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工程地質課題

發布時間: 2021-02-02 12:11:56

工程地質學的發展及地質工程學的形成

地質工程學是工程地質學發展形成的新的分支學科,實際上是工程地質學和土木工程學的邊緣雜交學科。因此在研究地質工程學之前,有必要回顧一下工程地質學的發展。

工程地質學研究已經經歷了三個階段:

第一階段:20世紀60年代以前,以工程地質條件研究和質量評價為主要工作。一方面是對作為工程建築載體、工程建築材料、工程建築結構的地質體質量評價;另一個方面是對作為工程建築環境的地質環境質量評價,這階段的評價主要是定性的。在20世紀60年代末,世界各國大體同時都開始了工程建築中能否出現地質災害,或者說能否出現工程地質災害的成災條件研究,開始了成災預報研究工作。

第二階段:開始於20 世紀60 年代末,以開展地質體穩定性分析為特徵的工程地質災害預測預報研究階段。如谷德振教授在20 世紀60 年代末開始提出地基穩定性、邊坡穩定性、地下洞室穩定性評價研究課題;20 世紀70 年代他進一步提出地基穩定性、邊坡穩定性、地下洞室穩定性、山體穩定性、地殼穩定性評價研究五大課題,開始了工程地質研究的第二階段。當時研究內容主要是穩定性評價。實際上開始了工程地質預報研究工作。

第三階段:20世紀80年代以來出現了許多新技術(實際上60、70年代也零星地在做),「中國岩土錨固工程協會」和中國岩石力學與工程學會下成立了「岩石注漿與錨固工程分會」,大力開展不良地質條件改造。工程地質發展第三階段是以工程地質災害預測預報及地質災害防治、施工地質超前預報和地質體改造等主要課題為特徵的地質工程研究階段,明確地提出了地質監控施工法。地質監控施工法的核心就是超前地質預報和超前地質體改造,而超前地質預報和超前地質體改造正是工程地質工作進入第三階段的重要標志。這樣,今天的工程地質工作已經不僅僅作工程地質條件評價、各類地質工程穩定性評價或工程地質預報,而且還應該研究不良地質條件的改造及地質工程施工問題。今天已經有一些辦法能夠對不良的地質體進行改造,使之適應工程建築的要求。過去解決地質體不穩定的辦法主要是支護,不讓它失穩,這種做法現在看來是不夠的。今天可以進行地質體改造,使之滿足工程建築要求。地質體賦存環境也可以改造,改造後的地質體照樣可以建築工程,這樣工程地質就發展到以工程地質超前預報和地質體改造為核心的地質工程階段。

事物的發展總是經過漸變到突變。人類的認識也是經過漸變到突變產生飛躍。人們對地質工程的認識也是經歷了這樣一個過程。在工程地質學發展的第二階段,工程地質工作者和岩土力學工作者在認識上已經孕育著地質工程的意識,提出地基穩定性、邊坡穩定性和地下洞室穩定性課題就意味著孕育著地質工程的意識。具有工程地質和岩土力學雙學科知識的工作者是這個認識的先覺者。有文字記載的則有1974年Hock E.和Bray J.W.發表了《ROCK SLOPE ENGINEERING》專著,明確地提出了「岩石邊坡工程」概念。首次把岩體邊坡作為工程來研究,他的主要工作也是在地質基礎上對邊坡進行岩體力學研究。Hock E.的岩體邊坡工程概念對工程地質學的發展和地質工程的形成具有很大的推動作用。1976年R.E.Goodman,發表了《METHOD OF GEOLOGICAL ENGINEERING IN DISCONTINUOUS ROCK》專著,首先使用了「地質工程(Geological Engineering)」術語,他提的地質工程方法實際上是岩體力學與工程地質相結合進行工程地質工作的方法。1983年著者在主持「大同煤礦堅硬頂板有控壓裂放頂理論和技術研究」課題中首次提出了岩體結構改造概念。1984年在第二屆全國工程地質大會上提出了岩體改造原理,同時提出了「工程地質、岩體力學和地質工程三位一體」開展工作的學術思想,在中國率先提出了「地質工程」命題。1986~1989年主持了「大秦線軍都山隧道快速施工地質超前預報」課題,並在這項工作中提出了以地質為基礎開展地質預報,其中包括超前預防,實際上深化了地質體改造理論,深化了地質工程概念,明確地提出了地質工程定義是「以地質體為工程結構,以地質體為建築材料,以地質環境為建築環境建築起來的一種特殊工程」。1990年10月著者應葛洲壩水電工程學院的邀請,在宜昌開辦了「工程地質與地質工程」講座,對著者關於地質工程的認識進行了系統的總結,1993年出版了《工程地質與地質工程》專著,這本書是著者對地質工程認識的一次升華,該書對地質工程定義、地質工程特性、工作內容、工作方法進行了系統的論述。1996年出版了《地質工程理論與實踐》一書,系統地論述了地質工程概念、定義、理論和方法,明確地提出了地質工程的基本原理是「地質控制論」,闡述了地質工程理論體系。

從20世紀90年代初開始,中國出現了地質工程公司,地質工程勘察設計院等機構,實際上已經出現了地質工程行業。1997年6月國務院學位委員會和國家教育委員會在聯合頒布的「授予博士、碩士學位和培養研究生的學科、專業目錄」里正式提出了地質工程學,現在地質工程已經不僅是一個行業,而且已經形成為一個學科了。一個學科的形成必須具備三個條件,這就是有特定的研究對象,有獨特的理論,有專門的技術手段。對地質工程學來說,這三者已經具備了。地質工程的研究對象是以地質體為工程結構,以地質體做建築材料,以地質環境作為建築環境的特殊工程建築;地質工程的基本原理是地質控制論;地質工程建築的專門技術:地質超前預報技術和地質體改造技術已經形成了。今天來說,地質工程學已經形成為一門獨立學科是客觀存在的。

