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工程地質學難點

發布時間: 2021-02-13 04:47:39

1. 中南大學地質工程系好不好

可以

地球信息專業不是今年新開設的

我校地質工程專業所在學科為國家重點學科,除本科教育外,還設有碩士點、博士點和博士後科研流動站,是我國地質類專業培養高層次人才和開展科學研究的重要基地,目前在國際上處於領先地位。該專業為路橋、市政基礎建設,國土、礦產資源勘察,環境地質突害防治等方面培養研究、管理和工程技術人才。該專業培養的人才就業領域廣闊,發展空間大。

一、招生計劃和報考名額 國家任務本科計劃40名,報考名額50名。

二、生源范圍 長沙、邵陽、郴州、永州、懷化等五個地(市)。

三、報考條件 除符合教育部頒布的《2007年普通高等學校招生工作規定》中規定的報名條件外,還必須具備下列條件:
(1)專業思想牢固,立志獻身祖國的地質事業;
(2)應屆高中畢業生;
(3)無色盲、色弱,男生身高不低於1.65米,女生身高不低於1.55米;
(4)高中成績一貫優良,省屬示範性中學的學生語文、數學、英語三科平時成績要求在年級前50%,一般中學的學生語文、數學、英語三科平時成績要求在年級前30%;
(5)參加我校舉辦的單獨招生報名資格選拔考試,並取得報名資格。
報名資格選拔考試(點擊進入網上報名系統):
考試科目:英語和數學;
考試范圍:不超出2007年普通高校招生全國統一考試命題大綱;
報名方式:網上報名與現場確認相結合,網上填報《中南大學單獨招生報考登記表》進行網上報名,用A4紙列印並請所在中學教務部門蓋章後,在現場確認時和同底一寸照片交戶口所在地招生部門。網上報名截止日期:2007年1月12日,現場確認時間及地點與戶口所在地招生部門聯系,報名費:100元;
考試時間:1月27日上午9:00-11:00(英語),下午1:00-3:00(數學);
考試地點:由長沙、邵陽、郴州、永州、懷化等五個地(市)招生部門指定;
報名資格確定原則:五個地(市)所有考生按總分從高分到低分排序,總分相同時,英語成績高者優先。前50名同學獲得單獨招生報名資格,若有人放棄,本人寫出放棄聲明後,按總分排序依次遞補。

四、高考報名 報名參加單獨招生報名資格選拔考試的考生要求參加高等學校招生全國統一考試報名,取得單獨招生報名資格後再到戶口所在地招生部門辦理單獨招生高考報名手續。

確定參加單獨招生考試的考生所在中學應將我校單獨招生名額和報考條件在本校公布,並將確定參加單獨招生考試的學生名單張榜公示,各中學在審查考生報名條件時,必須堅持實事求是的原則,確保單獨招生的生源質量,如發現有弄虛作假行為,取消不符合條件考生的報考資格,並取消該校來年的單獨招生報名資格選拔考試的考試資格。

根據教育部規定,每個考生只能報考單獨招生或全國統一招生考試中的一種,不能兼報。未被錄取時,其它學校以及中南大學單獨招生以外的專業均不能錄取,參加單獨招生的學生必須准確填報中南大學地質工程專業單獨招生志願。各級相關部門在報名和組考過程中要認真組織、規范管理,防止出現差錯。我校不承擔因報名信息和錄取信息有誤而導致考生不能正常錄取的相關責任。

五、考試 考試科目:3+理科綜合,即語文、數學、英語+綜合(物理、化學、生物)。考試范圍不超出2007年高等學校招生全國統一考試命題大綱。考試時間與2007年高等學校招生全國統一考試的時間一致。考點設在有招生任務的地(市)。命題、制卷、考試、評卷工作由省教育考試院負責。

六、錄取 參加單獨招生考試的考生在錄取時,單獨劃線,單獨錄取。錄取最低控制分數線根據招生計劃和考生成績統一確定。錄取過程中的有關政策和要求執行湖南省教育考試院的統一規定。

七、待遇 地質工程專業學費標准較低,被我校單獨招生錄取的學生,與統一招生的學生待遇相同。學校設有30餘項獎學金,該專業還可享受專業獎學金。優秀本科畢業生可免試攻讀碩士學位,碩士期間,成績優異者可提前攻讀博士學位。
今年中南大學在湘招生2289人,其中高職專科招生200人,本科招生文科132人,理科1957人。昨日,中南大學公布了分省份、專業的招生計劃以及地質工程專業單獨招生簡章。

外語成績高者優先錄取 中南大學招生辦主任付剛華表示,今年本科生錄取中,優先錄取第一志願的考生,對於非第一志願報考的考生,實行院校志願分數級差的辦法予以錄取。進檔考生外語類專業口試成績高者優先錄取;文史類和理工類各專業相關科目成績高者優先錄取。此外,對各種增加分數和降低分數投檔的考生,在高考文化總分相同的條件下優先錄取。藝術類專業的考生,專業測試成績或文化考試成績前三名者優先錄取;報考藝術設計專業的考生的總成績按專業測試成績佔60%、文化考試成績佔40%的原則計算;報考工業設計專業的考生的總成績按專業測試成績佔40%、文化考試成績佔60%的原則計算,數學考試成績計入文化總分;學校根據考生總成績從高分到低分錄取;同等條件下,外語考試成績高者優先錄取。

地質工程專業單獨招生

中南大學地質工程專業今年繼續單獨招生,今年國家任務本科計劃40名,報考名額50名。報考將在長沙、邵陽、郴州、永州、懷化等五個市進行,各地區的報考名額均為10名。報考單獨招生的考生要求無色盲、色弱,男生身高不低於1.65米,女生身高不低於1.55米;高中成績優良,省屬重點中學的學生語文、數學、英語三科平時成績排名要求在年級前50%以內,一般中學的學生語文、數學、英語三科平時成績排名要求在年級前30%以內。

根據規定,每個考生只能報考單獨招生或全國統一招生考試中的一種,不能兼報。參加單獨招生的學生必須准確填報中南大學志願。單獨招生考試科目為:語文、數學、英語+綜合(物理、化學、生物),考試時間與全國普通高校統一招生考試的時間一致。

招生就業欄目分為招生和就業兩大部分,由本科生招生信息、研究生招生信息、成人教育招生信息、網路教育招生信息和中南大學就業網5個子欄目組成。其中,本科生招生信息子欄目全面介紹了本科生招生的最新動態、招生計劃、有關政策和歷年招生情況等信息,並為廣大考生提供了一個咨詢和查詢的在線平台;研究生招生信息子欄目全面介紹了碩士生和博士生招生的最新動態、招生計劃、有關政策、考試參考書目和歷年招生情況等信息,同時還啟用了博士生網上報名系統;成人教育招生信息和網路教育招生信息這兩個子欄目分別介紹了成人教育和網路教育的最新招生情況。學校熱忱歡迎有志學子融入中南大學,實現人生理想。
中南大學就業網子欄目為廣大學生和眾多企事業單位、社會團體提供了雙向選擇的網上就業與招聘平台,內容包括社會需求、畢業生基本情況、校園招聘、就業指導、歷年畢業生就業統計分析等信息。

2. 地質學是研究什麼的

地質學是關於地球的物質組成、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。

地球自形成以來,經歷了約46億年的演化過程,進行過錯綜復雜的物理、化學變化,同時還受天文變化的影響,所以各個層圈均在不斷演變。

約在35億年前,地球上出現了生命現象,於是生物成為一種地質應力。最晚在距今200~300萬年前,開始有人類出現。人類為了生存和發展,一直在努力適應和改變周圍的環境。利用堅硬岩石作為用具和工具,從礦石中提取銅、鐵等金屬,對人類社會的歷史產生過劃時代的影響。

隨著社會生產力的發展,人類活動對地球的影響越來越大,地質環境對人類的制約 作用也越來越明顯。如何合理有效的利用地球資源、維護人類生存的環境,已成為當今世界所共同關注的問題。
地質學的研究對象

