工程地質學第四章

⑴ 地質工程學基礎理論

隨著人類對地球空間利用的不斷擴大，工程規模不斷增大，在工程建築中出現了一類新的工程類型，即地質工程。在國內外這一類型工程迅猛地發展，類型之多，規模之大令人吃驚。日本的青涵海底隧道，英吉利海峽的海底隧道，中國的秦嶺隧道，都是夢想變成現實的驚人之作。在國內外已有不少科技工作者提出了地質工程命題，並對這個問題進行了論述。在今天的中國，地質工程已經不是一個概念，而已經變成了實際，已經變成了一個行業，一個學科。

隨著地質工程的深入開展，人們對地質工程的認識愈來愈深，對地質工程性質的認識愈來愈清楚，對地質工程給出了明確的定義。狹義的地質工程的定義是：以地質體做建築材料，以地質體做建築結構，以地質環境做建築環境建築起來的一種特殊工程謂地質工程；廣義的地質工程定義是大地改造工程或者地質環境改造工程。都江堰從寶瓶口劈山築渠引水灌溉1000多萬畝成都平原耕地、保衛蘭銀鐵路的沙波頭固沙工程都是典型的大地改造工程；長江三峽鏈子崖危岩體防治也是一種大規模的大地改造工程。改造地質環境，改造大地面貌，是一種廣義的地質工程。大量實踐經驗證明，地質工程的建築必須以地質為基礎，一刻也離不開對地質條件及地質環境的認識，如果離開了對地質的認識就會造成失誤。采礦工程是一種典型的地質工程，這項工程不僅要保證礦山開采安全，提高采礦的經濟效益，也要保證環境不遭到破壞。可是由於采礦界對這項地質工程的特點認識不夠，只顧采礦，不顧及對地質環境的保護，因而使采礦引起的地質災害經常發生，鹽池河山崩和烏江雞冠嶺山崩就是由此引起的。

實踐教育著人們，提高著人們的認識，人們經過總結，逐漸地認識到建築地質工程的規律，概括上升成為地質工程建築的理論。理論的作用可以指導人們思考分析問題，沒有理論指導的行動是盲目的行動，盲目的行動是要失敗的，沒有理論的知識領域，構不成學科。每一個人的思維活動都是在一定理論指導下進行的，不是在正確的理論指導下進行，就是在錯誤的理論指導下進行，不同理論導致不同的結果，這就是理論的重要性。

地質工程學現在有沒有自己的理論呢?如果沒有自己的理論那就沒有它特殊的地方了，也就形成不了學科。經過十多年來的地質工程實踐和40 年來的工作經驗，著者認為已經建立起了地質工程學的基礎理論。一般來說，地質工程理論是由地質和工程兩個方面的理論構成的。實踐經驗表明，地質工程建設中發生問題主要是在地質工程設計和施工中由於對地質條件不重視或認識不清造成的。歸根結底地說，對地質工程建設成敗起控製作用的是地質因素。據此，著者認為：地.質.工.程.學.的.基.本.原.理.是.地.質.控.制.論.。地質控制論的作用表現在3個方面：①是指導工程地質勘察、地質工程設計和施工的基本理論；②是指導地質工程施工的施工地質超前預報理論；③是指導地質災害防治的地質體改造理論。地質控制論對基岩地區是很明顯的，對土體也照樣是適用的。它包括對地質環境的控制，也包括對岩體結構和土體結構的控制，對岩體力學的控製作用，對土體力學的控製作用。

地質超前預報問題在地質工程工作里非常重要，再好的再精的地面測繪和鑽探結果也搞不清掌子面前方的真實的地質情況。我們在軍都山隧道施工中作過統計，1∶2000的地面地質勘探獲得的結構面，僅僅相當於地下開挖揭露出來的9%～10%。結構面在地下變化錯綜復雜，地質超前預報對地質工程施工十分重要。

地質超前預報是一項具體技術。地質超前預報包括地質條件超前預報、成災可能性預報和地質災害防治方案預報3個部分，這3個部分的基礎都是地質。目前，一般施工單位對地質超前預報還不太認識，做得也不多，但是做與不做大不一樣，做了效果很顯著。

還可以舉一個如著者曾指導過在黃土中建大型豎井工程的實例。豎井直徑達25m，建設單位邀請著者給他們當顧問。著者明確提出，這是一個地質工程，不管怎麼設計，怎麼施工，有一條必須遵守，這就是必須了解地質情況，而地質情況僅根據勘察結果不行，在施工過程中要進行地質超前預報。勘察時提出地面18m以下有一層厚層的砂卵石夾層，砂卵石層以下都含地下水。著者的經驗是西北黃土中18m以下都位於地下水裡是不多見的，故表示懷疑，建議在施工過程中做超前預報。具體的辦法是在已經挖成的井底超前挖一個2m深的探坑，進行超前探測，探明情況。如果井下地質情況和設計時判斷的情況一樣，就按原設計繼續施工；如果不一樣那就修改設計。他們照做了，挖到18m左右出現了砂卵石層，但是沒有像原先認為的那樣厚3m，只有80～100cm，這一層強行通過了。下面部分有沒有水?開挖結果沒有水，但是節理十分發育，這是預先估計到的，老黃土裡面有節理，這是西北黃土的普遍規律。但是向下挖時，沿著黃土節理面出現掉塊兒現象。他們認為是塌方，急忙把著者找到現場，著者看後，告訴他們這不是塌方，而是黃土中節理切割局部掉塊。建議採取短進尺，快支護措施解決。一次進尺80～100cm，及時封閉，暴露面大了，時間長了不行，就容易掉塊。為了縮短暴露時間，建議把井壁劃分為1/4或1/8，分段開挖，挖一段掛網噴射混凝土封閉一段。他們按這個方法做了，結果順利通過。裡面有沒有水呢?節理面內有吸附水，有時往外滲，水量很小。這個例子很好地說明在土體里施工也要實行地質超前預報。

