工程地質學研究對象
1. 工程地質學的研究對象與任務
它研究土木工程中的地質現象,也就是研究在工程建築設計、施工和運營的實施過程中合理地處理和正確地使用自然地質條件和改造不良地質條件等地質問題
2. 工程地質學是以研究什麼為對象的一門自然科學
地球地質的發展及變化
3. 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。
4. 地質工程主要研究哪些方面
1、概念:地質工程也叫工程地質學,是研究人類的工程活動與地質環境回的相互作用答,以便認識評價,改造和保護地質環境它是地質學的一個分支,專門研究與工程地質有關的地質問題。
2、研究對象:是工程地質條件和工程地質問題。工程地質條件是工程地質環境各個要素的總和。包括:(1)岩土類型及其工程地質性質(2)地形地貌條件(3)地質結構與地應力(4)水文地質條件(5)物理地質現象(6)天然建築材料 。
3、適用的行業:包括地質調查,油氣及固體礦產資源的普查勘探與評價,大型工礦企業和水利水電建設,公路和鐵道建設,工程地質,水文地質,地質環境及地質災害的調查,勘察及監測等。
4、覆蓋的范圍:地質調查技術和方法與礦產資源勘查與評價,區域礦產基地及礦產遠景區預測與評價,礦區與礦床的勘探、開發與評價,地質工程領域建設、勘查評價項目可行性研究與決策,地質勘探的新技術與新方法,水文地質、工程地質、環境地質、地質災害的預測、評價、監測與保護,地質結構、地質環境、地質過程及地質災害研究中的計算機應用,地質工程實施過程中的質量檢測及新方法、新技術的設計、開發、應用,地質資源與地質工程行業的工程管理。
5. 《工程地質學》和《石油地質學》有什麼區別
完全是兩個領域,工程地質學是以建築工程當中的一些地質問題為研究對象,研究工程專當中地質條屬件的穩定性和對工程進行的影響因素,工程地質學主要關注的是岩石的一些力學方面的性質和特徵,如硬度、強度、節理的發育程度、岩石破碎程度、斷層的性質及活動性、以及地基所處的地層及地質環境,如地下水的深度與類型、凍土的性質等等。
石油地質學是以石油天然氣勘探開發所遇到的地質問題為研究對象,概括來說,石油地質學有「生、儲、蓋、圈、運、保」六大環節,它研究的是整個含油氣系統(從烴源岩到圈閉),是石油天然氣富集成藏和勘探開發的一列問題,它研究的主要問題包括:石油與天然氣的成分和性質,油氣水的分布規律,烴源岩的性質、成熟度和生烴能力,運移通道的類型和運移能力,儲集層的物性,構造活動與圈閉形成,圈閉的類型,油氣在圈閉中充注成藏的時間,油氣藏的保存與破壞,含油氣盆地中的構造-沉積因素對石油生成、運移、富集與成藏的控制和破壞等。
6. 工程地質學的涵意和發展簡史
工程地質學是20世紀20年代從地質學中脫胎而出的,經過70多年的發展,而今已成為一門理論基礎堅實、研究內容豐富、與工程建設及人類環境密切相關、且具有各分支學科、應用性很強的地學學科。它的學科體系獨立完整,在科學系列中佔有重要的地位。
科學技術的發展是與人類的社會經濟活動息息相關的,工程地質學也不例外。它的形成與發展依賴於工程建設的發展與需求。20世紀是人類社會發展最快的時期,各類工程建設突飛猛進,使地質學愈來愈多地介入其中,為工程的規劃、設計、施工和運營提供地質依據,推動了工程地質學的形成和發展,且理論日臻完善。至20世紀下半葉更成為一門世界性的學科,於1968年成立了國際工程地質協會,會員國至今有70多個。
完整、系統的工程地質理論是由原蘇聯科學家首先奠定的。蘇聯十月革命勝利後,開展了大規模的社會主義國民經濟建設,工程建設實踐對地質學提出了前所未有的問題和要求,乃是使工程地質學成為一門獨立的地質科學的原因。工程地質學是「研究建築和使用工程建築物的地質環境的科學,它所探討的對象都是屬於地質方面的。」「它研究由於人類工程活動而引起的地殼(主要是它的最上層)變動。實際任務就是預測工程建築物在施工及使用時與地質環境的相互作用。」從工程地質學創立一開始就明確了它的學科性質和任務。
與此同時,在歐美資本主義國家中也出現了工程地質學,然而其研究方向則不同。工程地質往往是附屬於土木工程中,主要從事一般地質構造和地質作用與工程建設關系的研究,是「土木工程師適用的地質學」,並未形成獨立的科學體系。把建築穩定性問題解釋為土力學和岩石力學的問題。這一研究方向實際上一直延續至今,形成為「地質工程學」和「岩土工程學」。所以說,在歐美一些國家中工程地質學的學科體系至今並不獨立完整。
我國的工程地質學,是在新中國建立後隨著大規模國民經濟建設的需要而發展起來的,一開始就按原蘇聯的模式建立工程地質學科和勘察體制。1952年建立地質部時,下設有水文地質工程地質局,起著領導與管理專業的作用。後又成立了水文地質工程地質研究所。同年高等學校院系調整時,在新成立的北京和長春兩所地質學院以及南京大學地質系中,設立有水文地質與工程地質專業,開始正規培養工程地質專業人才。之後,在城建、水利、電力、鐵道、冶金、機械、國防等部門也相繼建立了各自系統的工程地質勘察研究機構,在有關院校中設立相應的專業,在中國科學院地質研究所專門設立了工程地質研究室。對一大批工程項目進行了工程地質勘察,為工程規劃、設計和施工提供了充分的地質依據,保證工程建設的安全、經濟和正常運營。工程地質學在我國國民經濟建設中作出了重大貢獻。三門峽水利樞紐、武漢長江大橋,新安江水電站等骨幹工程的工程地質勘察成績斐然。