地球的平均半徑為6371公里 。其核心可能是以鐵、鎳為主的金屬,稱為地核,半徑約3400公里。在地核之外,是厚度近2900公里的地幔。地幔之外是薄厚不一的地殼,已知最厚處為75公里,最薄處僅5公里左右,平均厚度約35公里。

地核的內層是固體,也有科學家認為是在強大壓力下原子殼層已被破壞的超固體。外層是具有液體性質的物質,還推測有電流在其中運動,被認為是地球磁場的本原。外層的厚度約為2220公里。

地幔下部是含有較多金屬硫化物和氧化物的非晶體固體物質;地幔上部成份與橄欖岩大致相當;與地殼相接部分和地殼均具有剛硬的性質,合稱為岩石圈,厚度約為60~120公里;在岩石圈之下為一層具有可塑性、可以緩慢流動、厚度約為100公里的軟流圈。

地殼表面的海洋、湖泊、河流等水體約佔地表總面積的74%。成液態的地表水與凍結在兩極地區和高山上的冰川,以及土壤、岩石中的地下水,組成地球的水圈。

地球的外層是大氣圈。大氣主要集中於高度不超過16公里的近地面中,成份以氮和氧為主。離地越遠,大氣越稀薄,而且成份也有變化。在100公里外,大氣逐漸不能保持分子狀態,而以帶電粒子的形態出現,其稀薄程度超過人造的真空。帶電粒子受到地球磁場的控制,形成能夠阻擋來自太陽和宇宙帶電粒子流沖擊的電磁層。

地球的水圈和大氣圈通過水的蒸發、凝結、降水和氣體的溶解、揮發等方式互相滲透和影響。固體的地球界面上下,是大氣和水活動的場所。岩石圈的物質也不斷運動 ,並通過火山噴發的形式進入水圈和大氣圈。地球各圈層的相互作用不斷改變著地球的面貌。

地球的這些圈層,是由於其組成物質的重力差異作用而逐漸形成的。地球上的任何質點均受到地球引力和慣性離心力的作用,這兩種力的合力就是重力。地球表面重力吸住了大氣和水,並對他們的運動產生了影響。

礦物和岩石

在地球的化學成分中,鐵的含量最高(35%),其他元素依次為氧(30%)、硅(15%)、鎂(13%)等。如果按地殼中所含元素計算,氧最多(46%),其他依次為硅(28%)、鋁(8%)、鐵(6%)、鎂(4%)等。這些元素多形成化合物,少量為單質,它們的天然存在形式即為礦物。

礦物具有確定的或在一定范圍內變化的化學成分和物理特徵。組成礦物的元素,如果其原子多是按一定的形式在三維空間內周期性重復排列,並具有自己的結構,那麼就是晶體。晶體在外界條件適合的時候,其形態多表現為規則的幾何多面體,但這種情況很少。

礦物在地殼中常以集合的形態存在,這種集合體可以由一種,也可以由多種礦物組成,這在地質學中被稱為岩石。

地球中的礦物已知的有3300多種,常見的只有20多種,其中又以長石、石英、輝石、閃石、雲母、橄欖石、方解石、磁鐵礦和粘土礦物最最多,除方解石和磁鐵礦外,它們的化學成分都以二氧化硅為主,石英全為二氧化硅組成,其餘則均為硅酸鹽礦物。

由硅酸鹽溶漿凝結而成的火成岩構成了地殼的主體,按體積和重量計都最多。但地面最常見到的則是沉積岩,它是早先形成的岩石破壞後,又經過物理或化學作用在地球表面的低凹部位沉積,經過壓實、膠結再次硬化,形成具有層狀結構特徵的岩石。

在地殼中,在大大高於地表的溫度和壓力作用下,岩石的結構、構造或化學成分發生變化,形成不同於火成岩和沉積岩的變質岩。火成岩、沉積岩、變質岩是地球上岩石的三大類別。火成岩中的玄武岩、花崗岩 是地球中最具代表性的岩石,是構成大陸的主要岩石。形成時代最早的花崗岩,年齡達39億年,而玄武岩是構成海洋所覆蓋的地殼的主要物質,均比較「年輕」,一般不超過2億年。

地層和古生物

地層是以成層的岩石為主體,隨時間推移而在地表低凹處形成的構造,是地質歷史的重要紀錄。狹義的地層專指已固結的成層的岩石,有時也包括尚未固結成岩的鬆散沉積物。依照沉積的先後,早形成的地層居下,晚形成的地層在上,這是地層層序關系的基本原理,稱為地層層序律。

地層在形成以後,由於受到地殼劇烈運動的影響,改變原來的位置,會產生傾斜甚至倒轉,但只要能查明其形成和變形的時間,仍可以恢復其原始的層序。在同一時間,地球上各處環境不同,在不同環境中形成的地層各有特點。在地表的隆起部位,不僅不能形成新的地層,還會因受到剝蝕而使已經形成的地層消失。

因此,地層學是研究各地區地層的劃分,確定地層的順序和相鄰地區地層在時間上的對比關系的專門學科。它是地質學的基礎,也是地質學中最早形成的學科。

古生物是指在地質歷史時期,在地球上生存過的各類生物,一般已經絕滅,它們的少量遺體和遺跡形成化石保存在地層中。 通過研究這些化石,可以了解地質歷史上生物的形態、構造和活動情況。

對各種古生物進行分類,可以認識生物的演化關系;依據地層中所含化石,可以斷定地層的層序,生物演化的不可逆性和階段性,使這種判斷具有可靠的根據;古生物的分布和生活習性,還反映出當時地理環境的特點。古生物的研究是地質學也是生物學的重要組成部分。

地質構造和地質作用

地球表層的岩層和岩體,在形成過程及形成以後,都會受到各種地質作用力的影響,有的大體上保持了形成時的原始狀態,有的則產生了形變。它們具有復雜的空間組合形態,即各種地質構造。斷裂和褶皺是地質構造的兩種最基本形式。

地球的岩石圈,已經並還在發生著全球規模的板塊運動。板塊構造學是 二十世紀地質學對地質構造及地質作用的新認識。其基本內容是,岩石圈是地球中最剛硬的部分,它飄浮在地幔中具有塑性、局部熔融、密度較大的軟流圈之上。岩石圈中存在著許多很深很大的斷裂,這些斷裂把岩石圈分割成被稱為板塊的巨大塊體,全球可分為六大板塊。

一般認為,主要是地球內部熱的不均勻分布引起了物質對流運動,使岩石圈破裂成為板塊。板塊形成後繼續運動,發生分離、碰撞等事件。地幔中的熔融物質沿板塊間的拉張斷裂帶擠入,並不斷向斷裂兩側擴展,形成新的洋殼,而部分板塊則隨著載荷它的軟流圈物質向下移動而消失於地幔之中。

板塊運動被認為是使地殼表層發生位置移動,出現斷裂、褶皺以及引起地震、岩漿活動和岩石變質等地質作用的總原因,這些地質作用總稱為內力地質作用。內力地質作用改變著地殼的構造,同時為地貌的形成打下基礎。

地質作用強烈地影響著氣候以及水資源與土壤的分布,創造出了適於人類生存的環境。這種良好環境的出現,是地球大氣圈、水圈和岩石圈演化到一定階段的產物。地球形成的初期,大氣圈和水圈的成分、質量都和現代大不相同。例如,大氣曾經歷以二氧化碳為主的階段,海水是約在10億年前才具有今天的含鹽度,生物最早出現在地球形成約10億年以後等等。

地質作用也會給人帶來危害,如地震、火山爆發、洪水泛濫等。人類無力改變地質作用的規律,但可以認識和運用這些規律,使之向有利於人的方向發展,防患於未然。如預報、預防地質災害的發生,就有可能減輕損失。中國在古代就有「束水攻沙」,引黃河水灌溉淤田壓鹼等經驗,是利用河流的地質作用取得成功的例子。

