软岩工程专业委员会，煤炭工业部矿山压力信息中心站软岩工程中心中国软岩工程科技顾问；长春科技大学刘国昌基金会理事；中国矿大北京研究生部岩土工程研究所兼职教授。近四十年来参加主持了长江葛洲坝二三江工程、西部及涩宁兰石油、天然气管道工程、引黄入晋工程、南水北调中线工程、金沙江虎跳峡河段开发等重大工程的工程地质科研任务三十多项；主持国家自然科学基金项目三项；在复杂岩石的工程地质和各类区域性特殊岩土的工程地质特性形成和演化规律及工程地质问题预测研究，以及在天然钠基膨润土、石质文物保护的工程地质研究等领域作了大量工作和创新研究。1987年获国家科技进步特等奖（获奖项目葛洲坝2、3江工程及水电机组）；并有多项成果和多篇论文获国家级及部省级奖励。在国内外学术刊物上公开发表论文89篇，培养硕士研究生2名，博士研究生3名。
    科学研究领域及其业绩：
    1、黄土工程地质研究
    由于中国西北黄土的广泛分布和不良工程特性，黄土工程地质特性及工程地质问题研究一直是中国工程地质研究的重要领域。
    1）1962年至1964年间本人组织开展的西北黄土工程地质特性与黄土渠道稳定性研究揭示了黄土渠道湿陷变形的区域性和黄土工程性质黄土微观结构对黄土湿陷变形的控制作用，并开展了陇西广大地区黄土阳离子代换性区域特征的研究。
    2）1992年至1994年主持开展了中国石油天然气总公司重点科研项目“西部原油长输管道工程皋兰——宝鸡段黄土区地质灾害及其对策研究”。查清了本区段地质灾害和黄土工程地质特性空间分布，揭示了黄土高原滑坡与黄土湿陷性随降水量大小的区域变化规律和三趾马红土对黄土区大中型滑坡的控制作用，提出了生石灰改良（加固）黄土有效掺量（8%—13%）指标。通过大量样品压汞法孔径分布和湿陷性测试，发现5—50um中等孔隙对湿陷性的控制作用。
    3）1995年—1997年受长江水利委员会的委托主持了南水北调中线工程重点科研项目“黄土和黄土类土工程地质特性研究”。通过大量的野外调查、勘探和室内常规和非常规系统分析测试研究，不仅查清了总干渠沿线黄土成因、时代、分布、和工程地质特性，论证了工程运营中工程地质问题；通过有限元数值模拟预测了渠道高边坡和黄土输水隧洞的稳定性，为南水北调中线工程设计和安全运营提供了充分地科学依据。与赵希涛教授合作通过野外调查、取样和磁性地层学与热释光法确定了河南邙山厚达100米剖面的地层时代并发现80米厚的马兰黄土中埋藏有4层褐色古土壤，这对中原古气候变化研究有重大意义。
    4）2000年作为技术负责人主持了西气东输工程武威——郑州段地质灾害调查项目，黄土及其地质灾害为本工程重要研究内容之一，野外调查发现，所谓的陕北黄土边坡伤亡性“崩塌”、“滑坡”灾害，实际上为“先滑后塌”兼有滑动与崩塌特点的独立的边坡破坏类型，通过野外调查和室内粒度和微结构研究，揭示了这种滑塌灾害受黄土粒度成分所控制，指出这种地质灾害具有鲜明的地域性分布，即仅分布在黄土高原的砂黄土带，对本区地质灾害预测和防治具有重要的价值。
    2、化学地质灾害研究。
由于某些岩、土、水的特殊化学组成及其与工程环境的相互作用，常常造成工程材料的腐蚀和破坏，从而成为工程地质和岩土工程研究的特殊领域，亦是本人一直感兴趣的研究领域。
    1）1965—1966年参与解放军总后所组织的92工程即新疆某机场道面及营房盐碱危害和治理研究项目，除了查清硫酸盐类化学危害机理外，本人开展了负温条件下含芒硝（Na2SO4?10H2O）盐渍土结晶膨胀性的测试及戈壁滩包气带水分迁移及道面下聚集规律研究。