❷ 地質工程研究生論文課題是否一定要有理論創新

不一定。首先你要針對某一研究領域的現狀和問題講清楚,然後提出你的研究內容和思路(路線);然後就是結合某工程開展相應的課題研究,總結最後的成果及存在問題和建議。當然這裡面你要對有關該課題的理論方面進行必要的說明。

❸  工程地質學的未來

人類在跨入21世紀後,將隨著工程設施的興建和對地質環境保護的重視,對工程地質學的期望也更多、更高,工程地質學科面臨新的挑戰和機遇。

一、國際工程地質學發展趨勢

從世界范圍看,工程地質研究繼續由發達國家向發展中國家擴展。發展中國家的各類工程建設將以前所未有的規模和速度發展著,各種不同復雜程度的地質環境將向工程地質學家們提出許多研究課題,也要求工程地質勘察技術手段不斷創新和改進。

可持續發展又是一個影響工程地質學發展的重要概念。工程地質學家要把人類賴以生存的環境的保護(包括地質災害防治在內)作為義不容辭的己任,尤其是重大工程環境影響問題需要切切實實地加以研究和解決。由於岩石圈與水圈、大氣圈、生物圈各層圈之間相互作用影響著,它們又具有全球觀念,所以勢必促使工程地質學家們從全球演化的角度來研究工程地質特徵的多樣性以及各層圈對工程地質條件的影響,進行全球性的工程地質研究和對比。

作為地學分支的工程地質學與工程科學、環境科學以及地球科學的其它分支學科關系密切,所以工程地質學與各相關學科必須更好地交叉和結合,以促進基本理論、分析方法和研究手段等各方面不斷更新和前進,進而使工程地質學的內涵不斷深化,外延不斷擴展。此外,工程地質學必將融入現代數理化、計算機科學、空間科學及材料科學等更多的新鮮知識,以保證在未來的信息世界裡工程地質學的適應性。

二、我國工程地質學未來的任務和發展趨勢

在21世紀的上半葉,根據我國的發展戰略,將大大提高綜合國力,加速四個現代化建設,趕上中等發達國家的水平。為了保持較快的穩步發展速度,在能源、交通、現代城市化建設和礦產資源開發方面將要有更大、更快的發展。同時,為了實施可持續發展戰略,要重視環境保護,加強自然災害的防治。我國的工程地質學將會擔負起新的更為艱巨的任務,面臨更為嚴峻的挑戰。

我國要在今後50年內趕上中等發達國家的水平,開發西部地區是關鍵一環。最近,已吹響了西部大開發的進軍號。西部地區占國土面積的三分之二,自然資源豐富。我國西南以金沙江、雅礱江、瀾滄江、大渡河等西南目標水能資源的開發將提上日程,在規劃的近20座大水電站中,大多具有數百至上千萬千瓦裝機容量,其中有的工程已在興建之中。該地區正處於印度次大陸板塊與歐亞板塊碰撞帶東側擠壓區,劇烈的構造活動世所罕見。工程的興建將會出現區域地殼穩定、山體穩定以及高陡邊坡穩定等一系列前所未見的工程地質問題。遼闊的西北地區土地資源豐富,開發潛力大,但水資源匱乏,成為大開發的瓶頸,所以位於青藏高原的西線南水北調工程勢必要上馬,將要興建一批深埋長大輸水隧洞,它們要穿越大活動構造斷裂帶,高地應力和碎裂岩體導致的圍岩穩定性又是前所未遇的一大工程地質難題。交通工程是西部地區大開發中居於首位的基本建設事業。已有若干條正在規劃設計或興建的連接東西部的鐵路干線,將穿越東部丘陵山地向雲貴高原過渡的地形梯度帶以及秦嶺山地。進藏的青藏和滇藏鐵路則位於高原永凍層和活動構造帶上,工程十分艱巨。它們地形陡峻,構造復雜,內外動力地質作用均十分活躍,工程地質學家也可大展身手。西部地區自然條件復雜,地質和生態環境脆弱,是我國地質災害多發區,災種多、強度大、復發頻繁,往往遭致嚴重後果。地震、滑坡、崩塌、泥石流、土地荒漠化等制約了當地社會經濟的發展,對地質災害的風險評估、預測預報以及防治對策的措施,又給工程地質學家們提出了新的研究課題。可以這樣說,西部大開發戰略的實施將會帶動我國工程地質學的理論水平和勘察技術方法更上一個新的台階。

我國的核電站、高速鐵(公)路、長距離輸油(氣)管道等工程建設,雖起步較晚,但進展迅猛,在21世紀上半葉將要大力發展。核電站主要興建於東部沿海地區,已建成的有大亞灣和秦山兩座。由於核電裝置的特殊性,選址時區域穩定性評價是關鍵的工程地質問題。此外,高放射核廢料地質處置工作又給工程地質學家提出了全新的研究課題。首先在東部地區興建京滬、京廣等高速鐵路干線,縱貫南北,將跨越長江、黃河,有的還要越海,解決其地基、橋基及海底隧道等工程難題已經提上日程。橫貫東西的塔里木—上海輸氣管線工程已經規劃,其投資僅次於三峽工程。線路將通過眾多的大地貌和大地構造單元,工程地質選線也將實施。