地質學的研究特點

地殼是一個極其復雜的研究對象,不但具有復雜的物質成分,不同的化學性質、物理性質和各式各樣的結構方式,而且在漫長的時間和廣大的空間內,又都受到了一系列物理作用、化學作用甚至生物作用等綜合的地質作用影響,不斷地發生著錯綜復雜的物理和化學變化。

這些作用以及它們所呈現的各種地質現象之間,存在著互相制約、互相聯系、互相轉化的關系。它們的發生、發展和演化的規律,除具有普遍的特點之外,還常有一定的時間變異性和區域特殊性,因而不同地區具有不同的地質特徵,蘊藏著不同種類、成分和規模的礦產。

地質學的另一特點是把空間與時間統一起來研究。現在能觀察到的地球歷史發展記錄,主要保存在表層岩石內,按時間順序層層堆積的地層中。由不同時代岩漿凝結而成的火成岩體,以及由早先形成的岩層岩體演變而成的變質建造,不同時期留下的構造變形遺跡等,是了解地球歷史的基本材料。由於經過長期復雜的變動,這些史料已變得凌亂和有缺失,這是地質學研究的難點。

地殼中除了保存著各種地質變化的遺跡之外,還有記載著生物的演化和同位素的蛻變等其他科學方面的珍貴史料,它是地球的一系列復雜運動的結果,而這種運動現在還在進行著。對於地表以下較大深度的地質現象和地質作用,目前還只能通過地球物理等探測技術,來進行間接的推測和研究。

同物理、化學等基礎科學比較,地質學研究具有較強的地域性、歷史性和綜合性。只有根據足夠的實際資料,特別是根據足以充分說明空間和時間變化因素的豐富資料總結出來的地質學理論,才能有較廣泛的適用性。

地質學的這些特點,決定了一般的地質研究必須通過一定比重的野外實際調查,配合相應的室內研究。野外調查和室內研究,構成一次觀察、記錄(包括制圖)采樣、初步綜合、試驗分析、總結提高以至復查驗證的完整的地質研究過程。地質學研究在實質上都是對其研究對象的一次綜合性調查研究過程。

隨著生產和科學技術的發展,20世紀中葉以來地質學的研究中引入了大量的新技術、新方法,如不同的地球物理勘探方法、地球化學勘察方法、科學深鑽技術、同位素地質方法、航空以及遙感地質方法、現代電子計算機技術、高溫高壓模擬試驗等的採用。

物理、化學等基礎科學新的成就的引用,地球物理、地球化學、數學地質、宇宙地質學等地質科學中邊緣學科的進一步發展,推動了地質學的發展,同時使地質學的方法不斷地革新。

地質學的分支分科

人類對地質的認識,首先是從被視為靜止物體的礦物和岩石的研究開始的。通過保存在地層中的古生物化石的研究,提出了古生物學的理論與方法,並運用於劃分地層,把歷史的觀念引入了地質學。

天文學的成果,特別是科學的天體演化假說的提出,使人類對地球的現狀和歷史演變的認識,提高到能夠建立一個比較合乎邏輯的完整體系的程度。繼天文學、生物學之後,物理學和化學的成果也為地質學的創立和發展提供了條件,使地質學發展成為自然科學的一大支柱。

早期的地質學以研究地殼表層某個地區的岩石為基礎,礦物學、岩石學、地層學及古生物學、構造地質學、區域地質學都是在此基礎上建立起來的。歷史地質學則是概括這些地質實體的發展歷史的綜合性學科。

地質學與物理學、化學結合而產生的地球物理學、地球化學,是地球科學的重要支柱,也是推動地質學向現代科學水平發展的重要方面。

現代地質學把地球作為一次整體來研究,20世紀60年代出現的板塊構造說,就是吸收了地震研究、海洋地質調查和古地碰研究等方面的最新科學成果,較好地解釋了全球構造問題。

至20世紀80年代,地質學已發展成為包含有下列分支學科的理論體系。這些分支學科大體可分為兩類:一類是探討基本事實和原理的基礎學科;一類是這些基礎學科與生產或其他學科結合而形成的學科。

礦物學是研究礦物的化學成分、內部結構、形態、性質、成因、產狀,共生組合、變化條件、用途以及它們之間的相互關系的學科。

岩石學是研究岩石的物質成分、結構、構造、形成條件、分布規律、成因、成礦關系以及岩石的演變歷史和演變規律的學科。

礦床地質學是研究礦床的特徵、成固、分布及其工業意義的學科。

地球化學是研究地球各圈層和各種地質體的化學組成、化學作用和化學演化,探討化學元素及其同位素的分布、存在形式、共生組合、集中分散及遷移循環的規律的學科。

以地質作用及其留下的形跡為主要研究對象的學科包括下列各分支。

動力地質學是研究各種地質作用,包括引起這些作用的動力在地球各圈層活動的規律的學科。火山地質學、地震地質學、冰川地質學等均屬這個學科中有特殊內容的分支。

構造地質學是研究地球岩石圈的構造變形,包括斷裂、褶皺等各種構造形跡及不同類型構造單元的分布、形成、演化和發展,是從總體上研究地質體的構造在時間上及空間上的發展規律及成固和動力來源的學科。大地構造學也屬於構造地質學范疇。

地貌學是研究地表形態特徵及其發生、發展和分布的規律的學科。又稱地形學,是地質學與自然地理學之間的邊緣學科。

地球物理學是研究各種地球物理場和地球的物理性質、結構、形態及其中發生的各種物理過程的學科,是地質學與物理學之間的邊緣科學。地球物理學在狹義上只研究地球的固體部分,又稱固體地球物理學;廣義的地球物理學還包括對水圈、大氣圈的研究。

地質力學是運用力學原理研究地殼構造和地殼運動規律及其起因的學科。

以地質歷史為主要研究對象的學科,包括下列分支:

古生物學是研究地球歷史上的生物界及其進化過程的學科。主要是對保存在地層中的化石的研究。

地層學是研究成層岩石的時空分布規律,包括地層的層序和時代及其地理分布、地層的分類、對比以及它們之間的關系的學科。

歷史地質學是研究地球的發展歷史和規律,包括地球上生物的進化歷史,古沉積相的分析和古地理面貌的復原,以及地殼地質構造和有關地質作用的演變等方面的研究,是一門綜合性的學科。

古地理學是研究地球歷史上的海陸分布及其他自然地理特徵與發展過程的學科。

地質年代學是研究地質歷史時期的順序及其延續的年代數據,地質年代表是其研究的最終成果。

綜合一個地區的地質調查成果,研究闡明該地區地質的總體特徵,探討各種地質作用的相互關系的學科稱為區域地質學。

此外,將地球及其他星球作為一個天體來研究,形成了行星地質學、天文地質學。對地球深部的研究,是剛剛開拓的新領域。

地質學為了開發利用地下資源及改善和利用地球環境,解決人類社會發展中的實際問題,形成了既有理論意義又有生產應用價值的下列各分支學科。

水文地質學是研究地下水的形成、分布和運動的規律,以合理開發地下水、防治地下水的危害,以及利用地下水的化學、物理特徵找礦、預報地震和防治地方病、保護環境。

工程地質學是以調查研究和解決各類工程建設中的地質問題為任務,包括評價地基的地質條件,預測工程建設對地質環境的影響,選擇最佳場所、路線,為工程設計提供可靠的地質依據。

環境地質學是研究地質環境質量和人類活動與地質環境的相互關系的學科。

災害地質學是研究地質災害的發生、分布規律、形成機制和對人類的影響及其預測預防的學科。

金屬礦產地質學、非金屬地質礦產學、石油地質學、煤地質學是把地質學基礎理論用於研究這些礦產資源的成因、分布規律等的學科。這些學科具有很強的實用性,同時又有基礎研究性質。