進入20世紀60年代,大量實踐積累了豐富的資料和實際經驗,促進我國工程地質進入了獨立發展的階段。一些產業部門制定了各自的工程地質勘察規范,岩土測試技術提高。定量評價有所發展。工程地質教育質量提高,公開出版了自己的專業教材。此時期一批重大工程項目,例如,三峽工程、烏江渡、劉家峽、龍羊峽、小浪底等水利樞紐;成昆、蘭新、焦柳等鐵路干線;南京、九江長江大橋等的工程地質勘察,都取得了重要成果,有的已建成運行。
從20世紀70年代後期以來,我國進入了以經濟建設為中心和改革開放的時代,也是工程地質學大發展的時期。在大量吸取國外先進理論和技術方法的同時,創立了自己新的理論,形成了具有中國特色的工程地質學理論體系。工程地質學研究領域不斷拓展。在能源和礦產資源開發、城市化建設、交通線路和地質災害預測防治等方面,開展了廣泛而深入的研究。將系統論、資訊理論、耗散結構等現代科學方法論滲透到學科領域中。高等院校大量培養工程地質專業研究生,編著各具特色的工程地質系列教材。我國工程地質學進入了現代學科分支的行列,在眾多分支領域內的研究成果豐碩。為了更好地促進我國工程地質學科的發展,加強國內外學術交流,於1979年成立了中國地質學會工程地質專業委員會,並召開了我國第一屆工程地質大會。2000年將召開第六屆全國大會。歷屆大會都就有關工程地質研究的熱點問題進行學術交流,並編撰出版論文選集。
7. 工程地質學的研究內容是什麼他們之間有何聯系
工程地質問題主要有區域穩定問題、岩體穩定問題、與地下滲流有關的問題以及與侵蝕淤積有關的工程地質問題等四個方面。
區域穩定問題討論在特定的地質條件中產生的,並影響到廣大區域的工程地質問題,包括活斷層、地震、水庫誘發地震、地震砂土液化和地面沉降。掌握這些問題的規律性,對規劃選場,或者說對地質環境的合理開發與有效保護,具有重要意義。某些自然(物理)地質現象的區域性分布規律,則在以後的有關章節討論。
岩(土)體穩定問題論述斜坡、洞室、地基岩(土)體穩定性的成因發展歷史分析和力學機制分析,主要用於具體場地的穩定性評價,但在開發與保護地質環境中也有意義,特別是斜坡、洞室圍岩(土)體的穩定性。
與地下滲流有關的工程地質問題包括岩溶及岩溶滲漏分析和滲透變形分析兩章。前者以保證水工建築物正常工作為目的,後者主要討論滲流作用下土體的穩定性。
與侵蝕淤積有關的工程地質問題,包括河流侵蝕淤積和海湖邊岸磨蝕堆積規律及人為工程活動對它們的影響兩章,前者對改造河流後者對開發海洋都有重要意義。
岩體結構特徵及其變形破壞機制,是進行區域穩定和岩體穩定分析的基礎理論。決定岩體變形破壞的主導因素是岩石材料的性質、岩體結構特徵、岩體的應力狀態、孔隙裂隙中水和時間因素。岩石材料是工程岩土學討論范圍,所以首先對岩體結構特徵進行地質歷史的、力學的和統計的分析。之後討論岩體應力狀態的總背景,地殼岩體的天然應力狀態。在此基礎上討論岩體變形與破壞,其中包括了岩體變形破壞中的孔隙水壓力效應和時間效應。
8. 工程地質學的研究對象和任務
人類的工抄程建築活動襲實在地表或地殼淺部的一定地質環境中進行的,地質環境必然要對建築物的施工和建築物建成以後的正常使用發生不同程度的影響,而且,建築物的修建又必然對地質環境產生不同性質和不同程度的反作用。為了使所修建的建築物能夠正常地發揮預期的效益又造價低廉,而且不會對周圍的環境造成不良後果,在修建建築物之前,必須根據實際需要深入研究地質環境,預測和評價可能產生的,與建築物及其周圍環境有關的地質問題——工程地質問題,為建築物的設計和施工提供必要而充分的地質依據。工程地質問題是多種多樣的,在具體情況下可能出現何種問題及其對建築物和周圍環境的影響程度如何,取決於建築物特點和地質條件,
工程地質學就是研究工程建築物與地質環境相互作用而產生的工程地質問題的學科
9. 為什麼說工程地質是各地質因素的綜合
因為工程地質學是為工程建築物服務
工程建築物修建的好壞和選址與工程地質條件(如地層、岩性等條件)息息相關
所以工程地質條件是工程地質學的研究對象
10. 根據研究內容,地質學可以分為哪些主要分支學科
根據研究內容,地質學可以分為:
1.
礦物學;
2.
岩石學;
3.
礦床地質回學答;
4.
地球化學;
5.
動力地質學;
6.
構造地質學;
7.
地貌學;
8.
地球物理學;
9.
地質力學;
10.
古生物學;
11.
地層學;
12.
歷史地質學;
13.
古地理學;
14.
地質年代學;
15.
水文地質學;
16.
工程地質學;
17.
環境地質學;
18.
災害地質學;
19.
生態地質學;
20.
金屬礦產地質學;
21.
非金屬地質礦產學;
22.
石油地質學;
23.
煤地質學;
24.
找礦勘探地質學;
25.
礦山地質學;
26.
地球物理勘探和地球化學勘查。
地質學的研究對象為地球的固體硬殼-地殼或岩石圈,主要研究地球的物質組成、內部構造、外部特徵、各層圈之間的相互作用和演變歷史的知識體系。