為了實施可持續發展戰略,在21世紀要十分重視保護環境和防治自然災害的發生。在此領域內工程地質學家將擔負更多的以前不熟悉的任務。我國城市化進程很快,城市地質工作將更為加強。為了優化城市居民的生活環境,住宅工程、地下和輕軌鐵道、高架道路等各項市政建設以及生活和工業廢物的地質處置工程等有關的工程地質問題,都將需要工程地質學家有更新的思路和技術去解決。

我國工程地質學經歷了半個世紀的發展,已經成為比較成熟的現代地球科學的分支。當前我國工程地質界在創新開拓中思路活躍,年青的工程地質學家正茁壯成長,能在新世紀擔負起工程建設、環境保護和災害防治的重任,發展工程地質學科。

❹ 環境地質與工程地質監測技術的任務和作用

9.1.1 環境地質和工程地質監測的內容

人類生存在由大氣圈、水圈、生物圈和岩石圈組成的地球表層環境中,環境監測的對象就是組成地球表層環境系統的各個部分或局部,監測的內容是監視和檢測影響人類生存環境的各種有害物質和因素的變化趨勢及對環境質量的影響程度。

9.1.1.1 環境地質與工程地質監測的對象

在相對穩定的生態環境系統中,任一種因素的變化都可能引起生態環境系統的平衡失調或破壞。由於環境系統具有一定的穩定性和適應外界變化的能力,當外界變化較小時,環境系統能自動調節恢復平衡。通常把環境所具有的自動調節和恢復系統動態平衡的能力稱為自凈能力(self-purification ability)。環境的自凈能力不僅與進入環境的有害物的量有關,還與環境的容量有關。環境容量和環境的自凈能力都有一定的限度。當地質作用或人類活動使環境因素的變化超過了環境生態系統動態平衡的恢復能力時,環境系統恢復不到原來的動態平衡狀態,這種超過部分即構成了對環境系統的污染(或危害)。環境學中把產生(或排放)物理的、化學的和生物的有害物質和因素的發生源稱為污染源(pollution source)。每一種對環境產生污染(或危害)的物質或因素稱為污染物或污染因子。

環境監測的目的是及時、准確、全面地反映環境質量和污染現狀及發展趨勢為環境管理、環境規劃和環境治理提供依據。環境地質與工程地質監測是環境監測的重要組成部分。其監測的對象是岩石圈淺表層地質環境,監測的內容是監視和檢測導致地質環境惡化和地質災害發生的天然污染源和人類工程活動引發的污染源的變化趨勢及對環境質量的影響程度。

環境地質與工程地質監測的內容,以其監測的介質(或環境要素)可歸納為以下三個方面。

(1)環境介質污染監測(pollution monitoring of enviromental media):包括對大氣污染監測,水質污染監測,土質污染監測,生物污染監測,振動、放射性等物理污染的監測。

(2)地質災害監測(monitoring of geological calamity):包括對火山、地震、崩塌、滑坡、泥石流等地球內力和外力地質作用造成的地質災害的監測。

(3)岩土工程環境監測(enviromental monitoring in geotechnical engineering):包括對地基變形、地面沉陷、邊坡變形、圍岩變形、壩體安全、誘發地震等人類工程活動引發的地質環境效應的監測。

在上述各對象的監測中,都包括有許多項目。例如,水質污染監測的主要監測項目可分兩類:一類是反映水質污染的綜合指標,如溫度、色度、濁度、pH、電導率、懸浮物、溶解氧、化學耗氧量和生化需氧量等;另一類是有毒物質,如酚、氰、砷、鉛、鉻、鎘、汞、鎳等。此外還有水體流速、流量的測定等。在實際工作中因人力、物力、技術條件及環境條件等限制不可能對所涉及的項目全部監測,須根據監測的意圖、污染物的性質和危害程度,對監測項目進行必要的篩選,從中挑選最關鍵和最迫切需要解決的項目實施監測。

9.1.1.2 環境監測的類型

9.1.1.2.1 監視性監測(general monitoring)

又稱常規監測或例行監測,是按一定的要求和計劃,定時、定點地測定污染源的變化情況,分析污染物超標程度和頻率,評價環境質量,預測環境變化趨勢。這是一項經常性的監測工作,使管理部門和研究機構可及時掌握環境要素的受害現狀和變化趨勢,以便隨時調整控制措施和實施治理方案。

9.1.1.2.2 特定目的性監測(special monitoring)

又稱應急監測或特例監測,是為完成某項特種任務而進行的專門監測。有如下方面。

(1)事故監測:在危害環境事件發生後進行現場追蹤監測,測定危害的影響范圍和程度,為防止事態發展提供監測依據。此外,通過監測可發現事故的苗子,預報事故再次發生的可能性。這種監測對查清事故的原因、控制事故的發展及善後處理起著重要作用。如核電站泄漏事故引起放射性對周圍環境的污染、地質災害和岩土工程事故等突發性危害的監測等均屬此類。

(2)仲裁監測:是為解決執行環境法規過程中所發生的矛盾和糾紛,而向管理部門或司法部門提供仲裁意見的監測。

(3)考核驗證監測:為檢查環境管理制度和措施的實施情況而進行的監測,以及建設項目的竣工驗收監測、治理項目的竣工驗收監測等。

9.1.1.2.3 研究性監測(scientific monitoring)