    2）1989年研究了山东三岛金矿地下海水和硫铁矿酸性水对钢管腐蚀作用。
    3）1992年受中国有色冶金工业总公司西安勘察院委托对山西铝厂制铝废料（赤泥）的微观研究，水提取液的化学分析发现赤泥中含大量NaOH、Na2CO3、NaAlO2强碱性材料，它们对铝、玻离、动植物有严重的腐蚀性。
    4）1998年主持了涩北(柴达木)—西宁、兰州天然气长输管道工程地质灾害的调查工作，开展了盐渍土的调查和测试研究。
    5）2000年主持的西气东输工程地质灾害调查中，研究了武威——子长间天然及次生盐渍土的成分和分布，发现宁夏盐池苦水河、红柳河含盐量高达11.5—55g/L高矿化河水，极高Cl-含量，对天然气金属管道有严重腐蚀性，并查明了其成因（来源）。
    3、文物保护中的工程地质研究。
    作为文明古国的中国，文物保护不仅是每一个中国人和每一个学科的光荣使命，而且文物保护需要多种多样科学技术的参与。
    1）1973年本人主持了长沙马王堆一号汉墓墓葬保存的地质条件研究，揭示了2100年尸体不腐的地质环境和工程措施，受到了文物界的关注，成为中国马王堆研究成果的组成部分，也受到了海外华人的关注，它对核废料长期储存研究有重要参考价值。
    2）闻名中外的云岗石窟，由于一些石雕表面粉状砂砾状风化脱落，因此风化原因和治理成为云岗石窟石雕保护重要研究课题1985年本人受国家文物局文物保护研究所的委托，通过对微小粉状物样品和云岗砂岩样品水提取液化学分析和SEM.XRD.DTA等物相分析技术，查明了各种盐类沉积物盐类成分、形成机理并揭示了MgSO4?nH2O盐胀作用对石雕结构破坏的控制作用，对石雕保护加固指明了方向，开创了我国石窟石雕保护的研究领域。
    3）80年代以来我国大规模工程建设中许多基础工程开挖导致大量许多地下古文物破坏或被动发掘，鉴于1240Km长的南水北调中线工程不可避免地要穿越大量古墓、古遗址，为了使工程建设尽量减少对地下古文物的破坏，工程前期的专门调查极为必要，本人对长江水利委员会综合勘测局领导的建议受到了采纳，由本人负责由环境考古专家周昆叔研究员的历时一年多的艰辛调研，报告受到了长江水利委员会领导和设计人员的高度评价，不少建议得到了设计上的采纳。
    4、吉林陨石熔壳微结构研究。
    1976年3月8日吉林市北部上空降落了一场世界罕见的陨石雨，引起了国内外强烈关注。本人有幸参与吉林陨石熔壳微结构的研究，在中国最早采用SEM技术和DTA等技术揭示了吉林陨石熔壳的熔流微裂隙、流层等现象，而且发现了大大小小的气孔构造，并解释了陨石与大气层相互作用的物质转化机理，受到了有关专家重视，并推荐在科学通报（1978.No8）发表。
    5、软弱夹层（层间剪切带）的研究。
    软弱夹层是困扰平缓岩层地区水利水电建设的最重要的工程地质和岩石力学问题，亦是控制长江葛洲坝工程建设最重大工程问题之一，坝基中泥化夹层在运营过程中是否会恶化粘土岩是否会泥化是设计总工程师最担心的问题，1973年至1978年间本人参与了葛洲坝工程以及湖南沅水五强溪等水电工程这一问题研究，本人通过软弱夹层的岩层组合、层间剪切作用和地下水的泥化作用的专门研究，揭示了泥化夹层形成演化机理，回答了设计上最担心的工程问题。同时根据大量水电工程建设的实际需要，在软弱夹层形成发育规律研究的基础上，提出了层间剪切带的概念和软弱夹层工程地质预测理论和方法这一研究结果为广大工程地质研究界所广泛接受，为岩体力学的深入研究奠定了基础。