地質體改造及保護，一般叫加固或支護，著者認為叫地質體改造好。這里有一個概念問題。目前在地下工程中防治岩體失穩的措施叫支護。支護是對著岩體失穩後作用於支護上的荷載而言，其基本概念是荷載支護體系。許多施工中，不管土體和岩體的好壞，都認為要產生塌落，塌落下來的地質體壓到襯砌上，為此而採取支護。實踐表明，大部分工程襯砌後面常常是空的，根本沒有支護上，有的根本不需要支護。這樣做的結果，有的是虛設，有的是有潛在危險的。因為現在沒有支護上，時間長了，有的地方塌了，形成了偏壓，隧道襯砌最怕偏壓。支護在理論上和實踐上都有許多問題。著者提出地質體改造概念主要的出發點是認為地質體自身存在有自穩能力。對地質工程來說它可能某一部分或某一方面不能滿足地質工程穩定性的要求，可以對其薄弱部分進行改造，使之滿足地質工程穩定性的要求。如果是地質材料強度不足，可以利用灌漿的辦法對地質體進行加固。如果是節理裂隙發育，岩體的完整性差，可以採取錨固的辦法將結構體串起來或採用灌漿的辦法將結構面粘結起來，增加其完整性，提高岩體強度。如果屬於應力差太大，σ₃太小，可以採用預應力錨索或支護的辦法提高σ₃，減小應力差，提高地質工程穩定性。這是對症下葯的辦法。哪兒出問題了就解決哪兒的問題，是材料強度不足就解決材料問題；是結構薄弱就解決結構問題；是環境條件問題就解決環境條件；如屬於地下水的問題則可以採取疏乾地下水或封堵地下水的辦法解決問題；屬於地應力就解決地應力問題。對建築基坑工程問題，為了保證基坑穩定性，目前都是採用按土壓力計算來加一個抵抗，採用擋牆或護坡樁支擋來做。這個做法是不確切的。最好的方案是採取合適措施維持基坑開挖前的地質環境條件。

1992年著者在北京黃寺做了一個基坑工程。這個基坑距已建成的12層樓房的8m處。地基土是淤泥，建築方擔心基坑開挖時，老樓會遭到破壞，要求保護老樓。我們採取的辦法是保持老樓現在的地質體賦存環境條件，讓老樓地基內的地下水盡量少改變，盡量慢改變，使老樓地基均勻沉降，就不會出現導致老樓破壞的差異變形。為此我們提出一方面在新樓與老樓之間作一道帷幕灌漿防滲，使地下水位盡量慢的變動；另一方面是地應力，開挖卸掉了側壓力，從而使地基土向基坑方向變形。一般的基坑支護是防止基坑壁的土體產生破壞。這里的問題不僅是不允許產生破壞，而且不允許產生過大的變形。根據這一要求我們設計了採用護坡樁控制老樓地基內的應力狀態，實際上完全保持是不可能的，設計的目標是讓樁端的變形不超過老樓允許的傾斜變形。為此，護坡樁直徑取800mm，間距1.8m，樁長22.5m，樁頂設有聯梁並在聯樑上加有拉索。在施工過程中進行了監測，開挖以後，樁頂變形15cm，基坑深已經達到9.5m，基本達到了設計的要求。所以說，對基坑支護不能簡單的根據土壓力計算，要根據工程工作目的要求來設計。地質工程設計要根據防止產生工程地質災害的要求對地質體進行改造的目的進行設計。也就是根據地質體的成分、地質體結構、地質體的賦存環境條件，來滿足地質工程穩定的要求對地質體進行改造來設計。在黃寺那個工程，因為土質為淤泥，為了增加它的強度，還在護樓樁後面進行了灌漿，提高淤泥的強度，減小土壓力，也就是進行土質改造。採取綜合措施，保持住老樓的地質環境，保持住了老樓的安全。地質體改造的概念和過去的支護概念最大的不同之處在於，最重要的則是承認不承認地質體有自穩能力。荷載支護觀點不承認地質體有自穩能力，地質體改造觀點認為地質體是有自穩能力的，而且這樣做的結果符合地質實際。我們利用這些綜合理論來對工程建設中與地質有關部分的地質工程，如邊坡、地基和地下洞室，包括地質災害防治和地質環境改造工程工作是有效的。

經過10餘年的實踐，地質工程學已經形成了它的基礎理論。這個理論不是簡單的由一個兩個定理構成的，而是一個理論體系。它包括有基本原理、應用基礎理論和應用技術理論，是一個理論體系，概括起來可以稱謂地質控制論，這個理論可由圖1-1展示。

圖1-1 地質工程學基礎理論框圖

這個框圖表明，地質工程學的理論基礎是地質控制論，它有兩個層次，第一個層次是地質工程基本原理，也就是說地質工程工作必須緊緊地依靠地質。在搞清地質條件基礎上，進行設計和施工，這個觀念必須時刻牢記。它的具體內容包括：地質構造控制論、岩體結構控制論、土體結構控制論和地質體賦存環境條件控制論。這既是地質控制論的基本內容，又是地質工程學的基本原理；它不僅有其自身的規律和技術理論，也是建立應用基礎或應用技術理論的指導理論。地質工程學應用基礎理論和應用技術理論是地質工程學基礎理論的第二個層次。這里列出了7項應用基礎理論：地質環境（包括地殼穩定性）評價理論和方法、岩體質量評價理論和方法、工程地質探測和測試理論和方法、工程地質超前預報理論和方法、地質體改造理論、方法和技術、岩土體穩定性分析理論和方法、地質工程設計和施工指導理論。這是解決地質工程問題時經常用到的實用基礎理論，必須在搞清地質條件基礎上實施，如果離開了地質，必將脫離地質實際，做出錯誤結論。可能有人認為，這些提法是人所共知的，沒有什麼新鮮內容。著者認為不是這樣，實際上，在地質工程實踐中脫離地質實際的實例隨手可拾。可以說地質工程施工中出現事故的絕大部分是設計和施工脫離地質實際的結果，或者是對工程地質條件沒有搞清楚或認識不清的結果。據著者所作的粗略統計，目前在地質工程施工中由於對地質條件沒有搞清楚或認識不清，致使在施工中出現事故所延誤工期約占總工期的30%，這是一筆巨大的浪費。其原因就在於對地質工程的基礎理論沒有掌握，口頭上講是知道的，實際上是沒有真正知道或沒有真正按照去做。因此，在地質工程實踐中不認識地質控制論，由此便不重視地質條件對地質工程的控製作用，地質工程施工和設計缺乏針對性，事故層出不窮。