找礦勘探地質學是綜合運用地質學理論和現有的找礦方法、手段尋找礦藏的學科。

礦山地質學是以解決礦山開發過程中遇到的地質問題為任務的學科。

還有些自成體系、自有理論、與地質學相輔相成,對地質學的發展有重要作用的技術學科,屬於廣義的地質學或地質科技的范疇。它們包括:運用物理的、化學的方法去取得野外地質資料的地球物理勘探和地球化學勘查;運用鑽探或坑探的手段直接向地下取得地質樣品的探礦工程;對各種地質樣品進行實驗測試的實驗室技術;為地質調查提供地形底圖並繪制地質圖件的測繪學;能在遠距離處取得地質資料的航空測量技術和遙感技術以及用於處理地質資料的數學方法和計算機技術等。

隨著研究深度的增加,新的分支學科還在不斷產生各個學科的聯系愈來愈緊密,建立一個更加充實、完整的有關地球的知識體系,是發展的必然趨勢。

地質學與人類

人類是在地球的發展過程中,生物進化達到高等階段的產物。人的出現有賴於適宜的自然環境,包括地質水文、氣候、生物等方面因素。它們互相依賴和制約,經過長期發展,達到了適於人類生存的相對穩定的生態平衡,如果其中任何一種因素發生重大變化,都將破壞這個平衡,而且有可能使環境不再有利於人類。

當人類的活動符合自然界的客觀規律時,便可以得到利益,如鑿井得水,開山取礦;相反則會蒙受損失,如過量灌溉導致土壤鹽鹼化。另一方面,自然界的突發事件或緩慢積累起來的重大變化,也可以給人類帶來無法逃避的災害。地質學正在積極研究人類活動引起的地質環境的變化和地質作用造成的對人的危害。

地質學是提高人類認識自然,增進與環境的協調和求得環境改善的科學。地球表層的生物和人類的大量活動,都與地質條件相關。在生產力還不發達的時期,人類活動對地質環境的影響較弱,災害性地質作用給人類帶來的損失也不如今日這樣巨大。

在當代的發達國家裡,礦業和以礦產品為基本原料的工業,一般要佔到整個工業生產總值的60%左右;進行生產所使用的動力,幾乎百分之百地取之於地球資源。

20世紀80年代,人類從地下采出石油的數量,較半個世紀前增長一百倍以上。砂石等非金屬材料也成為重要的資源被大量開采,它們一年產出的數量,無論就重量或體積均超過了其他工業礦物原料年產量的總和。

如此大量的開采,就使地質學不僅要找出新的礦產資源以維持社會龐大需求,而且還要擔當起指導合理開發、保護礦產資源、防治環境惡化等重任。

現代建設的發展,使人口密集、建築集中,許多工程規模巨大,這對地質環境的依賴和對環境的影響超過人類史上的任何時期。在現代化的工程建設中,不僅要重視地質作用引起的突發事件,還要注意它的長期影響,比如泥沙淤積、地面緩慢升降等。這些都是地質學應該研究解決的問題。

在現代化的社會中,社會的生產和生活組成一個息息相關的整體,電力、煤氣、自來水的供應,一刻不可缺少,交通、電訊必須保持暢通,而地震破壞上述設施造成的後果,可以比地震本身直接造成的危害還要嚴重。不僅地震,其他如山崩、滑坡、泥石流、塌陷、地震海浪沖蝕等可能造成災害的地質作用,都必須運用地質學去認識和提出防治意見。同時,人們還須遵循地質學的科學指導,避免因人類的活動而觸發災害,導致地質環境的惡化。

因此,地質學與人類的關系不僅僅在於資源的取用,還在於與人類生存和生活環境的諸多方面直接相關。現在地質學已成為人類社會所普遍需要的科學,參照地質學知識制定礦產資源法、海洋法、水法、環境保護法等,就表現了這種密切的關系。

地質學的發展趨勢

未來,地質學能觀察和研究的范圍和領域將日益擴大。在空間上,不但能通過直接或間接的方法逐步深入到岩石圈深部,而且對月球、太陽系部分行星及其衛星的某些地質特徵,將有更多的了解。

數學、物理學、化學、生物學、天文學等其他學科的發展和向地質學的進一步滲透,先進技術在地質工作中的使用,同精細、深入的野外地質工作相結合,會使人們有可能對更多的地質現象和規律作出科學的解釋進行更深入和本質性的研究。

實驗條件將進一步改進,如將實驗室中所能達到的溫度壓力提得更高,模擬更為復雜的多種可變因素的地質作用,並把時間因素也納入模擬實驗之中。

地質學理論不斷得到補充、修正,尤其是各大陸所提供的有關不同地質歷史時期的新資料將在很大程度上檢驗、發展板塊構造說,進而會產生一些新的理論和學說。

在地質學的服務領域,一個重要方面是開發地球資源,其中有關礦產資源和新能源的研究,仍處於最重要的地位。同時,由於區域成礦研究的需要,將進一步加強區域地質的綜合研究,並促進地層學、古生物學、沉積學、構造地質學、地質年代學 ,以及區域岩漿活動研究、變質地質研究等向新的水平發展。

保障人類良好的生存環境、乾旱半乾旱地區和沼澤地區的水文地質問題,以及工程地質問題的研究將不斷擴大。環境地質學,包括環境地質調查研究,有關的微量測試技術和環境保護的地質措施等的研究日趨重要。

總之,地質學必須加強基礎研究,如礦物學、岩石學地層學、古生物學等具有奠基意義的學科的研究,以提高對各種地質體、地質現象及其形成、演化的認識。同時還要充分吸收和利用其他科學技術的新成果,包括社會科學的研究成果,以更全面、本質地認識地球歷史和構造,為科學的發展,為人類更合理、有效地開發和利用地球資源,維護生存環境,作出應有的貢獻。

3. 你是地大的研究生嗎我想考地大寶石學研究生,我是學地質工程的,我問下考寶石學困難嗎初試大約要多少

抱歉,不是地大的哈。

4. 岩土工程專業國家重點學科的院校有幾個

岩土工程國家重點學科:
2001-2002年第二次評選結果:同濟大學、中國內礦業大學、河海大學、浙江大學
2007年第三次評選結容果: 中國礦業大學、河海大學、四川大學 、重慶大學
其中中國礦業大學分北京和徐州兩個校區,深部岩土力學與地下工程國家重點實驗室設在該校。

5. 岩土工程領域的發展前景

岩土工程領域的發展前景:
①由於岩土工程施工具有復雜性,對各種岩土與土體的性質掌握具有不確定性,所以,針對於此,就需要在岩土工程的未來發展過程中,不斷的推向岩土工程走向多樣化、多層次化。所以,在進行岩土工程施工之前,針對不同的岩土、不同的土層進行層次化研究、測驗,從而利用先進的科學技術進行模擬實驗,從而使岩土工程能夠在發展的過程中,具有多層次的未來發展趨勢。
②現階段岩土工程是一項科學性很強的學科,是一項在施工過程中追求精確、准確性的嚴謹性學科。因此,就需要在未來發展的過程中,不斷的深入研究,不斷的研究岩石工程的有關規律,從而探索新的施工程序,探求新的計算公式,從而將各種有效的計算方法結合,從而滿足更為精密的岩土工程施工的需要。因此,在推進岩土工程施工未來發展的過程中,就需要不斷的探索新規律,不斷地探索新方法,從而得出岩土工程建設過程中的新的受力演算法、新求解公式、新的施工程序。
③融人岩土工程科學性研究,當今世界是一個追求科學、追尋真理、不斷向前發展的世界。因此,在推進岩土工程走向未來發展的同時,就需要將科學性思維、科學性方法以及科學性的知識融入岩土工程施工的研究性工作之中。融入科學的思維方法就需要培養思維創新,以創新性頭腦去開發新的岩土工程施工工藝。融人科學的工作方法,就需要在開發新的岩土工程時,不斷的研究新方法、應用新方式,以合理、有效的方式促進岩土工程的研究工作走向未來。融人科學的學科知識就是指在進行岩土工程施工研究新技術之前,熟知各種岩土工程知識,並將知識進行創新,從而開創岩土工程走向未來。