又稱科研監測,屬高層次、高水平、技術比較復雜的監測,是探索危害環境的因子和因素的形成原因和發展規律,研究危害環境事件對人體和自然環境的危害性質及影響程度,研究如何提高環境監測和環境治理的水平,以及對某個環境工程或建設項目的開發預評進行綜合性研究等。

環境監測在環境管理中起重要作用,佔有主要地位。隨科技進步和生活水平的提高,在環境管理中科學化、定量化的要求將更為嚴格,從而將更加依賴環境監測。

9.1.2 環境地質和工程地質監測技術的任務和作用

環境地質和工程地質監測技術是實施環境地質和工程地質監測任務的手段和保證。隨科學技術的進步,環境監測技術迅速發展,儀器分析、計算機控制等現代化手段在環境監測中已廣泛應用。環境監測技術從以化學分析為主的單一環境分析發展到物理監測、生物監測、流動監測及衛星遙感監測等。監測的范圍從一個斷面發展到一個城市、一個國家乃至全球。監測的過程從間斷性監測逐步過渡到自動連續監測,各種連續監測系統相繼問世。地理信息系統(GIS)、大地定位系統(GPS)和遙感技術(RS)的3S技術用於區域性地質災害及地質環境的監測與評價,已在國民經濟建設中發揮了重要作用。

9.1.2.1 環境地質和工程地質監測技術的任務

環境地質和工程地質監測技術的任務是運用現代科學技術方法,間斷地或連續地監視和檢測,導致地質環境惡化和地質災害發生的自然地質作用或人類工程活動的現狀、變化趨勢及對環境質量的影響程度,為環境管理、環境規劃、環境治理和保證工程質量與安全提供科學依據。地質環境的監測技術不僅僅是各種測試技術,還包括布點技術、采樣技術、數理技術和綜合評價技術等,所涉及的知識面廣、專業面寬,需要化學、物理學、生物學、生態學、氣象學、地質學、工程學等多方面的知識。此外,環境質量綜合評價時還必須考慮社會性問題。據統計,發展中國家每年由地質災害和地質環境惡化所造成的經濟損失,達國民生產總值的5%以上。在我國由地質災害造成的損失約占整個災害損失的35%,其中,崩塌、滑坡、泥石流及人類活動誘發的地質災害所造成的損失約佔55%。自上世紀80年代以來,這類災害已造成千餘人死亡,直接經濟損失達數億元,事故的善後處理和整治費用高達數十億元。而由此給社會帶來的間接損失,則更無法估量。近十年來,直接由工程建設活動誘發的地質災害造成的工程處理費用達數千萬至上億元的有近十起。隨著進一步的開發,必將帶來更大規模、更大范圍的災害與環境問題。正確評價和監測地質環境的惡化、及時預測地質災害的發生、嚴格控制和規范人類工程建設活動,以提高地質環境的質量,減輕災害對人類的威脅,從而保持人類文明的可持續發展。因此,不斷提高環境地質和工程地質監測技術水平,已不僅是學科發展的需要,而是提高人類生存環境質量的需要,更是維護人類社會可持續發展的迫切需要。

9.1.2.2 環境地質和工程地質監測技術的作用

環境地質和工程地質監測技術有如下主要作用:

(1)地質環境質量信息的獲取必須依靠環境地質和工程地質監測技術。及時、准確的環境質量信息是確定環境管理目標,進行環境決策的重要依據。而信息的獲取必須依靠監測技術,否則難以實現科學的目標管理。

(2)強化環境管理和保護制度的貫徹執行必須依靠監測技術。因為沒有監視和督察,制度和措施將流於形式。

(3)評價和檢驗環境管理和保護的效果必須依靠監測技術,否則難以提高科學管理水平。

(4)環境地質和工程地質監測技術工作在防範地質災害、避免工程事故方面的社會效益和經濟效益是不可估量的。

❺ 地質項目的概念及其分類

一、地質項目概念

地質項目是指根據國家經濟建設和社會發展需要,在一定的地區范圍內(成礦區帶),以礦產地和工作地區客觀地質體為研究對象,根據有關規程、規范、規定或合同,獨立編寫地質設計,採用各種勘探手段進行野外地質作業,完成既定的地質勘查任務,並提交地質調查或勘查報告的地質勘查項目。

構成一個地質項目,必須具備以下幾個基本條件:

(1)以客觀地質體為對象,有明確的地質任務。地質勘查活動是以地質找礦或研究為目的,其活動過程是利用一定的勞動手段作用於客觀地質體,查明地下地質情況,探明礦產儲量,為國家或地方國民經濟和社會發展提供所需的地質資料。

(2)獨立編寫地質設計。就地質勘查活動而言,完成一個地質項目的周期較長,採用的工作手段較多,為保證項目最終達到預期目的,工作之前首先必須編制地質設計。地質設計有總體設計,也有分階段設計。地質設計是地質勘查工作活動的行動綱領,也是使地質勘查投資取得最佳效果的保證。

(3)進行野外施工。野外施工是地質勘查活動,也是地質勘查投資目的的實現過程,在這個過程中,需要動用較多的人力、物力和財力,動用一定數量的工程,使用一定的技術方法,了解地下地質情況。

(4)提交地質報告。地質報告是地質勘查工作的總結性文件,也是地質勘查投資的最終成果,地質勘查活動中所查明的各種地質情況,最終反映在地質報告中。因此,無論投資主體是國家還是企業,每一個地質項目的結束,都應向業主提交相應的地質報告。