上面談到的基本理論和應用基礎理論並不是並列的，它們之間是有主有從的。地質構造控制論是所有理論的基礎，它對所有理論都有控製作用，是地質控制論的核心理論。它也是所有地質工作的指導思想，是地質工程理論的核心理論。

上面僅就地質工程學基本原理做了概括的論述，在此再強調一點，現有的規程、規范常常脫離地質實際，所推薦的理論往往不符合地質實際，應該牢記地質工程學的基礎理論是地質控制論。地質工程實踐中必須抓住地質控制條件，特別是上述的地質工程學基本原理的控製作用來進行工作才能奏效。地質環境評價必須抓住大地構造背景，地質構造控制理論在這里具有重要的控製作用；岩體質量評價必須抓住岩體結構、結構面的級序控製作用及地質環境賦存條件進行分析才能得到正確的結論；工程地質探測和測試必須抓住地質構造的控製作用，布置勘探網，進行測試設計才能取得符合實際的資料；工程地質超前預報必須抓住地質規律、地質體結構、地應力的地質規律、地下水的地質規律來進行才能取得成效。地質體改造及保護則更是如此，必須抓住地質體結構、地應力和地下水條件進行設計地質體改造及保護方案和選取地質改造及保護技術才能取得可靠的效果；岩土體穩定性分析必須抓住岩土體結構和岩土體賦存環境條件控製作用，正確地確定力學模型和岩土體力學參數，選取合適的分析方法，才能取得正確的結果。歸根到底一句話就是這些應用基礎理論是為地質工程服務的應用基礎理論，必須在研究清楚地質體規律基礎上才能取得為地質工程服務的積極成效。

⑵ 工程地質學的發展簡史

工程地質學孕育、萌芽於地質學的發展和人類工程活動經驗的積累中。17世紀以前，許多內國家成功地建成了容至今仍享有盛名的偉大建築物，但人們在建築實踐中對地質環境的考慮，完全依賴於建築者個人的感性認識。17世紀以後，由於產業革命和建設事業的發展，出現並逐漸積累了關於地質環境對建築物影響的文獻資料。第一次世界大戰結束後，整個世界開始了大規模建設時期。1929年，奧地利的K·太沙基出版了世界上第一部《工程地質學》。
1937年蘇聯的Ф·П·薩瓦連斯基的《工程地質學》一書問世。50年代以來，在世界工程建設發展中，工程地質學逐漸吸收了土力學、岩石力學和計算數學中的某些理論和方法，更加完善和發展了本身的內容和體系。在中國，工程地質學的發展基本上始自50年代。谷德振在岩體穩定性問題中提出的結構控制論以及劉國昌在區域工程地質方面，都對工程地質學的發展作出了重要的貢獻。

⑶ 請問工程地質學叢書包括哪些書

我覺得你應該買一本工程地質手冊，那裡什麼都有，很全，像字典一專樣，我現在屬用的是第四版，是
中國建築工業出版社
，2007年，定價是123，但我買的時候書店給我打了8折，不到100，一般搞工程的都有一本，在一個以後考
注冊岩土師
的時候也能用得到。

⑷ 工程地質學 有沒有大佬解答一下2 3題

第二題，井的來深度是地面到含水層自頂板的最小高度，所以主要看等高線和含水層頂板等高線的差值大小。所以
A井：等高線98m，含水層頂板86，井深98-86=12m；
B井：等高線等高線98m，含水層頂板86~84m，井深：98-86~84=12~14m；
C井：等高線96~94m，含水層頂板84m，井深：96~94-84=10~12m；
D井：等高線90m，含水層頂板80~82m，井深：90-80~82=8~10m
所以井深從淺到深依次為：D<C<A<B
第三題，是否為自流井，要看水頭高度是否大於等於井口高程，即看井點的等水壓線和等高線的關系，等水壓線≥等高線則為自流井。
A井：等水壓線94~96m＜等高線98m，非自流井；
B井：等水壓線94m<等高線98m，非自流井；
C井：等水壓線92m＜等高線94~96m，非自流井；
D井：等水壓線90~92m≥等高線90m，是自流井；
仔細看的話，這個圖畫的很有意思，D井的位置並沒有和A/B/C一樣畫在兩線交點上，而是90m等水壓線偏上，地形上也正好處於一處溝谷內。

⑸ 第四季地質學研究的主要內容是什麼 都學些什麼內容呢.

研究第四紀時期環境發展演變的科學,包括地殼運動、氣候變化、沉積環境、地層劃分與對比、生物演替等方面.與地質學、地貌學、氣候學、古地理學、古生物學、古人類學、考古學等學科聯系密切.

⑹ 對工程地質學的建議

工程地質學是20世紀才建立和發展起來的一門地球科學。工程地質專業在工程建設中具有十分重要的位置。工程地質工作的質量，對工程方案的決策和工程建設的順利進行至關重要。由於地質問題引起的工程事故時有發生，輕則修改設計延誤工期，嚴重時造成工程失事給人民生命財產帶來重大損失。近年來，工程地質勘察質量有下滑現象，工程地質分析不夠深入，有的甚至出現工程地質評價的結論性錯誤。今後十年,將有可能成為水利水電工程建設的又一個事故高發期。工程地質對地球環境的保護要發揮重要作用。工程地質面臨著新的機遇和挑戰。關鍵詞 。