6. 岩土工程和地質工程有什麼區別他們研究的方向是什麼將來有哪些就業方向

一、岩土工程
(一)岩土工程:是歐美國家於世紀60年代在土木工程實踐中建立起來的一種新的技術體制。岩土工程是以求解岩體與土體工程問題,包括地基與基礎、邊坡和地下工程等問題,作為自己的研究對象。
岩土工程 geotechnical engineering
地上、地下和水中的各類工程統稱土木工程。土木工程中涉及岩石、土、地下水的部分稱岩土工程。
岩土工程專業是土木工程的分支,是運用工程地質學、土力學、岩石力學解決各類工程中關於岩石、土的工程技術問題的科學。按照工程建設階段劃分,工作內容可以分為:岩土工程勘察、岩土工程設計、岩土工程治理、岩土工程監測、岩土工程檢測。
(二)主要研究方向包括:①城市地下空間與地下工程:以城市地下空間為主體,研究地下空間開發利用過程中的各種環境岩土工程問題,地下空間資源的合理利用策略,以及各類地下結構的設計、計算方法和地下工程的施工技術(如淺埋暗挖、盾構法、凍結法、降水排水法、沉管法、TBM法等)及其優化措施等等。②邊坡與基坑工程:重點研究基坑開挖(包括基坑降水)對鄰近既有建築和環境的影響,基坑支護結構的設計計算理論和方法,基坑支護結構的優化設計和可靠度分析技術,邊坡穩定分析理論以及新型支護技術的開發應用等。③地基與基礎工程:重點開展地基模型及其計算方法、參數研究,地基處理新技術、新方法和檢測技術的研究,建築基礎(如柱下條形基礎、十字交叉基礎、筏形基礎、箱形基礎及樁基礎等)與上部結構的共同作用機理和規律研究等。
岩土工程發展前景
1 引 言
展望岩土工程的發展,筆者認為需要綜合考慮岩土工程學科特點、工程建設對岩土工程發展的要求,以及相關學科發展對岩土工程的影響。
岩土工程研究的對象是岩體和土體。岩體在其形成和存在的整個地質歷史過程中,經受了各種復雜的地質作用,因而有著復雜的結構和地應力場環境。而不同地區的不同類型的岩體,由於經歷的地質作用過程不同,其工程性質往往具有很大的差別。岩石出露地表後,經過風化作用而形成土,它們或留存在原地,或經過風、水及冰川的剝蝕和搬運作用在異地沉積形成土層。在各地質時期各地區的風化環境、搬運和沉積的動力學條件均存在差異性,因此土體不僅工程性質復雜而且其性質的區域性和個性很強。
岩石和土的強度特性、變形特性和滲透特性都是通過試驗測定。在室內試驗中,原狀試樣的代表性、取樣過程中不可避免的擾動以及初始應力的釋放,試驗邊界條件與地基中實際情況不同等客觀原因所帶來的誤差,使室內試驗結果與地基中岩土實際性狀發生差異。在原位試驗中,現場測點的代表性、埋設測試元件時對岩土體的擾動,以及測試方法的可靠性等所帶來的誤差也難以估計。
岩土材料及其試驗的上述特性決定了岩土工程學科的特殊性。岩土工程是一門應用科學,在岩土工程分析時不僅需要運用綜合理論知識、室內外測成果、還需要應用工程師的經驗,才能獲得滿意的結果。在展望岩土工程發展時不能不重視岩土工程學科的特殊性以及岩土工程問題分析方法的特點。
土木工程建設中出現的岩土工程問題促進了岩土工程學科的發展。例如在土木工程建設中最早遇到的是土體穩定問題。土力學理論上的最早貢獻是1773年庫倫建立了庫倫定律。隨後發展了Rankine(1857)理論和Fellenius(1926)圓弧滑動分析理論。為了分析軟粘土地基在荷載作用下沉降隨時間發展的過程,Terzaghi(1925)發展了一維固結理論。回顧我國近50年以來岩土工程的發展,它是緊緊圍繞我國土木工程建設中出現的岩土工程問題而發展的。在改革開放以前,岩土工程工作者較多的注意力集中在水利、鐵道和礦井工程建設中的岩土工程問題,改革開放後,隨著高層建築、城市地下空間利用和高速公路的發展,岩土工程者的注意力較多的集中在建築工程、市政工程和交通工程建設中的岩土工程問題。土木工程功能化、城市立體化、交通高速化,以及改善綜合居往環境成為現代土木工程建設的特點。人口的增長加速了城市發展,城市化的進程促進了大城市在數量和規模上的急劇發展。人們將不斷拓展新的生存空間,開發地下空間,向海洋拓寬,修建跨海大橋、海底隧道和人工島,改造沙漠,修建高速公路和高速鐵路等。展望岩土工程的發展,不能離開對我國現代土木工程建設發展趨勢的分析。
一個學科的發展還受科技水平及相關學科發展的影響。二次大戰後,特別是在20世紀60年代以來,世界科技發展很快。電子技術和計算機技術的發展,計算分析能力和測試能力的提高,使岩土工程計算機分析能力和室內外測試技術得到提高和進步。科學技術進步還促使岩土工程新材料和新技術的產生。如近年來土工合成材料的迅速發展被稱為岩土工程的一次革命。現代科學發展的一個特點是學科間相互滲透,產生學科交叉並不斷出現新的學科,這種發展態勢也影響岩土工程的發展。
岩土工程是20世紀60年代末至70年代初,將土力學及基礎工程、工程地質學、岩體力學三者逐漸結合為一體並應用於土木工程實際而形成的新學科。岩土工程的發展將圍繞現代土木工程建設中出現的岩土工程問題並將融入其他學科取得的新成果。岩土工程涉及土木工程建設中岩石與土的利用、整治或改造,其基本問題是岩體或土體的穩定、變形和滲流問題。筆者認為下述12個方面是應給予重視的研究領域,從中可展望21世紀岩土工程的發展。
2 區域性土分布和特性的研究
經典土力學是建立在無結構強度理想的粘性土和無粘性土基礎上的。但由於形成條件、形成年代、組成成分、應力歷史不同,土的工程性質具有明顯的區域性。周鏡在黃文熙講座〔1〕中詳細分析了我國長江中下游兩岸廣泛分布的、礦物成分以雲母和其它深色重礦物的風化碎片為主的片狀砂的工程特性,比較了與福建石英質砂在變形特性、動靜強度特性、抗液化性能方面的差異,指出片狀砂有某些特殊工程性質。然而人們以往對砂的工程性質的了解,主要根據對石英質砂的大量室內外試驗結果。周鏡院士指出:「眾所周知,目前我國評價飽和砂液化勢的原位測試方法,即標准貫入法和靜力觸探法,主要是依據石英質砂地層中的經驗,特別是唐山地震中的經驗。有的規程中用飽和砂的相對密度來評價它的液化勢。顯然這些准則都不宜簡單地用於長江中下游的片狀砂地層」。我國長江中下游兩岸廣泛分布的片狀砂地層具有某些特殊工程性質,與標准石英砂的差異說明土具有明顯的區域性,這一現象具有一定的普遍性。國內外岩土工程師們發現許多地區的飽和粘土的工程性質都有其不同的特性,如倫敦粘土、波士頓藍粘土、曼谷粘土、Oslo粘土、Lela粘土、上海粘土、湛江粘土等。這些粘土雖有共性,但其個性對工程建設影響更為重要。
我國地域遼闊、岩土類別多、分布廣。以土為例,軟粘土、黃土、膨脹土、鹽漬土、紅粘土、有機質土等都有較大范圍的分布。如我國軟粘土廣泛分布在天津、連雲港、上海、杭州、寧波、溫州、福州、湛江、廣州、深圳、南京、武漢、昆明等地。人們已經發現上海粘土、湛江粘土和昆明粘土的工程性質存在較大差異。以往人們對岩土材料的共性、或者對某類土的共性比較重視,而對其個性深入系統的研究較少。對各類各地區域性土的工程性質,開展深入系統研究是岩土工程發展的方向。探明各地區域性土的分布也有許多工作要做。岩土工程師們應該明確只有掌握了所在地區土的工程特性才能更好地為經濟建設服務。
3 本構模型研究
在經典土力學中沉降計算將土體視為彈性體,採用布西奈斯克公式求解附加應力,而穩定分析則將土體視為剛塑性體,採用極限平衡法分析。採用比較符合實際土體的應力-應變-強度(有時還包括時間)關系的本構模型可以將變形計算和穩定分析結合起來。自Roscoe與他的學生(1958~1963)創建劍橋模型至今,各國學者已發展了數百個本構模型,但得到工程界普遍認可的極少,嚴格地說尚沒有。岩體的應力-應變關系則更為復雜。看來,企圖建立能反映各類岩土的、適用於各類岩土工程的理想本構模型是困難的,或者說是不可能的。因為實際工程土的應力-應變關系是很復雜的,具有非線性、彈性、塑性、粘性、剪脹性、各向異性等等,同時,應力路徑、強度發揮度、以及岩土的狀態、組成、結構、溫度等均對其有影響。