二、地質項目分類

(1)地質項目按其投資主體劃分及資金來源劃分為財政預算資金項目、社會資金項目、自籌資金項目。

① 財政預算資金項目包括中央預算資金項目、地方預算資金項目、礦產資源補償費項目、國土資源大調查項目及其他專項資金項目。

中央預算資金項目是指由中央預算內地質勘探費作為資金來源的勘查項目;

地方預算資金項目是指由地方財政預算作為資金來源的勘查項目;

礦產資源補償費項目是指由中央財政和地方財政使用收繳的礦產資源補償費作為資金來源的勘查項目;

國土資源大調查項目是指由國土資源大調查專項資金安排的勘查項目;

其他專項資金項目,是指由中央或省級其他資金安排的專項資金項目,如整裝勘查項目、地質災害防治項目。

② 社會資金項目是指國家預算項目外,由企業、社會組織或個人出資,成果由出資人享有的勘查項目。

③ 自籌資金項目,是指由地勘單位或其主管部門自籌資金,包括自有資金和銀行借款作為資金來源的勘查項目。

(2)地質項目按其成果性質劃分為基礎性、公益性、戰略性、商業性項目。

① 基礎性項目是指為提高國家基礎性地質調查研究程度而由國家出資開展的區域地質調查、區域水文地質調查、區域工程地質調查、區域環境地質調查、區域地球化學調查、區域地球物理調查、航空遙感地質調查、海洋地質調查等國土資源綜合調查評價項目,及與其相應的科學研究項目。

② 公益性項目是指為保證社會公眾利益,減少地質找礦風險,改善商業性地質勘查工作投資環境而由國家出資開展的礦產資源調查及資源遠景評價、水文地質、工程地質、地質環境的檢測評價、地質災害勘查、檢測、預報和防止及其相應的科學研究項目。

③ 戰略性項目是指保證和實現國家有關戰略決策的科學性、可靠性而由國家或企業(集團)出資開展的影響國民經濟全局或長遠發展戰略布局所需的地質勘查項目,國家重大工程建設所需的前期地質勘查項目,以及國家批准安排的專項地質勘查項目等。

④ 商業性項目是指以地質成果轉讓或開發為目的的由企業、社會個人出資開展的地質勘查項目。

(3)地質項目按專業性質劃分固體礦產地質勘查項目、石油地質勘查項目、海洋地質調查項目、水文環境工程地質勘查項目、區域地質調查項目、地球物理(化學)勘查項目、航空遙感地質項目、地質科學研究項目、成礦遠景區劃及資源總量預測項目。

① 固體礦產地質勘查項目,是指在特定地區以查明固體礦產資源情況為目的的地質勘查項目。

② 石油(氣)地質勘查項目,是指在陸地特定地區以尋找石油、天然氣(含煤層氣、頁岩氣)為主要目的的地質勘查項目。

③ 海洋地質調查(含海洋石油)項目,是指在預定海域,以查明海底礦產資源為主要目的的綜合地質調查及海洋公測很難過地質調查項目。

④ 水文、工程、環境地質勘查項目,是指在特定地區,以查明地下水情況及水文、工程、環境地質條件的調查及勘查項目。

按其項目性質又分為:

a.水文地質項目,是指以查明水資源及其開發利用現狀,提出水資源合理開發利用和保護方案,查明專門水文地質問題及區域水文地質條件為目的的水文地質項目。

b.工程地質項目,是指為滿足建築工程需要而進行的以查明區域工程地質條件為目的的地質工作項目。

c.環境地質項目,是指以查明環境地質問題和區域性環境地質條件為目的的地質工作項目。

d.水文、工程、環境地質綜合勘查項目,是指為綜合查明水文、工程及環境地質問題及水文、工程、環境地質條件為目的的綜合地質工作項目。

按服務對象又分為:

a.城市地質項目,是指為城市建設與規劃服務的水文地質、工程地質、環境地質的設計、勘查、評價、論證的項目。包括:城市區域水文地質與水資源勘查;城市建築所進行的區域性與專項工程地質問題的勘查;城市環境地質調查及專門性環境地質問題的勘查;城市水文、工程及環境地質綜合評價等。

b.國土開發整治區地質項目,是為國土資源的開發與合理利用及進行區域性構築物(如水壩、鐵路、橋梁、公路等)建築而進行的水文、工程、環境地質的綜合勘查、評價、論證等工作的地質項目。

c.農牧業地質項目,是為農牧業供水、解決人畜用水,進行旱澇、鹽鹼地綜合治理,修築農田水利工程等問題進行的水文、工程、環境地質勘查、評價及調查項目。

d.廠礦企業地質項目,是為已建、新建、擴建的廠礦企業進行工程前的水文、工程地質可行性研究的地質工作項目。

e.其他地質項目。屬於水文地質、工程地質、環境地質而不包括在以上四項內的地質工作項目。

⑤區域地質調查項目,是指在選定地區內充分研究和運用已有資料基礎上按規定比例尺進行系統區域地質填圖及找礦,綜合研究區域地質構造、地層、岩石基本特徵與礦產的關系,初步查明區域內礦產分布規律、圈出劈叉遠景區,支出找礦方向的綜合地質調查工作項目。按填土的比例尺分為大比例尺(1∶5萬)、中比例尺(1∶20萬)、小比例尺(1∶50萬、1∶100萬)。