    6、中国天然钠基膨润土的研究。
    钠基膨润土是一种具有极强的物理化学活性的粘土矿物材料，是国民经济各部门具有很高应用价值的天然非金属矿物资源，由于美国等少数国家的经济垄断，迫使我国70年代中期以来开展了大规模的找矿工作，1977——1986年间本人受有关矿山的委托进行了浙江临安、新疆托克逊、辽宁凌源、黑山、吉林石碑岭、河北宣化等许多矿山天然膨润土物理化学性质分析测试，和对凌源钠基膨润土的综合研究，在对上述钠基膨润土矿床的确认、质量评价和开发上发挥了重要作用。由于影响膨润土物理化学活性的因素众多，传统的矿物学方法无法有效解决钠基膨润土的质量定量评价和对比问题，本人从理论和方法上解决了这一问题。并在理论和方法上协助北京市市政设计院解决了天然钠基膨润土防水板在工程上的应用特别是垃圾场防水问题。
    7、泥质膨胀岩的研究。
    泥质岩由于在中国和世界各国的广泛分布和性质的软弱易于变化而成为中国和世界各国工程建设和煤炭资源开发重大工程地质问题和岩石力学问题，软岩特别是膨胀岩的问题成为世界性的研究课题。自70年代末至今20多年来为适应我国东部大批煤炭软岩矿山的资源开发和大型水利工程、火电工程、城市建设中软岩和膨胀岩工程评价的迫切需要，先后受山东龙口矿务局、内蒙古平庄矿务局，安徽淮南矿务局、山西汾西矿务局、抚顺矿务局、开滦矿务局、山西临汾水利局、水利部天津勘测设计院、电力部华北设计院、北京市勘测设计院、四川地矿局等几十个矿山和工程设计勘察等部门的委托，并在国家自然科学基金项目和中国科学院工程地质力学开放实验室项目支持下，结合各矿山工程需要，对中国特别是中国东部近20个省（区）80多个矿山和工程上千组样品的工程特性和物质成分，物理化学性质进行了专门测试研究，不仅为大量工程问题处理提供了科学依据，而且在应用基础研究上有许多创新：
    1）在膨胀岩及其膨胀势的判别上，虽然国际岩石力学协会膨胀岩委员会1983年提出了膨胀岩的定义和特征，但并没有提出膨胀岩的判别指标和判别方法，本人在对泥质岩粘土矿物组成、泥质岩成岩胶结作用、干燥活化作用等理论研究基础上，提出并建立了不规则岩块干燥饱和吸水率和成岩胶结系数的判别方法和判别指标，它不仅具有坚实的理论基础，而且具有快捷、有效、经济的特点，很受工程技术人员欢迎，因而在我国煤炭、铁道、水利、城建、科研等部门获得了广泛的应用。膨胀岩判别分类对膨胀岩工程问题预测具有重要价值。本人与梁金火博士研制的中国膨胀岩数据库在中国膨胀岩研究中也是开创性的。
    2）针对泥质膨胀岩的工程性质和形状受干燥失水或干湿交替作用的控作，本人提出了泥质膨胀岩干燥活化概念，并在此基础上进行了数以百计的引黄入晋工程和南水北调中线工程膨胀岩土天然状态和风干后膨胀性设计指标的测试结果，使我国膨胀岩膨胀性的理论研究处于国际领先水平。
    3）本人通过理论研究和大量分析测试发现，我国东部泥质膨胀岩分布的下限为上二叠统（上石盒子组，石千峰组），中国东部自上古生界至中新生界的泥质岩系列中有三个主要膨胀性地层，即J3—K膨胀性泥质岩层；E泥质膨胀岩，N（N1，N2）强超固结膨胀性硬粘土/软泥岩地层，这一发现在理论和工程实践具有重大意义。本人并建立了中国膨岩土成因分类体系。
    1986年与陈励鸿教授、金春山教授在大连市共同组织召开了全国首届膨胀岩工程地质会议。
    8、蒙脱石化火成岩体的地质预测与工程地质问题研究 。