開展岩土的本構模型研究可以從兩個方向努力:一是努力建立用於解決實際工程問題的實用模型;一是為了建立能進一步反映某些岩土體應力應變特性的理論模型。理論模型包括各類彈性模型、彈塑性模型、粘彈性模型、粘彈塑性模型、內時模型和損傷模型,以及結構性模型等。它們應能較好反映岩土的某種或幾種變形特性,是建立工程實用模型的基礎。工程實用模型應是為某地區岩土、某類岩土工程問題建立的本構模型,它應能反映這種情況下岩土體的主要性狀。用它進行工程計算分析,可以獲得工程建設所需精度的滿意的分析結果。例如建立適用於基坑工程分析的上海粘土實用本構模型、適用於沉降分析的上海粘土實用本構模型,等等。筆者認為研究建立多種工程實用模型可能是本構模型研究的方向。
在以往本構模型研究中不少學者只重視本構方程的建立,而不重視模型參數測定和選用研究,也不重視本構模型的驗證工作。在以後的研究中特別要重視模型參數測定和選用,重視本構模型驗證以及推廣應用研究。只有這樣,才能更好為工程建設服務。
4 不同介質間相互作用及共同分析
李廣信(1998)認為岩土工程不同介質間相互作用及共同作用分析研究可以分為三個層次:①岩土材料微觀層次的相互作用;②土與復合土或土與加筋材料之間的相互作用;③地基與建(構)築物之間相互作用〔2〕。
土體由固、液、氣三相組成。其中固相是以顆粒形式的散體狀態存在。固、液、氣三相間相互作用對土的工程性質有很大的影響。土體應力應變關系的復雜性從根本上講都與土顆粒相互作用有關。從顆粒間的微觀作用入手研究土的本構關系是非常有意義的。通過土中固、液、氣相相互作用研究還將促進非飽和土力學理論的發展,有助於進一步了解各類非飽和土的工程性質。
與土體相比,岩體的結構有其特殊性。岩體是由不同規模、不同形態、不同成因、不同方向和不同序次的結構面圍限而成的結構體共同組成的綜合體,岩體在工程性質上具有不連續性。岩體工程性質還具有各向異性和非均一性。結合岩體斷裂力學和其它新理論、新方法的研究進展,開展影響工程岩體穩定性的結構面幾何學效應和力學效應研究也是非常有意義的。
當天然地基不能滿足建(構)築物對地基要求時,需要對天然地基進行處理形成人工地基。樁基礎、復合地基和均質人工地基是常遇到的三種人工地基形式。研究樁體與土體、復合地基中增強體與土體之間的相互作用,對了解樁基礎和復合地基的承載力和變形特性是非常有意義的。
地基與建(構)築物相互作用與共同分析已引起人們重視並取得一些成果,但將共同作用分析普遍應用於工程設計,其差距還很大。大部分的工程設計中,地基與建築物還是分開設計計算的。進一步開展地基與建(構)築物共同作用分析有助於對真實工程性狀的深入認識,提高工程設計水平。現代計算技術和計算機的發展為地基與建(構)築物共同作用分析提供了良好的條件。目前迫切需要解決各類工程材料以及相互作用界面的實用本構模型,特別是界面間相互作用的合理模擬。
5 岩土工程測試技術
岩土工程測試技術不僅在岩土工程建設實踐中十分重要,而且在岩土工程理論的形成和發展過程中也起著決定性的作用。理論分析、室內外測試和工程實踐是岩土工程分析三個重要的方面。岩土工程中的許多理論是建立在試驗基礎上的,如Terzaghi的有效應力原理是建立在壓縮試驗中孔隙水壓力的測試基礎上的,Darcy定律是建立在滲透試驗基礎上的,劍橋模型是建立在正常固結粘土和微超固結粘土壓縮試驗和等向三軸壓縮試驗基礎上的。測試技術也是保證岩土工程設計的合理性和保證施工質量的重要手段。
岩土工程測試技術一般分為室內試驗技術、原位試驗技術和現場監測技術等幾個方面。在原位測試方面,地基中的位移場、應力場測試,地下結構表面的土壓力測試,地基土的強度特性及變形特性測試等方面將會成為研究的重點,隨著總體測試技術的進步,這些傳統的難點將會取得突破性進展。虛擬測試技術將會在岩土工程測試技術中得到較廣泛的應用。及時有效地利用其他學科科學技術的成果,將對推動岩土工程領域的測試技術發展起到越來越重要的作用,如電子計算機技術、電子測量技術、光學測試技術、航測技術、電、磁場測試技術、聲波測試技術、遙感測試技術等方面的新的進展都有可能在岩土工程測試方面找到應用的結合點。測試結果的可靠性、可重復性方面將會得到很大的提高。由於整體科技水平的提高,測試模式的改進及測試儀器精度的改善,最終將導致岩土工程方面測試結果在可信度方面的大大改進。
6 岩土工程問題計算機分析
雖然岩土工程計算機分析在大多數情況下只能給出定性分析結果,但岩土工程計算機分析對工程師決策是非常有意義的。開展岩土工程問題計算機分析研究是一個重要的研究方向。岩土工程問題計算機分析范圍和領域很廣,隨著計算機技術的發展,計算分析領域還在不斷擴大。除前面已經談到的本構模型和不同介質間相互作用和共同分析外,還包括各種數值計算方法,土坡穩定分析,極限數值方法和概率數值方法,專家系統、AutoCAD技術和計算機模擬技術在岩土工程中應用,以及岩土工程反分析等方面。岩土工程計算機分析還包括動力分析,特別是抗震分析。岩土工程計算機數值分析方法除常用的有限元法和有限差分法外,離散單元法(DEM)、拉格朗日元法(FLAC),不連續變形分析方法(DDA),流形元法(MEM)和半解析元法(SAEM)等也在岩土工程分析中得到應用〔3〕。
根據原位測試和現場監測得到岩土工程施工過程中的各種信息進行反分析,根據反分析結果修政設計、指導施工。這種信息化施工方法被認為是合理的施工方法,是發展方向。
7 岩土工程可靠度分析
在建築結構設計中我國已採用以概率理論為基礎並通過分項系數表達的極限狀態設計方法。地基基礎設計與上部結構設計在這一點尚未統一。應用概率理論為基礎的極限狀態設計方法是方向。由於岩土工程的特殊性,岩土工程應用概率極限狀態設計在技術上還有許多有待解決的問題。目前要根據岩土工程特點積極開展岩土工程問題可靠度分析理論研究,使上部結構和地基基礎設計方法盡早統一起來。
8 環境岩土工程研究
環境岩土工程是岩土工程與環境科學密切結合的一門新學科。它主要應用岩土工程的觀點、技術和方法為治理和保護環境服務。人類生產活動和工程活動造成許多環境公害,如采礦造成采空區坍塌,過量抽取地下水引起區域性地面沉降,工業垃圾、城市生活垃圾及其它廢棄物,特別有毒有害廢棄物污染環境,施工擾動對周圍環境的影響等等。另外,地震、洪水、風沙、泥石流、滑坡、地裂縫、隱伏岩溶引起地面塌陷等災害對環境造成破壞。上述環境問題的治理和預防給岩土工程師們提出了許多新的研究課題。隨著城市化、工業化發展進程加快,環境岩土工程研究將更加重要。應從保持良好的生態環境和保持可持續發展的高度來認識和重視環境岩土工程研究。
9 按沉降控制設計理論
建(構)築物地基一般要同時滿足承載力的要求和小於某一變形沉降量(包括小於某一沉降差)的要求。有時承載力滿足要求後,其變形和沉降是否滿足要求基本上可以不驗算。這里有二種情況:一種是承載力滿足後,沉降肯定很小,可以不進行驗算,例如端承樁樁基礎;另一種是對變形沒有嚴格要求,例如一般路堤地基和砂石料等鬆散原料堆場地基等。也有沉降量滿足要求後,承載力肯定滿足要求而可以不進行驗算。在這種情況下可只按沉降量控制設計。