關鍵詞：工程地質 水利水電 勘察 環境 分析 人才 機遇

工程地質對於工程師來說並不陌生。然而，由於人類工程活動引起地質環境的改變，工程地質問題造成工程建設的被動與失敗的若干實例證實，許多人對工程地質又是陌生的。
人類歷史剛剛翻開新千年新世紀的第一頁，一場以高新技術為前導的產業革命卻早已開始了，工程地質學科必將在這場革命中獲得新生。當然，我們更應該看到技術的每一次革命性進步，都伴隨著矛盾與沖突，特別是體制和機制問題，是生產力與生產關系的相互作用，需要協調與適應，改革就成為必然。
當前，工程地質學科正在經歷著前所未有的挑戰，工程地質專業正面臨著新的發展機遇。人類與自然的關系不是斗爭而是相互作用和相互影響；人類工程活動不是改造自然而是如何順應自然。人類賴以生存的地球環境問題，工程地質學家和地質師都要認真關注，並勇敢地承擔起應盡的職責。
1 工程地質學科的起源與發展
工程地質學是研究人類工程建設活動與自然地質環境相互作用和相互影響的一門地球科學。20世紀初，為了適應興建各種工廠、水壩、鐵路、運河等工程建設的需要，地質學家開始介入解決工程建設中與地質有關的工程問題，不斷地進行著艱苦的工程實踐和開拓性的理論探索，首次出版了「工程地質學」專著，工程地質學開始成為地球科學的一個獨立分支學科，工程地質勘察則成為工程建設中不可缺少的一個重要組成部分。二次世界大戰以後，全世界有了一個較為穩定的和平環境，工程建設的發展十分迅速，工程地質學在這個階段迅速成長起來了。經過半個多世紀的工程實踐和理論探索，工程地質學大為長進，內涵和外延都煥然一新，成為了現代科學技術行列中的重要分支學科。
中國的工程地質事業在解放前基本上是空白，建國後才有了長足的進步和發展。50年代初開始引進蘇聯工程地質學理論和方法，走過了我們自己的工程實踐和理論創新的輝煌歷程，形成了有自己特色的工程地質學體系。特別是在水利水電行業，舉世矚目的三峽、小浪底等特大型水利樞紐工程的開工建設，瀾滄江、紅水河、雅礱江、烏江、黃河等大江大河眾多大型梯級水電站的興建，以及若干正在開展前期工作的其它水利水電工程，充分積累了在各類岩性地區和各種復雜地質條件下進行地質工作的豐富經驗，建立了一套比較完整的工程地質勘察規程規范。重大工程建設不斷地將數理學科的新成就和高新技術及時吸收進來，極大地豐富了工程地質學科的內容，有力地促進了工程地質學科的發展，使我國工程地質學達到現代科技水準，逐漸成為國際工程地質界的重要成員之一。
今天，工程地質專業學科的內涵已經遠遠超出了傳統工程地質定性描述和定性評價的范疇，發展成為集多種勘探手段去獲取基礎性地質資料，並對這些資料進行歸類匯總、整理分析、定性評價、定量評價、地質預測、工程措施的建議等等既特殊又復雜的綜合性專業。任何一個成熟的設計師，都會清楚地意識到工程地質專業在工程設計中的重要位置。無數重大工程成敗的實例足以證明工程地質專業在工程建設中的權威性。
在學術界，有國際工程地質學會，國內的中國地質學會、中國水利學會和水力發電工程學會等全國性學術組織都專門設立有工程地質專業委員會，水利水電行業中全國性的學術組織還有「水利水電工程地質信息網」。此外，全國性的勘測技術協會主要還是工程地質專業。這些學術組織為我國各行各業的工程建設作出了重大貢獻，發揮了巨大作用。
2 水利水電工程地質的特點
2.1 特殊性與復雜性
在水利水電、電力、工民建、交通、港航、航天、航空、地礦、市政建設等等凡是存在土建工程，要與地質體(地基)打交道的行業，都有工程地質專業，因此，我們稱工程地質專業是工程建設的基礎性專業，是不必爭議的。由於水利水電工程建設自身的特殊性和復雜性，使得水利水電工程地質又是所有這些不同行業的工程地質專業中涉及面最廣、問題最復雜、任務最艱巨、聲望最高、最具權威性的業界龍頭。
水利水電工程建設的特殊性首先表現在工程建築物的特殊性。工業與民用建築到處可以見到基本相同甚至完全相同的建築物，可以部分或全部套用標准設計圖紙。而水工建築物則不然，世界上有成千上萬座水庫大壩，你就很難找到兩座完全相同的大壩。決定大壩的規模、壩型、結構等工程要素的自然條件很復雜，而工程地質條件則是最主要的自然條件之一。水工建築物的第二個特殊性是與水打交道，所承受的主要荷載是水荷載。水利水電工程不允許失事，一旦失事，損失將十分慘重。
水利水電工程建設的復雜性主要表現在工程規模大，專業多，涉及面廣，投資大，工期長，建築物的形式、結構、功能、荷載組合等等都十分復雜，特別是大型特大型水利水電工程更是如此。例如舉世矚目的三峽水利樞紐工程，涉及到中國的政治、經濟、社會、資源、環境、文化等方方面面，你很難找到其它基建工程可以等同於這樣的水利水電工程。因此，水利水電工程地質專業的特殊性與復雜性是由水利水電工程建設的特殊性和復雜性所決定的，同時，工程區自然地質環境的復雜性也決定了這個專業的技術難度。
2.2 實踐性與經驗性
水利水電工程地質的另一特點是強烈的實踐性與經驗性。在中國水利學會勘測專委會1999年度學術研討會上，工程地質界知名前輩專家天津院的李仲春教授語重心長地警示工程界：工程地質這個專業太難了，工程地質決策不是通過計算和試驗所能左右的，很大程度上取決於我們的工程經驗，即是十分成功的工程，也很難證明它既安全可靠又經濟合理。李仲春教授的肺腑之言充分表達了工程地質專業的實踐性與經驗性的深刻含義。
工程地質理論上的任何一項新進展，新方法，新技術，都必須通過大量試驗研究、分析論證和工程實踐的檢驗。例如，近二十年來隨著數理基礎學科和計算機技術的發展，壩基、洞室和邊坡穩定性分析計算的理論和方法有了長足的進展，但是這些計算成果仍然只能是工程設計和決策的一種參考，因此在工程界有一種通用說法：不可不信也不可全信。許多工程實例足以說明採取慎重態度的必要性。有些工程從分析計算上看是安全的，實際上卻出了問題；而另一些工程通過計算認為不安全，但卻安全運行了數十年。因此我們搞工程建設，工程經驗往往又是起決定作用的。
2.3 工程地質問題的長期性與隱伏性