⑥地球物理(化學)勘查項目,簡稱物化探項目,是指在特定地區,採用地球物理和化學勘查方法,探測區域地質構造,提供找礦異常區的地質項目。按類別可分為:區域物探、區域化探項目、地面(井中)物(化)探項目、海洋物(化)探項目。

⑦航空遙感地質調查項目,是指在大氣層下利用飛機、氣球、衛星等作為感測平台,運載各類要趕一起,研究地質體和地質現象的地質項目。按研究內容可分為:地質制圖項目,地質構造研究項目,礦產普查項目,水文地質調查項目,工程地質和災害地質調查項目,地震地質研究項目,環境地質和城市地質綜合調查項目,石油及天然氣地質研究項目。

⑧地質科學研究項目,是指按照預定的地質科研課題進行的地質研究項目。

⑨成礦遠景區劃及資源總量預測項目,是指按照地區或成礦區(帶)編製成礦遠景區劃及進行資源總量預測的工作項目。

(4)地質項目按其工作階段劃分為基礎地質項目、普查地質項目、詳查地質項目、勘探地質項目:

① 基礎地質項目,是指對某一區域內的礦物、岩石、地層、構造及其發展歷史等基本地質條件所進行調查研究工作,並構成地質項目條件的地質項目。

② 普查地質項目,簡稱普查項目,是指在特定地區的基礎地質工作以後以尋找礦產為目的,查明有無進一步工作價值的初步評價工作的地質項目。

③ 詳查地質項目,簡稱詳查項目,是指在特定地區的基礎地質工作或普查地質工作基礎上,對某一(或伴生、共生)礦種按有關規范進行的詳細評價工作的地質項目。

④ 勘探地質項目,簡稱勘探項目,是指在特定地區在詳查工作基礎上,對某一(或伴生、共生)礦種按照有關規范進行的勘探工作的地質項目。

(5)地質勘查項目按其重要程度和管理許可權劃分一類、二類、三類項目。

一類項目主要為基礎性勘查項目及具有較好資源遠景的戰略性勘查項目,由國土資源管理部門確定與管理。

二類項目主要為戰略性勘查項目及公益性勘查項目,各省(自治區、直轄市)國土資源主管部門根據本省(區、直轄市)中長期規劃確定與管理。

三類項目是指一、二類項目之外,由各地質勘查主管部門及地勘單位根據自身發展需要確定和管理的勘查項目。

❻ 地質工程學是工程地質學和土木工程學交叉的一個新生長點

當前,重大工程建築中出現的災害性事故與地質有關的比例越來越大。出現這一情況的原因有兩個:一方面是與工程地質勘察工作深度不夠和質量不高有關;另一方面是與設計、施工對工程地質勘察資料認識不足和設計方案、施工措施對地質條件針對性不強有關。這些問題是怎麼造成的呢?我們認為是地質勘察與設計、施工相互脫節造成的。這里強調的是相互脫節,不是單方面造成的。一方面,地質勘察工作不夠深入,對一些不良的地質條件沒有查清或由於對所從事的工作性質認識不深,對所需要的地質資料的要求深度認識不夠,以至地質勘察取得的有用資料不夠齊全,從而使設計上不好用造成的;另一方面,在設計上對所從事的工程性質認識不清和對所從事的這類工程對地質條件的依賴性不認識,而對地質的重要性認識不足或對地質勘察資料消化不夠造成的。這個問題怎麼解決呢?我們認為應該把「地質工程」這個命題提出來,從兩個方面來解決,一方面工程地質工作者應該盡量提高對地質工程認識水平,拓寬工程地質工作領域,既要努力做好地質勘察工作,又要開展地質工程設計和施工工作,使所取得的工程地質工作結果能夠滿足地質工程建築的需求;另一方面設計和施工要提高地質工程建築對地質的依賴性的認識,這就要求既應認識地質體是工程結構的一部分或全部,地質材料就是地質工程建築材料,地質環境就是地質工程的建築環境,又要緊密地與工程地質部門合作,盡量防止設計、施工與地質脫節。因此,在進行地質工程設計、施工時,要充分考慮並利用地質體作建築結構、建築材料、地質環境是建築環境等實際情況,充分利用地質體自穩能力進行地質工程建築。在地質體自穩能力不足時,要想辦法對地質體改造加固或對其賦存環境條件進行改造,使之滿足地質工程建築的需要。這樣就提出另一個重要課題,即地質體改造問題。據此,我們認為設計和施工需要轉變一下觀念,即從土木工程觀念轉到地質工程上來,要認識地質控製作用,建立用地質監控施工法指導施工的觀念。此外,地質工作者也要認識到地質勘察和地質試驗都是為地質工程建築服務的,要積極參與地質工程設計和施工工作,積極開展地質工程工作,運用自己取得的地質勘察、試驗結果進行地質工程設計和施工。這樣,地質、設計、施工就會逐漸地走到一起來了。將來的發展方向是工程地質工作者要將地質工程勘察、設計、施工三部分工作作為一體承擔起來,這是工程地質科學的一個新的發展方向,也是工程地質與土木工程相互交叉、相互滲透的一個重要生長點——地質工程。