在深厚軟粘土地基上建造建築物,沉降量和差異沉降量控制是問題的關鍵。軟土地基地區建築地基工程事故大部分是由沉降量或沉降差過大造成的,特別是不均勻沉降對建築物的危害最大。深厚軟粘土地基建築物的沉降量與工程投資密切相關。減小沉降量需要增加投資,因此,合理控制沉降量非常重要。按沉降控制設計既可保證建築物安全又可節省工程投資。
按沉降控制設計不是可以不管地基承載力是否滿足要求,在任何情況下都要滿足承載力要求。按沉降控制設計理論本身也包含對承載力是否滿足要求進行驗算。
10 基坑工程圍護體系穩定和變形
隨著高層建築的發展和城市地下空間的開發,深基坑工程日益增多。基坑工程圍護體系穩定和變形是重要的研究領域。
基坑工程圍護體系穩定和變形研究包括下述方面:土壓力計算、圍護體系的合理型式及適用范圍、圍護結構的設計及優化、基坑工程的「時空效應」、圍護結構的變形,以及基坑開挖對周圍環境的影響等等。基坑工程涉及土體穩定、變形和滲流三個基本問題,並要考慮土與結構的共同作用,是一個綜合性課題,也是一個系統工程。
基坑工程區域性、個性很強。有的基坑工程土壓力引起圍護結構的穩定性是主要矛盾,有的土中滲流引起流土破壞是主要矛盾,有的控制基坑周圍地面變形量是主要矛盾。目前土壓力理論還很不完善,靜止土壓力按經驗確定或按半經驗公式計算,主動土壓力和被動土壓力按庫倫(1776)土壓力理論或朗肯(1857)土壓力理論計算,這些都出現在Terzaghi有效應力原理問世之前。在考慮地下水對土壓力的影響時,是採用水土壓力分算,還是採用水土壓力合算較為符合實際情況,在學術界和工程界認識還不一致。
作用在圍護結構上的土壓力與擋土結構的位移有關。基坑圍護結構承受的土壓力一般是介於主動土壓力和靜止土壓力之間或介於被動土壓力和靜止土壓力之間。另外,土具有蠕變性,作用在圍護結構上的土壓力還與作用時間有關。
11 復合地基
隨著地基處理技術的發展,復合地基技術得到愈來愈多的應用。復合地基是指天然地基在地基處理過程中部分土體得到增強或被置換,或在天然地基中設置加筋材料,加固區是由基體(天然地基土體)和增強體兩部分組成的人工地基。復合地基中增強體和基體是共同直接承擔荷載的。根據增強體的方向,可分為豎向增強體復合地基和水平向增強體復合地基兩大類。根據荷載傳遞機理的不同,豎向增強體復合地基又可分為三種:散體材料樁復合地基、柔性樁復合地基和剛性樁復合地基。
復合地基、淺基礎和樁基礎是目前常見的三種地基基礎形式。淺基礎、復合地基和樁基礎之間沒有非常嚴格的界限。樁土應力比接近於1.0的土樁復合地基可以認為是淺基礎,考慮樁土共同作用的摩擦樁基也可認為是剛性樁復合地基。筆者認為將其視為剛性樁復合地基更利於對其荷載傳遞體系的認識。淺基礎和樁基礎的承載力和沉降計算有比較成熟的理論和工程實踐的積累,而復合地基承載力和沉降計算理論有待進一步發展。目前復合地基計算理論遠落後於復合地基實踐。應加強復合地基理論的研究,如各類復合地基承載力和沉降計算,特別是沉降計算理論;復合地基優化設計;復合地基的抗震性狀;復合地基可靠度分析等。另外各種復合土體的性狀也有待進一步認識。
加強復合地基理論研究的同時,還要加強復合地基新技術的開發和復合地基技術應用研究。
12 周期荷載以及動力荷載作用下地基性狀
在周期荷載或動力荷載作用下,岩土材料的強度和變形特性,與在靜荷載作用下的有許多特殊的性狀。動荷載類型不同,土體的強度和變形性狀也不相同。在不同類型動荷載作用下,它們共同的特點是都要考慮加荷速率和加荷次數等的影響。近二三十年來,土的動力荷載作用下的剪切變形特性和土的動力性質(包括變形特性和動強度)的研究已得到廣泛開展。隨著高速公路、高速鐵路以及海洋工程的發展,需要了解周期荷載以及動力荷載作用下地基土體的性狀和對周圍環境的影響。與一般動力機器基礎的動荷載有所不同,高速公路、高速鐵路以及海洋工程中其外部動荷載是運動的,同時自身又產生振動,地基土體的受力狀況將更復雜,土體的強度、變形特性以及土體的蠕變特性需要進一步深入的研究,以滿足工程建設的需要。交通荷載的周期較長,交通荷載自身振動頻率也低,荷載產生的振動波的波長較長,波傳播較遠,影響范圍較大。高速公路、高速鐵路以及海洋工程中的地基動力響應計算較為復雜,研究交通荷載作用下地基動力響應計算方法,從而可進一步研究交通荷載引起的荷載自身振動和周圍環境的振動,對實際工程具有廣泛的應用前景。
13 特殊岩土工程問題研究
展望岩土工程的發展,還要重視特殊岩土工程問題的研究,如:庫區水位上升引起周圍山體邊坡穩定問題;越江越海地下隧道中岩土工程問題;超高層建築的超深基礎工程問題;特大橋、跨海大橋超深基礎工程問題;大規模地表和地下工程開挖引起岩土體卸荷變形破壞問題;等等。
岩土工程是一門應用科學,是為工程建設服務的。工程建設中提出的問題就是岩土工程應該研究的課題。岩土工程學科發展方向與土木工程建設發展態勢密切相關。世界土木工程建設的熱點移向東亞、移向中國。中國地域遼闊,工程地質復雜。中國土木工程建設的規模、持續發展的時間、工程建設中遇到的岩土工程技術問題,都是其它國家不能相比的。這給我國岩土工程研究躋身世界一流並逐步處於領先地位創造了很好的條件。展望21世紀岩土工程的發展,挑戰與機遇並存,讓我們的共同努力將中國岩土工程推向一個新水平。
(三)就業方向:公路交通建設, 鐵路交通建設 ,港口建設, 水電站建設 ,礦山建設(含建井、開采)等等。
二、地質工程
(一)地質工程 Geological Engineering
地質工程領域是以自然科學和地球科學為理論基礎,以地質調查、礦產資源的普查與勘探、重大工程的地質結構與地質背景涉及的工程問題為主要對象,以地質學、地球物理和地球化學技術、數學地質方法、遙感技術、測試技術、計算機技術等為手段,為國民經濟建設服務的先導性工程領域。國民經濟建設中的重大地質問題、所需各類礦產資源、水資源與環境問題等是社會穩定持續發展的條件和基礎。地質工程領域正是為此目的而進行科學研究、工程實施和人才培養。地質工程領域服務范圍廣泛,技術手段多樣化,目前,從空中、地面、地下、陸地到海洋,各種方法技術相互配合,交叉滲透,已形成科學合理的、立體交叉的現代化綜合技術和方法。
本工程領域涉及到數學、物理學、地質學、油氣及固體礦產的礦產普查與勘探、水文地質、工程地質、岩土工程、遙感地質、數學地質、應用地球物理和應用地球化學、計算機應用技術等學科。
培養目標
地質工程領域為適應國民經濟建設和社會發展的需要,為地質調查、工程勘察、礦產資源的普查勘探與開發相關的工礦企業和工程建設部門培養應用型、復合型高層次工程技術人才和工程管理人才。
地質工程領域工程碩士要求掌握地質工程領域堅實的基礎理論和寬廣的專業知識及管理知識,了解地質工程領域工程技術的國內外現狀和發展趨勢,掌握解決地質工程有關問題的先進技術方法和現代化技術手段,具有獨立擔負工程技術或工程管理的能力,具有較強的創新意識和一定的創新能力,掌握一門外國語,能較熟練地閱讀與地質工程領域有關的專業文獻和撰寫論文的外文摘要,能熟練運用計算機技術解決地質工程領域中有關問題。
領域范圍
地質工程領域適用的行業包括: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。
(二)研究方向:土體工程地質、地基處理、岩體工程地質、地質災害防治與環境地質、滲流計算與地下水資源、地面沉降研究、城市工程地質與工程環境效應研究、非飽和土力學等。
地質工程領域覆蓋的范圍包括: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。
(三)就業方向:地礦、石油勘探開發、水利電力、環保、國土資源部門等