水利水電工程地質的第三大特點：在地質體中留下的工程隱患具有長期性和隱伏性，甚至具有不可預見性。法國Malpasset拱壩失事和義大利Vajont水庫大滑坡，均為水工史上震驚世界的慘痛教訓，其地質隱患在整個勘測設計施工的全過程中沒有絲毫警覺。葛州壩工程壩基軟弱夾層問題導致工程停工，重新補充勘探並對設計進行重大修改。南盤江天生橋二級水電站廠房建在一個古滑坡上，開工後實在施工不下去了，搬出滑坡體後又位於另一個滑坡體的腳下。該電站的引水隧洞工程地質條件更是復雜得令建設者們防不勝防。由於地質體中留下的工程隱患造成的工程事故，輕則修改設計，重則工程報廢，或造成生命財產的重大損失，這樣的例子實在太多，舉不勝數。
2.4 工程地質測不準原理
著名的量子力學測不準原理：「不能同時測准粒子在某一瞬間的速度和位置」。我們不妨借用這個原理來揭示工程地質的一些本質性問題。事實上，地質體中的某些性質的確是測不準的。例如某一組結構面的產狀，你只能用一個區間值來表述，如果僅用一個確定值來表述則肯定不符合客觀實際。又如工程地基岩體的物理力學參數，它只能是一個區間值或統計值，因為地質體中每一點的性質都可能是變化的。地質參數精確到某一個具體數值的時候，千萬不要把它當成是絕對准確的，否則會誤導精確評價的可信性。據此，我們可以將工程地質測不準原理表述為：「地質體的工程性質不可能用絕對准確的參數來確定，它們只能是通過地質測繪、勘探、試驗、分析、統計和經驗判斷後提出一個建議區間值，供設計師根據建築物的性質在這個區間值中選取設計採用值」。近二十年來，概率統計、模糊數學、灰色理論等數理學科廣泛應用於工程地質分析領域，可以說是對工程地質測不準原理的有力支持。有些設計師不能理解地質師為什麼只能提出區間值，而不提出確定的數值，當他們對測不準原理透徹理解之後，這種疑問將會自然消除。3 工程地質的技術進步
工程地質勘察技術近二十年來有了長足的進展。測量、物探、鑽探、試驗等在儀器、設備、新技術、新方法、新手段方面不斷推陳出新，為工程地質提供了強有力的技術依託。由於有了各種新技術的支持，工程地質分析從定性到定量就成為可能。定量分析的新理論層出不窮，在學術界十分活躍。
計算機技術的發展對工程地質來說是一場真正的技術革命，從外業資料收集和內業資料整理的工作程序、工作方法、產品成果、質量標准等等均與傳統的工程地質有較大的差異，應用前景振奮人心。「工程地質計算機應用技術協作網」業已正式成立，必將對工程地質技術進步起到積極的推動作用。工程地質計算機應用主要包括六大課題：①數值計算；②制圖；③資料庫；④文檔管理；⑤專家系統；⑥網路系統。這六大課題既是多年來本專業計算機應用的實踐，也是我們將繼續探討的主要課題，還需要在今後的實踐中賦予新的內涵。
4 工程地質專業的任務與責任
工程地質專業的主要任務是：①選址，選擇在地質條件上相對最優的工程建築地區或場地；②評價，闡明工程建築區或場地的工程地質條件，進行定性和定量的工程地質評價，准確界定工程地質問題；③預測工程建築物興建和運用過程中地質條件的可能變化，為研究改善和治理工程地質缺陷的措施提供依據；④調查工程建築物所需的天然建築材料等。歸納起來的表述：為工程建設提供基礎性和專門性地質資料，為工程選址、建築物設計以及不良地質條件的工程處理提供技術依據，同時對地質環境的變化作出預測。
為了完成以上任務，需要針對工程建築物區進行工程地質勘察和工程地質分析，界定和研究主要工程地質問題。工程地質勘察需要勘察目的明確，工程概念清晰，勘察手段多樣，勘探精度滿足要求。工程地質分析要求方法正確，計算可靠，參數可信，建議措施符合工程實際。工程設計最關心的是建築物地基的工程地質條件和物理力學性質，因此工程地質工作的最終體現是工程地質定性和定量評價。
工程地質專業只對提交給設計採用的地質資料負責，其物理力學參數也僅僅是建議值，不在建議值范圍之內的設計採用值和不適應地質條件的設計方案，地質師不負責。但是，地質師有責任對不符合或不適應地質條件的設計方案提出質疑，對可能存在的工程隱患要與設計師充分交底，對不良工程地質缺陷有責任提出工程處理措施的建議。
一般說來，正規勘測設計院的勘測隊伍，已經過幾十年工程實踐的檢驗，在正常情況下都可以完成以上任務並盡到地質專業的責任。本文以下章節列出的工程地質工作中存在的若干問題，是歸納了筆者從事工程地質工作十多年來的所見所聞，供地質師們分析問題時參考。
5 工程地質工作存在的問題與對策
5.1 工程地質勘察的質量問題
在工程地質勘察過程中，一般問題較多的是工程概念不清，勘探側重點不明確，針對性不強，方法不當，手段落後；工程地質分析工作中所選擇的理論、方法、計算公式等與實際情況有較大出入，其適應條件的物理意義混淆不清；地質報告中基本地質條件不清楚，主要工程地質問題界定不準確或論證不充分，有問題遺漏甚至結論性錯誤；有些地質報告沒有地質結論，也有些工程沒有做多少地質工作就先下結論，極不嚴肅。此類問題往往造成階段性工程審查不能一次性通過，可能延誤開發時機；或者盡管通過了審查，但卻給工程留下了隱患，這種情況的危險性更大。
5.2 相關專業的理解問題
一種情況是地質師對其它專業不理解，這需要加強跨專業的學習。另一類現象是設計施工等相關專業對工程地質的不理解。有的不懂地質卻偏要提出一些不切實際的勘探要求，有的工程由設計人員來布置地質勘探工作；有的設計人員對地質專業知其然不知其所以然，自以為是包打天下，不結合地質條件設計不當；也有的是不尊重自然地質規律，野蠻施工，嚴重破壞地質體的自然結構，造成重大工程事故。所有這些非地質專業的問題，往往在出了問題之後又向地質專業推卸責任，令地質師們不知所雲。工程地質界知名專家學者孫廣忠教授指出:「實際上，在地質工程實踐中脫離地質實際的實例隨手可拾，可以說，地質工程施工中出現事故的絕大部分是設計和施工脫離地質實際的結果，或者是對工程地質條件沒有搞清楚或認識不清的結果，如果離開了地質基礎，則其理論必將脫離地質實際必將作出錯誤的結論」。