    火成岩因遭受蒙脱石化作用其性质性状强烈恶化并造成工程问题和地质灾害的不断发生。然而80年代以前这确是工程地质学中空白研究领域：
    1）1978年受北京军区后勤部的委托开展了河北燕山某地下工程变形破坏原因及其治理对策研究。通过膨胀特性测试和物质组成研究，揭示了地下工程建设中膨胀岩的工程地质问题，通过膨胀岩和围岩矿物化学成分研究揭示了安山玢岩蒙脱石化作用的形成机理。
    2）1984——1987年通过湖北大冶铁矿东露天采场东北邦软弱岩石矿物成分和物理化学性质的专门研究，该矿发现的矽卡岩、安山玢岩、辉绿岩均发生强烈蒙脱石化作用从而揭示了东北邦滑坡频繁发生的原因，使大冶铁矿东北邦边坡研究有了新的突破。
    3）1989——1992年通过对山东三山岛金矿多处塌方冒泥段岩石学、矿物学的专门研究，发现了本矿的辉绿岩脉的蒙脱石化作用及其对巷道变形破坏的控制。
    4）90年代中本人在多个工程实例理论研究的基础上，提出了火成岩体蒙脱石化作用的形成发育规律和工地质预测的理论和方法，从而丰富了岩体工程地质力学的理论。
90年代中期通过对引黄入晋长隧洞工程三叠系二马营组砂岩试验研究发现了此砂岩的蒙脱石化作用及所引起的崩解破坏现象。
    9、中国北方膨胀土新类型新地区的发现与三趾马红土工程地质研究。
    三趾马红土是中国北方广泛分布的区域性特殊土，由于黄土和其他第四纪沉积物的覆盖和大型工程建设的贫乏，在工程地质和岩土力学领域以往缺乏专门研究，1984年通过对内蒙平庄小风水沟矿巷道破坏现象现场调查，样品室内分析和后来对宁夏盐环定工程三趾马红土宏观、微观工程地质研究，发现它们是以往中国膨胀土研究尚未涉及的新类型，论文在1990年全国首届膨胀土会议发表后，得到了同行专家的支持，之后在国家自然科学基金项目的支持下，结合内蒙二连油田长输管道，西部原油长输管道工程，南水北调中线工程和引黄入晋工程对三趾马红土工程地质特性开展了广泛深入地研究，不仅对上述工程建设和对推动我国三趾马红土研究，对陇西、关中大中型滑坡的预测具有重要价值。
    10、二滩水电站玄武岩体裂隙充填物的研究。
    雅龙江二滩水电站是我国继葛洲坝工程之后的第二个大型水电工程，80年代初坝址工程地质勘测中在两岸特别是右岸玄武岩节理间发现了水电工程建设中少见的数量众多、类型多样、性状各异的所谓“充填物”、“软弱带”，对大坝坝肩和地下工程稳定性具有重要影响，成为二滩水电站建设重要疑难的工程地质问题，本人在认真现场调查基础上，利用多种微观研究技术和方法，查明了各种软弱带矿物化学成分，并利用富Mg玄武岩岩浆成岩过程中自变质理论解释了它们的形成过程，根据粘土矿物成因解释了结构面泥化现象，为二滩电站所谓“纤闪石化玄武岩”的工程地质问题的解决奠定了理论基础。并作为中科院二滩水电站科技特等奖科研成果的一部分。
    11、膨胀土、红粘土工程地质研究。
    众所周知，膨胀土的问题是一个世界性工程地质和岩土力学难题。
    云南蒙自、广西宁明和南昆铁路百色段是我国膨胀土地质灾害最严重的地区，虽经全国性大量调查研究，许多深层次问题仍不清楚。
    1）1980年本人受空军后勤部营房部委托深入研究了蒙自机场上第三纪泥灰岩风化壳在红土作用下物质成分，工程性质变化规律和人类工程活动和按树生长作用下残积红粘土工程性质的变化及其对建筑物强烈破坏作用，从本质上解决了工程破坏原因，在理论上在我国最先用环境工程地质理论方法解决土体的环境工程地质问题。
