理論，引入有關(guān)科學(xué)的新理論、新方法；學(xué)術(shù)活動(dòng)頻繁。2工程地質(zhì)勘察質(zhì)量不斷進(jìn)步工程地質(zhì)的任務(wù)就在于為工程建筑進(jìn)展工程地質(zhì)勘察，認(rèn)識(shí)擬建工程所在地區(qū)的工程地質(zhì)條件，為建筑的位址選擇和設(shè)計(jì)、施工提供地質(zhì)根據(jù)。國(guó)家規(guī)定的基建程序是：任何工程建立不進(jìn)展勘察工作就不準(zhǔn)設(shè)計(jì)，沒(méi)有設(shè)計(jì)不準(zhǔn)施工。這就賦予了工程地質(zhì)重大而榮耀的職責(zé)，防止了不顧地質(zhì)條件是否適宜而盲目興建工程給國(guó)家造成的損失。建筑設(shè)計(jì)分為可行性研究、初步設(shè)計(jì)、技術(shù)施工設(shè)計(jì)等階段，工程地質(zhì)勘察也隨之分階段進(jìn)展，對(duì)

4、工程地質(zhì)條件的理解愈來(lái)愈深化，這是完全符合認(rèn)識(shí)規(guī)律的。建筑位址的選擇具有戰(zhàn)略意義，起著充分利用有利的地質(zhì)條件、避開(kāi)不利條件的作用。位址選得好，不但能保證工程的平安，而且工程處理也較簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)上合理。位址的地質(zhì)選擇只是一個(gè)方面，還要看政治、經(jīng)濟(jì)等方面的因素，最后綜合考慮選定。我國(guó)的各類(lèi)工程、鐵路公路、水利水電、城鄉(xiāng)建立、工業(yè)、國(guó)防、礦山、港口等建筑，尤其是大型建筑，都是先做了反復(fù)的工程地質(zhì)勘察工作才進(jìn)展設(shè)計(jì)、施工、修建完成的，因此根本上沒(méi)有因?yàn)榈刭|(zhì)問(wèn)題而失敗。3我國(guó)工程地質(zhì)學(xué)理論體系的形成工程地質(zhì)問(wèn)題和環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題是可以預(yù)測(cè)的，只要查清工程地質(zhì)條件，又有了規(guī)劃設(shè)計(jì)部門(mén)所提供的有關(guān)工程建筑的類(lèi)型和

5、規(guī)模，尤其是建筑物作用力的大小和性質(zhì)，就可以建立二者互相作用的物理模型，進(jìn)而建立計(jì)算模型，做出問(wèn)題的定性分析和定量分析，對(duì)建筑場(chǎng)地給予工程地質(zhì)評(píng)價(jià)，指出問(wèn)題的嚴(yán)重，哪些地質(zhì)因素不利，不能滿(mǎn)足工程建筑的要求。應(yīng)當(dāng)采取何種措施予以補(bǔ)救，是減小建筑物的規(guī)模以適應(yīng)地質(zhì)條件，還是采取工程處理措施，改善條件，以滿(mǎn)足建筑物的要求、消除不良影響。這要從技術(shù)條件上和經(jīng)濟(jì)合理性上進(jìn)展比擬才能確定。由上述可知，工程地質(zhì)學(xué)研究的目的在于協(xié)調(diào)工程建筑與工程地質(zhì)條件之間的矛盾關(guān)系，既保證工程建筑造福人類(lèi)，又防止它對(duì)環(huán)境造成不良影響。450年來(lái)的科研成就4.1巖體工程地質(zhì)力學(xué)的建立與巖體力學(xué)研究與土力學(xué)相比，巖體力學(xué)直到2

6、0世紀(jì)60年代還是知之甚少。在治淮工程、武漢和南京長(zhǎng)江大橋以及三峽工程等一系列工程地質(zhì)勘察中發(fā)現(xiàn)巖體中的裂隙發(fā)育情況不同對(duì)巖體的力學(xué)性質(zhì)與行為影響很大，而巖體的變形破壞實(shí)際上是受其中的軟弱構(gòu)造面的控制，包括層面、斷層面、裂隙、片理、劈理等，也稱(chēng)不連續(xù)面，使巖體成為非均質(zhì)、各向異性的不聯(lián)絡(luò)介質(zhì)。構(gòu)造面之間的巖石體稱(chēng)為構(gòu)造體?？傮w上來(lái)說(shuō)巖體就是由構(gòu)造面和構(gòu)造體組合而成的。構(gòu)造面按其延續(xù)的長(zhǎng)短可以分級(jí)，但其形成那么受巖石成因和后期地質(zhì)構(gòu)造變動(dòng)的控制，因此其分布規(guī)律和形狀、寬度等可以通過(guò)地質(zhì)力學(xué)加以分析。這樣他們就把地質(zhì)力學(xué)與巖石力學(xué)結(jié)合起來(lái)對(duì)巖體構(gòu)造加以分析，創(chuàng)立了一門(mén)新的分支學(xué)科：巖體工程地質(zhì)力學(xué)