潘家崢院士等前輩專家早已強調過地質學水工，水工學地質。足以可見專業之間的交叉滲透問題，早已被專家們的真知灼見道出了關鍵，就看我們作何行動。
5.3 勘測周期不合理的問題
從工程地質勘察到地質報告的提交需要一定的工作周期，這是再簡單不過的道理。但有些工程沒有基礎性的前期投入，一旦要報項目，立即就要求提交地質報告；還有些工程是今天提交了可研報告，明天就提交初設報告。此類情況多為地方性工程，一般國家投資的大型工程出現這種局面的不多。沒有足夠的勘測周期所造成的後果是嚴重的，地質條件不清楚，投資控制不住，施工後修改設計，或由於地質問題造成承包商巨額索賠等等。更可怕的是留下了工程隱患，可能造成重大工程事故。
5.4 規程規范的問題
規程規范的問題較多，甚至產生了一些混亂。水利系統與水電系統的勘測設計階段不一致，規程規范也有區別。歷經十多年的編寫報批，1999年才頒布的國家標准《水利水電工程地質勘察規范》，在勘測程序和新技術的應用方面都已經明顯地落後於時代的發展，一經頒布實施就難以把握。更為令人難以理解的是另一部國標《岩土工程勘察規范》並不完全適合於水利水電工程地質，而建設部的一些工程勘察監督機構則以此為依據對水利水電勘測設計單位實施質量檢查，使勘測單位不得不準備滿足兩種規范的兩套地質報告分別對付審查和檢查。規程規范的修訂和出台周期太長，完全不能滿足工程建設的需要。水利與水電分家之後，對於工程地質這個專業來說其工作性質是一樣的，但卻存在不同的技術標准和勘測程序，這種情況還要繼續下去，需要尋求解決或協調方案。
5.5 人才問題
文革十年造成的人才斷層已經出現。有豐富工程實踐經驗的前輩地質師相繼離崗，各勘測設計院明顯缺地質總工人才，八十年代期間各院比較整齊的地質副院長和院級地質總工，近年來在一些勘測設計院已經相繼斷檔，或後繼無人，或後備人才尚不成熟。勘測行業不景氣，社會地位和經濟地位與工程地質專業不相適應，工作環境、工作條件的局限，人才資源開發機制的問題，擇業行為中的浮躁動機等等，都不同程度地影響著優秀地質師的成長。
高質量高水平的工程地質分析成果，出自於高水平高素質的地質師。有人說二、三年就可以培養出地質專家，實屬無知。要培養出一個具有工程地質分析能力，能夠解決復雜問題的地質師，沒有十年以上的功夫，大量的工程實踐，自身的敬業精神，理論聯系實際，相關學科專業的學習和滲透，是決不可能的。十年樹木百年樹人，在地質師的培養過程中可以充分體現出來。培養優秀地質師的難度可以說遠遠超過培養博士、研究員和教授的難度。
社會的發展和日趨激烈的競爭市場，對地質師素質的要求也將越來越高，最好是跨專業的復合型人才。競爭的實質是人才的競爭。勘測隊伍要走向市場，必須重視高素質人才的培養，重視人才資源的開發。
5.6 技術管理問題
工程地質勘察質量的控制，技術管理是主要環節之一。近年來一些單位提交的勘測設計報告中的地質章節不是地質師寫的，報告的編制人中沒有地質專業負責人，或地質報告沒有院級地質負責人審查把關，報告和圖紙中的錯誤較多。這種情況給總院增加了審查難度，同時也有損勘測設計單位的質量和水平形象，還會延誤工程報批的時機。當然也有上級單位工程審查把關不嚴，助長了這種技術責任心不強的現象。
5.7 其它問題
前期工作投入不夠，有些地方部門長期拖欠勘測經費；體制問題，市場競爭不規范，非水利水電勘測單位從事水利水電勘測工作存在工作方法、技術要求和工程地質評價等方面的差異；勘測工作經費仍然按落後的實物工作量計算，造成多勘探多爭錢，地質分析多出力多賠本的事實上的不合理現象，長期以來得不到解決。勘測技術的科技含量低，新技術新方法投入少，不能滿足現代工程技術發展的要求。
5.8 今後十年將進入工程事故的高發期
鑒於對以上若干問題的擔憂，今後十年有可能是我國水利水電工程事故的又一個高發期，這一悲觀性預測有些危言聳聽，但願不要成為被不幸言中的事實。
5.9 解決問題的對策
解決問題首先要分清責任。規程規范和部分技術管理方面的問題應該由總院負責；勘測周期不合理，前期工作投入不夠等問題應該是地方部門或者計劃部門負責；質量、人才、相關專業的協調等問題自然應該由勘測設計單位負責；其它問題大家都有責任，但主要還是取決於大環境。
責任分清楚了，落實到要有人來抓，所有問題雖然我們不敢說都能很好地得到全面解決，但至少可以前進一大步。最可怕的是大家都在暢談必要性重要性，結果都是紙上談兵，沒有實際行動。筆者在這里也就是誇誇其談而已，不可能提出可以操作的具體解決方案，這種方案也不該我們提，該誰提？當然應該是誰負責抓，誰就提方案追落實精指揮勤檢查，最終歸結到誰領導的關鍵問題上。到此為此，我們的對策就算出台了。
其實，我們這里列出來的眾多實際問題，本質上和深層次的是體制和機制問題，需要通過改革才能從根本上解決。隨著勘測設計市場化進程的加快，新技術與舊管理的沖突，老觀念與新思想的交鋒，既是矛盾又是改革的動力，這是不難理解的。
6 工程地質要抓住機遇迎接挑戰
汪恕誠部長曾經講話強調：「不能老修改設計，因為搞招投標尤其是國際合同，修改設計就意味著被索賠」。少修改或不修改設計，是對工程地質提出的更高要求。基本地質資料不準，修改設計就是必須的。高標准嚴要求就是挑戰和機遇。
人類社會的進步與發展，實際上又是一部人與自然相互協調和相互影響的壯麗史詩。以前我們把人與自然的關系當成是與天斗與地斗的斗爭關系，實踐證明，人與大自然斗爭的結果，雖然取得了一些局部性的小勝利，而大自然反過來對人類的懲罰卻是災難性的。人類的每一次產業革命，無不與工程建設有直接關系，與地質環境有直接或間接關系。建國以來，我國的基本建設此起彼伏，水利水電工程建設從無到有，新一輪的建設高潮正在興起。在多專業組成的基建隊伍這個龐大樂團中，地質師要起到指揮和首席演奏家的作用，甚至還要擔負起獨奏華彩樂章的作用。
盡管工程地質學科正在經歷著前所未有的挑戰，工程地質工作也存在著這樣那樣的問題和難題，然而這更是機遇。抓住機遇迎接挑戰，順應自然，保護環境，防止災害，造福人類，是工程地質學家和地質師的艱巨任務和不可推卸的責任。主要參考