    2）1985年、1986年两次受交通部一航院委托对大连港、大窑湾新港区海底和陆域部分红色残坡积土及其工程地质特性系统研究，揭示和开创了中国北方陆域和海底红粘土的形成、发育规律和演化历史研究，为地基承载力和基础处理方案的确定提出依据。
    3）南昆铁路百色段严重的膨胀土地质灾害和工程问题虽经铁路系统多年研究仍有许多深层次问题尚不清楚，1999年受铁道建筑设计院委托研究了百色盆地膨胀岩土的问题，发现作为铁路边坡、路堤的所谓“膨胀岩”实际上乃是下第三系泥质岩强风化带的残积土，化学风化作用导致了泥质岩性质恶化，用精细的XRD技术，表明其主要粘土矿物为较高混层比的I/S混层矿物，因而具有很高的物理化学活性，揭示了残积膨胀土严重地质灾害的原因。
    4）膨胀性粘土矿物对膨胀土膨胀性影响和控制作用已为国内外所公认。但由于粘土矿物精确的定量测试技术难度较大，水平要求高，加之在应用中对相对定量和绝对定量模糊不清，以及混层矿物复杂性，膨胀土粘土矿物定量问题，一直没有解决，本人抓住了有效蒙脱石含量（绝对含量）这一关键问题，引入了次甲基兰法蒙脱石含量测定法，进行了上千个样品的广泛测试，对膨胀岩土工程性质认识获得了明显的效果，并为铁路城建等系统所广泛应用。
    5）由于膨胀土的成因和性质有明显的地域性，因此地域性膨胀土研究总结有重要意义。本人在完成南阳盆地膨胀土的研究，渡口市膨胀土的研究基础上又开展了全国各省区膨胀土的总结。
    6）1990年与廖世文、朱永林先生共同发起成功地召开了全国首届膨胀土研讨会，1991年与余培厚教授和唐大雄教授共同发起成功地组织召开了全国第二届红土工程地质研讨会，为促进我国膨胀土和红土研究起了推动作用。
    12、软土的微观研究。
    由于软土在我国沿海和沿江地带的广泛分布和极为软弱的工程性质，软土一直是工程岩土研究的重要领域。虽然软土的物理力学性质研究深入和广泛，但软土的微观特性的研究极为薄弱。1990——1992年三次受上海市环境地质站的委托，配合地面沉降机理的研究开展了软土微观特性的专门研究。在常规工程性质研究的基础上系统地进行了粘土矿物组成、微结构、物理化学性质和孔隙溶液专门测试和研究，研究发现上海软土孔隙溶液化学成分以NaCL为主（或NaCL占一半左右），这与长江三角洲软土的海相成因相一致，大量NaCL电介质导致软土弱絮凝结构和高孔隙性、高含水量和触变性（即振动条件下由固态转变为液态的性质）的形成对工程性状的预测具有重要价值。所完成的固结条件下软土孔径分布的变化研究论文对于地面沉降机理研究具有重要意义。
    13、固体废料工程性质的微观研究。
    随着世界各国经济的飞速发展，人类在创造了大量物质财富的同时也生产了大量固态废料并造成了日益严重的环境危害。对各种固体废料的研究已成为当代工程地质学和环境岩土工程学新的重要历史使命。
1992年受中国有色金属工业总公司西安勘测院的委托参与了国家九五科技攻关项目研究。通过对制铝工业废料（赤泥）宏观、微观特性及其石灰改性机理研究，不仅查明了它们的化学矿物组成和孔隙溶液成分，而且揭示了在干燥陈化过程中赤泥成分结构和工程性质变化规律以及赤泥与石灰相互的物理化学作用。为赤泥材料的利用，为赤泥坝的加固，为防治赤泥对环境的危害提供了极为有价值的科研成果。
    14、花岗岩残积土和风化岩研究。
    虽然历20多年沿海开发区的工程建设，我国在花岗岩残积土和风化岩的工程地质研究中有了长足的进展。由于暴雨作用下香港等东南沿海丘陵地区滑坡的频繁发生，对花岗岩残积土物质成分和暴雨作用水土相互作用机理研究仍急待深入。