7、。把巖體構(gòu)造分為塊狀構(gòu)造、鑲嵌構(gòu)造、碎裂構(gòu)造、層狀構(gòu)造、層狀碎裂構(gòu)造、散體構(gòu)造等類(lèi)型。不同構(gòu)造類(lèi)型的巖體其力學(xué)性質(zhì)和變形破壞規(guī)律也不同。我國(guó)在軟弱、破碎巖體的研究方面也獲得較大進(jìn)展，例如斷層巖的分類(lèi)及其物理力學(xué)特性和穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的研究；泥化夾層的物質(zhì)與構(gòu)造特征及其力學(xué)性質(zhì)的研究；膨脹巖的膨脹機(jī)理和處理措施的研究等。4.2土體研究我國(guó)在土的微觀構(gòu)造方面開(kāi)展了廣泛研究，獲得較大進(jìn)展。但是土的微觀構(gòu)造與土的物理學(xué)性質(zhì)的關(guān)系研究還不夠充分。海洋土的研究進(jìn)展顯著，其與陸相土的區(qū)別在于其N(xiāo)a、g2氯化物含量較高，并具有絮凝蜂窩狀構(gòu)造。南海土中石英含量較少而硅質(zhì)和鈣質(zhì)沉淀物較多，因此其工程性質(zhì)有所不同。膨脹土

8、的研究成績(jī)突出，其他特殊土的研究進(jìn)展也較明顯。4.3區(qū)域地殼穩(wěn)定性研究在三峽和二灘等巨型水利水電工程和蘇南、大亞灣等核電站的工程地質(zhì)勘察中，區(qū)域地殼穩(wěn)定性成為重要因素，這方面的研究獲得宏大進(jìn)展。對(duì)斷層發(fā)育情況、活動(dòng)性，地殼升性速度、地應(yīng)力狀況、地球物理特征值、以及區(qū)域地震危險(xiǎn)性分析等進(jìn)展全面研究?；谶@些因素的分析和定量指標(biāo)，做出區(qū)域地殼穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，做出穩(wěn)定性分區(qū)，分為穩(wěn)定區(qū)、根本穩(wěn)定區(qū)，次穩(wěn)定區(qū)和不穩(wěn)定區(qū)幾個(gè)等級(jí)。并把穩(wěn)定區(qū)視為“平安島，是適于進(jìn)展這類(lèi)工程建筑的區(qū)域。這也是具有中國(guó)特色的研究工程。4.4環(huán)境工程地質(zhì)與地質(zhì)災(zāi)害研究20世紀(jì)80年代以來(lái)，環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重。為了合理利用和保護(hù)地質(zhì)環(huán)

9、境，我國(guó)開(kāi)展了環(huán)境工程地質(zhì)的研究。幾十年來(lái)在一些重點(diǎn)地區(qū)和大型工程地區(qū)做了不少研究工作，以工程建筑所引起的閃生地質(zhì)環(huán)境研究為主，包括對(duì)人類(lèi)生存和消費(fèi)造成損失和威脅的各種地質(zhì)災(zāi)害，諸如地面沉降、地面塌陷、地裂縫、滑坡、崩塌、泥石流、水庫(kù)誘發(fā)地震、沙漠化、水土流失等?？偨Y(jié)20世紀(jì)50年代以來(lái)，中國(guó)工程地質(zhì)學(xué)從建國(guó)初期的一片空白，開(kāi)展到今天成為一門(mén)內(nèi)容豐富、理論體系嚴(yán)謹(jǐn)、具有中國(guó)特色的綜合性學(xué)科，開(kāi)展之迅速是驚人的。當(dāng)前我國(guó)改革開(kāi)放形勢(shì)大好，新世紀(jì)的到來(lái)，經(jīng)濟(jì)建立任務(wù)更為艱巨，新型城鎮(zhèn)、新型鐵路、高速公路的建立、黃河的治理、西南水電資源的開(kāi)發(fā)、南水北調(diào)工程、海峽通道等等，為工程地質(zhì)學(xué)研究開(kāi)拓了美妙前景。讓我們加倍努力，把我國(guó)工程地質(zhì)學(xué)推向世界頂峰。參考文獻(xiàn)1谷德振.中國(guó)工程地質(zhì)學(xué)的開(kāi)展A.谷德振文集.北京：