⑺ 　工程地質學的發展展望

21世紀可以預計的大型工程建設，如跨流域的調水工程、大型水電工程、深部露天采礦工程、地下工程、海洋工程等，其可能發生的復雜的工程地質問題，從理論到設計、施工實踐，從預測到防治，需要我們作為重要研究方向，在原有認識和經驗的基礎上，進一步去創新發展，與其它多學科聯合攻關。

（1）岩、土體工程地質力學的理論方法體系還應進一步發展

工程地質力學具有我國的特色，並在工程實踐中獲得了廣泛的應用。研究岩、土體穩定性中的關鍵問題，如節理面的各種工程地質特性，區域構造應力場和工程區實測點地應力場的研究，岩體穩定性的時間尺度，根據岩體變形破壞的實例建立「地質模型」等（孫玉科）。此外還應進行工程地質技術的開發研究，包括地質探測技術，岩組物理力學測試技術，岩體變形觀測技術和變形破壞模擬實驗技術等。

（2）環境工程地質將獲得迅速的發展

目前大型工程建設涉及的環境工程地質問題很多。如大型露天開采，地下開挖，深埋長隧道工程，大型水利樞紐，地下硐室，城市垃圾的處置和衛生填埋工程等的建設，就遇到前所未有的更復雜情況。如深埋長隧道工程的開挖，需要查明其所遇到的地質災害問題的形成條件和發生機理，作出科學的評價預測。大型水域水岩相互作用導致水庫誘發地震、庫岸崩滑、大壩潰決、水庫淤積、大面積環境惡化等問題。水庫誘發地震產生的可能性及發震強度的預測難度較大。現中國學者建立了兩種震級預測的神經網路模型，具有較高的預測能力。新的動向是引入突變理論，分析水庫誘震機制，建立誘震的充要條件判據和地震能量的表達式，提出斷層帶弱化和岩體軟化效應誘震的新假說。

當前環境工程地質的研究又進一步延伸向環境地質工程，即主要研究解決和處理地質環境問題的假說和方法。90年代國際環境地質工程的熱點領域是各國城市化和資源開發中固體、液體、氣體廢棄物的排放、填埋處理以及與城市工程建設有關的環境工程問題研究。總體來說，環境工程地質還有些基本問題，如工程環境影響場問題，工程建築的適應度與環境靈敏度之間關系問題，環境容量問題，監測技術、環境綜合分析及反信息技術等問題的研究還有待深入。

（3）區域地殼穩定性的研究

目前應進一步加深對影響和制約穩定性因素的認識。如何分析、確定和量化這些因素，直接關繫到區域地殼穩定性評價由定性到定量方向發展的問題。近來有用分數維理論描述斷裂和地震的分形結構，耗散、渾沌和協同學等用以描述地殼結構及其動態之自組織過程及探討其內部的相關性。但這些探索尚處於初始階段。此外在技術方法方面，應大力開展深部探測、監測、遙感、計算機、制圖技術和深部地應力測試技術等應用研究，提高區域地殼穩定性諸因素的時空變化的量測精度。

工程地質學發展至今日，需要與現代系統科學理論思維相結合，尤其是非線性科學對於工程地質學的提高和發展具有重要意義。黃潤秋根據系統科學原理結合工程地質的應用與實踐，提出了工程地質問題的系統分析原理。應用這些原理可以建立地質過程的機制分析-定量評價，建立過程地質模型和模擬再現，建立過程地質分級、分類系統，認識過程地質體（或環境）和人類活動相互作用，認識災害地質作用發展過程，描述地質體復雜的結構和工程地質問題過程，研究過程預報等。在工程地質學拓展到地質工程的新領域時，做好施工監測與信息反饋，這就是以監控-反饋原理為核心指導思想的「信息化施工」。總之，系統科學的引入，必將把傳統的工程地質學推向新的階段和新的水平。