    1）1997年受香港科技大学的委托组织开展了香港九龙花岗岩风化壳大量样品的物质组成、微结构综合分析测试研究，1998年应邀去香港科技大学土木结构工程系开展合作研究，本人在花岗岩红土化作用理论基础上根据常量元素垂直变化规律，参照宏观风化现象，建立了风化作用化学指标体系，进行花岗岩风化壳工程分带，这无疑对常规分带中界限不清和错判问题有重要的指导意义；根据香港与东南沿海花岗岩残积土红土化现象和红土化程度的对比，指出了香港花岗岩残积土红土化程度偏低现象及其原因。
    2）1988年受香港大学土木系的委托参与了由香港政府土木工程署组织的香港残积土粘土矿物及其特性的国际对比研究工作，利用本所本院精密仪器和科学积累的精细研究了香港残积土的粘土矿物及其形成机理，尤其获取了甲方满意的扫描电子显微镜图象。
    15、金沙江中上游河段河谷发展史的研究。
    金沙江中上游河段是长江三峡之后我国最重要的水电资源开发基地，但巨厚的河床覆盖层和复杂的第四纪地貌作用，造成了水电工程地质勘测工作的难度，受国家电力总公司中南勘测设计院委托，由王思敬院士负责，由本人和赵希涛研究员具体组织开展了这一研究，历时两年野外调查和室内研究，有了许多创新和发现：①金沙江河谷两侧中更新世湖相沉积层及其风化壳的发现，②上元村上百米厚的泉华台地发现及形成年代测定，③玉龙山西麓金沙江两岸冰碛和冰水台地的发现及不同时期第四纪冰碛、冰水堆积物分布研究，④金沙江干热河谷第四纪红土风化壳研究，⑤河底巨厚沉积物岩性、岩相年代研究⑥长江第一大拐弯形成的构造控制。⑦虎跳峡形成年代等。
上述研究不仅在水利水电工程建设上有重要指导意义，而且在中国地貌第四纪研究上有重要的理论价值。
    16、中国东部上第三系硬粘土工程地质特性及工程环境效应的研究。
    由于上第三系硬粘土的裂隙性，超固结性、膨胀性成为世界各国地面、地下工程建设中最难对付的地层，由于“似岩非岩”、“似土非土”的性状，而成为当前世界各国岩石力学、土力学和工程地质领域中共同关心的“硬土/软岩”问题。
    1）自1996—1997年受水利部长江水利委员会第一、第四工程处和河北省水利厅设计院委托组织开展了南水北调中线工程总干渠沿线南阳盆地，方城鲁山、宝丰、，邯郸，永年三渠段250组原状，上第三纪膨胀性硬粘土样品开展了岩石力学、土力学及粘土矿物学、物理化学性质综合分析测试和研究，为南水北调中线工程上第三纪膨胀性硬粘土工程性质评价为边坡问题设计提供充分依据。
    2）1999年在国家自然科学基金项目资助下，对这一课题进行专门研究，并开展了江苏泗洪地区淮河总干渠和徐宁高速公路工程地质调查、室内分析研究；鲁西南二个煤矿井筒第三系硬粘土研究，在韩贝传博士协助下开展了渠道开挖和运营中硬粘土结构效应和工程环境效应的数值模拟。野外调查和室内样品观察发现，徐淮平原地区上第三系不同岩性硬粘土间和硬粘土与下伏砂岩古风化壳间分布有层间剪切带，这对于中国东部上第三系硬粘土体构造应力场的确认，对煤矿井筒变形破坏地质力学模型的修正，对深入开挖渠道边坡稳定性研究具有重大的工程意义。
    结合以往的科学积累，曲永新研究员与张永双博士提出的中国硬土/软岩的工程地质分类和中国膨胀性岩土一体化工程地质分类研究得到了有关专家的高度评价。

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