從工程地質學科發展來說,地質工程學是工程地質學的新的生長點,是工程地質學的新發展;從工程實踐來說,工程地質工作是認識世界,地質工程工作是在認識世界基礎上改造及保護世界。從這層意義上來說,工程地質工作是地質工程工作的一個重要組成部分。地質工程工作必須在查清建築區工程地質條件基礎上進行設計和施工,才能確保地質工程建築的成功,這是工程地質和地質工程工作的辯證關系,不論工程地質工作者或地質工程工作者都必須清楚認識和牢記這一點,應該把工程地質工作是認識世界,地質工程工作是在認識世界,地質工程是工程地質學和土木基礎上改造及保護世界這句話作為座右銘。從歷史發展來說,工程學相互交叉的新的生長點;從學科構成來說,地質工程學則包含了工程地質學,即地質工程學為一級學科,工程地質為地質工程學下面的二級學科,這是新的發展。

❼  我國工程地質的研究現狀

我國的工程地質學經過近50年的發展,今天已成為一門研究內涵豐富、理論體系嚴謹,具有中國特色的綜合性學科,並且是國際工程地質界的重要一員。

縱覽中國工程地質學的研究領域,是相當廣闊的。主要的有以下幾方面:

一、岩體工程特性研究和岩體工程地質力學的創立

大量的岩體工程實踐遇到的是地基、邊坡和地下工程圍岩的變形破壞問題,促使工程地質學家與岩石力學家、土木工程師們關注對岩體介質特性的研究,認識到岩體與岩石是既有著本質區別又相互聯系的介質。著名工程地質學家谷德振和他的同事們在一系列岩體工程勘察中,發現岩體的力學性質和行為主要受控於軟弱結構面的展布,包括層面、斷裂面、節理、片理等,使岩體成為非連續、非均質、各向異性的介質。他們首先從地質建造著手,劃分工程地質岩組,運用地質力學理論方法,研究結構面的形成機制和空間分布規律,進而研究岩體結構特性,劃分岩體結構類型。再按不同結構類型和工程建築要求進行岩體力學試驗及測試,最後再根據岩體結構特徵和力學屬性,建立力學模型作數學模擬和穩定性分析。將工程地質學與地質力學、岩石力學有機地結合起來,創立了岩體工程地質力學。它的理論體系、研究思路和方法,在國際上獨樹一幟。

20世紀80年代中期以來,在中國科學院地質研究所設立了工程地質力學開放研究實驗室,吸收國內學者共同協作,開展工程地質前沿課題和生產上需要解決的問題的研究工作,每次學術委員會上都要討論工程地質學發展的趨勢和應制定的科研方向。無形中成為我國工程地質學的研究中心,推動著我國工程地質學的不斷發展。

二、區域工程地質和區域地殼穩定性研究

我國地域遼闊,受地質和自然地理條件制約,區域工程地質條件復雜。因此,區域工程地質研究對國土資源開發利用,工程規劃布置以及地質環境保護等意義重大。早在20世紀50年代末,老一輩工程地質學家劉國昌、張咸恭、姜達權等就開展了此項研究工作,出版專著和編制全國工程地質分區圖。幾十年來,各大河流域、部分省區和西南、西北山區都開展了較系統的區域工程地質和環境地質研究,積累了豐富的資料。經過數年的努力,於1990年首次出版了由任國林主編的1∶400萬《中國工程地質圖及說明書》,並附有全國工程地質分區圖;1992年出版了由段永侯主編1∶600萬《中國環境地質圖系》,圖系以工程地質內容為主。標志著我國區域工程地質環境研究取得了豐碩的成果。

「區域地殼穩定性」的術語是由原蘇聯工程地質學家最早提出的,但未作說明和專門研究。在20世紀50年代末,我國學者谷德振和劉國昌倡導此項研究工作。它的涵意是指岩石圈內正在進行的地質、地球物理作用對地殼表層及工程建築安全的影響,即地殼現代活動對工程安全的影響程度。其研究思路是以地質力學理論為指導,強調以地質構造研究為基礎,以斷裂活動性、現代地應力場和地震活動性為主要研究內容,最終進行區域穩定性分級,分區和評價。在該研究領域,胡海濤等依據李四光的「安全島」思想,指導重大工程場址的選擇,取得了重要成果。例如,二灘水電站和大亞灣核電站的成功選址即是。區域地殼穩定性研究對我國工程地質勘察來說,具有特殊的意義,這也是具有中國特色,且在國際上處於領先地位的研究領域。

三、環境工程地質和地質災害的研究

環境工程地質是現代工程地質學的一個分支,是研究由於人類工程—經濟活動所引起的區域性和危害人類及工程安全的工程地質作用。這些有害的工程地質作用是誘發地震、地面沉降、地面塌陷、土地荒漠化、滑坡、泥石流等,它們常導致地質災害。環境工程地質就是研究這些作用(或問題)產生的機制和條件,進行預測和防治,其目的為了合理利用和保護地質環境。我國正式研究環境工程地質始自20世紀60年代的新豐江水庫誘發地震和上海的地面沉降。80年代初以來,共召開了四次全國性的環境工程地質學術討論會,涉及的內容豐富多采。有些研究成果在國際上處於先進地位。例如,上海地面沉降的防治,區域性滑坡預測模型。1995年出版了第一本由劉傳正著的《環境工程地質學導論》,全面論述了環境工程地質理論體系,基本研究內容以及各類環境工程地質作用研究的內容和方法,展示了環境工程地質的前景。

與環境工程地質相關的地質災害的研究,也主要由工程地質界承擔的。近十多年來,對危及人類和工程安全的各種地質災害,都進行了廣泛而深入的研究。在1989年1月召開的全國地質災害防治工作會議期間,成立了主要由工程地質學家參加的全國地質災害研究會,次年又創辦了《中國地質災害及防治學報》,對地質災害的研究起了促進作用,對地質災害的分類,形成機制、分布規律,預測方法及防治對策與措施等研究成果,及時在學報上開展交流。90年代還編制了中國地質災害類型圖,出版了段永侯等的專著《中國地質災害》。眾多的研究成果及著作,還有具體防治工程的成功,確立了我國在這一領域的國際地位。