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⑻ 工程地質學的簡介

工程地質學（engineering geology）研究與人類工程建築等活動有關的地質問題的科學。地質學的一個分支學科。研究目的是查明建設地區或建築場地的工程地質條件，預測和評價可能發生的工程地質問題及對建築物或地質環境的影響，提出防治措施，以保證工程建設的正常進行。
工程地質學產生於地質學的發展和人類工程活動經驗的積累中。17世紀之前，許多國家成功地建成仍享有盛名的偉大建築物，可是人們在建築實踐中對地質環境的考慮，完全依賴於建築者個人的感性認識。17世紀以後，由於產業革命和建設事業的發展，出現並逐漸積累了關於地質環境對建築物影響的文獻資料。第一次世界大戰結束後，整個世界開始了大規模建設時期。1929年，奧地利的太沙基出版了世界上第一部《工程地質學》；1937年蘇聯的薩瓦連斯基的《工程地質學》一書問世。50年代以來，工程地質學逐漸吸收土力學、岩石力學與計算數學中的某些理論和方法，完善和發展了本身的內容和體系。在中國，工程地質學的發展基本上始自50年代。
工程地質學主要研究建設地區和建築場地中的岩體、土體的空間分布規律和工程地質性質，控制這些性質的岩石和土的成分和結構，以及在自然條件和工程作用下這些性質的變化趨向；制定岩石和土的工程地質分類。由於各類工程建築物的結構、作用、所在空間范圍內的環境不同，所以可能發生的地質作用和工程地質問題也不同。據此，工程地質學往往分為水利水電工程地質學、道路工程地質學、采礦工程地質學、海港和海洋工程地質學和城市工程地質學等。工程地質學的研究方法有運用地質學理論和方法查明工程地質條件和地質現象空間分布、發展趨向的地質學方法；有測定岩、土體物理、化學特性，測試地應力等的實驗、測試方法；有利用測試數據，定量分析評價工程地質問題的計算方法；有利用相似材料和各種數理方法，再現和預測地質作用的發生、發展過程的模擬方法。隨著計算機技術應用的普及和發展，工程地質專家系統也在逐步建立。

⑼ 工程地質包括哪些內容（土力學地基基礎第四版）

工程地質研究的主內容有：確定岩土組分、組織結構（微觀結構）、物理、化學與力學性質（特別是強度及應變）及其對建築工程穩定性的影響，進行岩土工程地質分類，提出改良岩土的建築性能的方法；研究由於人類工程活動的影響而破壞的自然環境的平衡，以及自然發生的崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地質作用對工程建築的危害及其預測、評價和防治措施；研究解決各類工程建築中的地基穩定性，如邊坡、路基、壩基、橋墩、硐室，以及黃土的濕陷、岩石的裂隙的破壞等，制定一套科學的勘察程序、方法和手段，直接為各類工程的設計、施工提供地質依據；研究建築場區地下水運動規律及其對工程建築的影響，制定必要的利用和防護方案；研究區域工程地質條件的特徵，預報人類工程活動對其影響而產生的變化，作出區域穩定性評價，進行工程地質分區和編圖。隨著大規模工程建設的發展，其研究領域日益擴大。除了岩土學和工程動力地質學、專門工程地質學和區域工程地質學外，一些新的分支學科正在逐漸形成，如礦山工程地質學、海洋工程地質學、城市工程地質及環境工程地質學、工程地震學。

1工程地質與岩土工程的區別
工程地質是研究與工程建設有關地質問題的科學(張咸恭等著《中國工程地質學》)。工程地質學的應用性很強,各種工程的規劃、設計、施工和運行都要做工程地質研究,才能使工程與地質相互協調,既保證工程的安全可靠、經濟合理、正常運行,又保證地質環境不因工程建設而惡化,造成對工程本身或地質環境的危害。工程地質學研究的內容有:土體工程地質研究、岩體工程地質研究、工程動力地質作用與地質災害的研究、工程地質勘察理論與技術方法的研究、區域工程地質研究、環境工程地質研究等。
岩土工程是土木工程中涉及岩石和土的利用、處理或改良的科學技術(國家標准《岩土工程基本術語標准》)。岩土工程的理論基礎主要是工程地質學、岩石力學和土力學;研究內容涉及岩土體作為工程的承載體、作為工程荷載、作為工程材料、作為傳導介質或環境介質等諸多方面;包括岩土工程的勘察、設計、施工、檢測和監測等等。
由此可見,工程地質是地質學的一個分支,其本質是一門應用科學;岩土工程是土木工程的一個分支,其本質是一種工程技術。從事工程地質工作的是地質專家(地質師),側重於地質現象、地質成因和演化、地質規律、地質與工程相互作用的研究;從事岩土工程的是工程師,關心的是如何根據工程目標和地質條件,建造滿足使用要求和安全要求的工程或工程的一部分,解決工程建設中的岩土技術問題。

2工程地質與岩土工程的關系
雖然工程地質與岩土工程分屬地質學和土木工程,但關系非常密切,這是不言而喻的。有人說:工程地質是岩土工程的基礎,岩土工程是工程地質的延伸,是有一定道理的。
工程地質學的產生源於土木工程的需要,作為土木工程分支的岩土工程,是以傳統的力學理論為基礎發展起來的。但單純的力學計算不能解決實際問題,從一開始就和工程地質結下了不解之緣。與結構工程比較,結構工程面臨的是混凝土、鋼材等人工製造的材料,材質相對均勻,材料和結構都是工程師自己選定或設計的,可控的。計算條件十分明確,因而建立在材料力學、結構力學基礎上的計算是可信的。而岩土材料,無論性能或結構,都是自然形成,都是經過了漫長的地質歷史時期,在多種復雜地質作用下的產物,對其材質和結構,工程師不能任意選用和控制,只能通過勘察查明,而實際上又不可能完全查清。岩土工程師不敢相信單純的計算結果,單純的計算是不可靠的,原因就在於工程地質條件的不確知性和岩土參數的不確定性,不同程度地存在計算條件的模糊性和信息的不完全性。因而雖然土力學、岩石力學、計算技術取得了長足進步,並在岩土工程設計中發揮了重要作用,但由於計算假定、計算模式、計算方法、計算參數等與實際之間存在很多不一致,計算結果總是與工程實際有相當大的差別,需要進行綜合判斷。