四、特殊土結構和工程特性的研究

藉助於測試技術的現代化,我國在特殊土的微觀結構及其工程特性的研究方面也有了長足的發展。所謂特殊土,指的是成分和結構特殊,其工程(地質)性質也特殊的土類。我國幾乎所有的特殊土皆有分布,諸如淤泥土、黃土類土、膨脹土、鹽漬土、紅粘土,多年凍土等,它們的分布都具地域性,因此也可稱之為區域性土。由於特殊的不良工程性質,對當地工程建設以及生命財產的安全意義重大,因而促使學者們開展了這方面的研究。這里需要特別指出的是,張宗祜、高國瑞、黃熙齡、孔德坊、李生林等學者長期以來對黃土類土、膨脹土和淤泥類土所進行的卓有成效的研究成果,有關它們的微結構特徵和分類、物質成分、工程特性及指標,建築穩定性評價以及處理措施等,都進行了深入的研究。

五、工程地質勘察的理論和技術方法

工程地質學為工程建設服務是通過勘察工作來實現的。工程建築與其所在的地質環境之間存在著相互作用和相互制約的矛盾關系,要通過工程地質勘察才能搞清楚。50年來,難以計數的大大小小各類工程建築通過勘察,積累了十分豐富的經驗和教訓。總地說,我國的工程地質勘察經歷了三個歷史階段:第一階段是1966年以前,勘察工作體制由全盤學習蘇聯到自主獨立發展,勘察工作嚴格按規范要求進行,為國家基本建設的一批重大工程項目提供了地質依據。當時在工程選址和場地評價中,著重於工程地質條件的闡明和定性評價為主。第二階段是1966年到1978年,「文革」期間工程地質勘察受到嚴重干擾而很不正常,破壞了基本建設程序,一些大工程搞了邊勘察、邊設計、邊施工的「三邊」方針,盲目簡化勘察程序,有的重大工程實際上搞了一次性勘察,造成嚴重損失。如葛洲壩水利樞紐、焦枝鐵路、第二汽車製造廠等工程即是。第三階段1978年以來,以經濟建設為中心的改革開放年代,形成了較完整的工程地質勘察體制,制定新的勘察規范,與國際接軌,勘察質量大大提高。在土木工程中又引進歐美國家的岩土工程技術體制,兩種技術體制並存。一些重大工程採取國際招標方式,以引進國外先進的勘察技術和資金。工程地質勘察工作進入了一個新的歷史階段。

經過數十年實踐和理論研究,逐漸形成和完善了我國工程地質勘察的理論體系,即「以工程地質條件的研究為基礎,以工程地質問題的分析為核心,以工程地質勘察技術方法為手段,以工程地質評價決策為目的。」這一理論體系在由張咸恭、王思敬和張倬元主編的《中國工程地質學》中得到了充分體現。可以無愧地說,我國的工程地質勘察事業在上述勘察理論體系的指引下取得了巨大成就,令世人囑目。例如,三峽、小浪底、二灘、劉家峽、龍羊峽等一批巨型水利樞紐和水電站工程;大亞灣、秦山核電站;寶成、蘭新、成昆、南昆、大秦、京九等鐵路干線;還有許多新興的城市、礦山等等。所取得的優質勘察成果,保證了工程的順利設計、施工和運行,也得到了國際同行們的贊許。在勘察基礎上,形成了「水利水電工程地質」、「鐵路工程地質」、「礦山工程地質」和「城市及房屋建築工程地質」等專門工程地質系列。

當前,新技術方法在工程地質勘探中被推廣應用,已取得了較好效果。例如,遙感圖像(航衛片)在工程地質測繪填圖中的應用;大口徑鑽進和小口徑金剛石鑽進在水電工程地質勘探中的採用,砂卵石層鑽探與取樣新技術,套鑽和岩芯定向鑽進技術;聲波探測、地質雷達、地球物理層析成像技術(CT)、鑽孔彩色電視錄像及圖像處理系統等物探技術的使用;計算機技術在工程地質勘察中普遍採用,各種專用軟體的開發等。

50年來我國的工程地質教育一直興旺不衰。至今全國有十餘所高等學校設置有培養工程地質專業人才的院系,為國家培養輸送了大批研究生和本科生。此外,在中國科學院地質研究所等多所科研機構專門培養工程地質專業研究生。形成了一支宏大的工程地質專業隊伍。在教學實踐中,編寫出了各具特色的系列工程地質專業教材。高校和科研院所還承擔了一些重大的生產和科研課題,既完成了生產、科研任務,又培養了優秀專業人才。

中國工程地質界與國際工程地質協會的聯系密切,在20世紀80年代初不少同行加入了國際工程地質協會,建立中國國家小組,隨工程地質專業委員會一起活動。中國工程地質界積極參加國際工程地質協會組織的學術活動。自1983年起我國組團參加了歷屆國際工程地質大會,所提交的論文數都位居前列。現任國際工程地質與環境協會主席,是我國工程院院士王思敬教授,他是1998年在荷蘭阿姆斯特丹舉行的第8屆國際工程地質大會上被推選擔任此職的,這是中國工程地質界的驕傲!

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