7. 北京大學地質學類都有哪些專業

北大地質學專業介紹及方法指導

1.專業情況介紹
礦物學岩石學礦床學專業

礦物岩石礦床學研究所是在礦物學岩石學礦床學博士點和碩士點基礎上組建而成。包括12個基礎理論和應用基礎學科方向:岩漿岩岩石學、沉積岩岩石學、變質岩岩石學、結構礦物學、成因礦物學、寶石礦物學、礦物岩石材料學、岩礦信息學、礦床學、礦產經濟學、油氣地質學、災害地質學等。現有碩士研究生38名、博士研究生9名。多年來,在董申保院士和葉大年院士的領導下,經過不懈努力,不僅在教學上成績斐然,在科研上碩果累累,在應用開發研究中也獨具特色。研究所有關老師編寫的10餘套教材和研究專著多數獲得省部級獎勵。高壓變質作用、華北麻粒岩、北方花崗岩、碳酸鹽岩中的油氣藏成因、儲層非均質性、催化生油、風化作用與邊坡穩定關系、咔賓碳-石墨材料、礦物功能材料研究、環境礦物學與環境礦物材料學、鈣鈦礦系列研究、應用結晶學、粘土礦物、造山帶成礦作用理論、礦產資源經濟學理論等科研項目和方向在國內外產生了較大影響。寶玉石的檢測與研究、沙漠築路等應用開發領域也取得了很大的社會和經濟效益,在產學研相結合的方向上邁出了堅實的第一步。

本所擁有中國科學院院士2名,博士生導師6名,副教授13名。在職教員共21名。
所長:魏春景 副所長: 賴 勇 秦善
成員: 陳斌 陳衍景
傳秀雲 董申保 關平 劉楚雄 魯安懷 馬瑞志 田偉 王長秋 吳朝東 葉大年 張立飛 張秀蓮

構造地質學專業

北京大學地球與空間科學學院大陸動力學與資源工程研究所是國家理科培養基地,現在擁有構造地質學、災害與環境地質學、資源工程地質學、岩石物理學、信息地質學等學科方向,其中構造地質學是全國重點學科。這里有雄厚的師資力量、完善的教學環境、先進的實驗設備、豐碩的科研成果、自由的學術氛圍,是人才成長的理想場所。

經過長期不懈的努力,現已經形成以國內外著名學者為學術帶頭人、以具有博士學位的中青年教師為骨乾的教學科研隊伍,目前有教授(包括博士生導師)11人,副教授4人。近5年,在SCIENCE、GEOLOGY、JGR和JSG等國際著名學術刊物上發表SCI收錄論文,在國內核心期刊發表學術論文和出版學術專著共278篇(部),獲得省部級獎勵14項。承辦了多次大型國際學術會議,與10多所世界著名大學如麻省理工學院、加州大學、美因茨大學、慕尼黑大學、早稻田大學、、澳大利亞國立大學、墨爾本大學和莫斯科大學等開展合作研究,人員互訪,主持和參與IGCP國際合作項目3項,國家自然科學基金重點課題1項、國家863課題1項和國家973課題5項。

為保證高層次人才的培養和支持莘莘學子們對學業的追求,特別設有「地質獎學金」和「丁東獎學金」,各方面表現優異者還可獲得學校多種類型獎學金的資助,強度從1000-5000元不等,最高可達10000元,獲獎比例一般在30%以上;對於希望進一步深造的優秀畢業生可以採用免試推薦、連讀、提前攻讀等形式直接攻讀碩士或博士學位,人數一般為應屆畢業生人數的50%以上。

所長: 張進江 副所長: 侯貴廷 張志誠
成員: 郭召傑 韓寶福 何濤 侯建軍 季建青 李江海 梁海華 馬宗晉 潘懋 吳泰然 徐備 尹安
鄭文濤

北京大學石油與天然氣研究中心
http://iog.pku.e.cn/

姓名

職稱

專業

賈承造

教授

石油地質學 構造地質學

潘 懋

教授

石油地質學 儲層地質學 測井資料處理與解釋 信息地質學 數字油田

劉 波

研究員

盆地-構造沉積演化 儲層沉積學 層序地層學 碳酸鹽岩成岩演化

吳朝東

教授

層序地層學 地震沉積學陸相盆地沉積體系數值模擬 黏土礦物與沉積地層年代學

李江海

教授

石油地質學 盆地構造演化

郭召傑

教授

石油地質學 造山帶與盆地構造

關 平

教授

沉積學及地球化學 成藏動力學與油氣運移 盆地分析及油氣資源綜合評價

胡天躍

教授

儲層地球物理學 岩石物理學 測井技術

張東曉

教授

石油及能源開采研究 水資源研究 二氧化碳處理相關研究

侯貴廷

教授

油田構造的數值模擬 盆地構造分析構造應力場 低滲透油藏的裂縫定量預測 井間插值部署加密井技術

師永民

研究員

油氣田開發地質 火山岩油氣藏描述 儲量計算及井位部署
測井地質 地震解釋
岩石力學及構造應立場恢復模擬

何 川

研究員

三維地震建模/偏移及油藏數值模擬 石油工程領域新型測試、測量、監測、診斷

王一博

副研究員

地震勘探採集設計 信號噪音去除 (隨機噪音、面波及多次波等相關雜訊) 多解析度處理方法 波形反演
逆時偏移

2.考試科目
四門:英語、政治、高等數學與地質學基礎、岩石學

高等數學與地質學基礎:二合一的試卷。北大自命題。高等數學佔75分,地質學基礎佔75分。
岩石學:三合一的試卷。沉積岩、岩漿岩、變質岩都涉及。兩種題型:名詞解釋與問答題。
關於專業課考試范圍:

北大岩石學試卷中,變質岩部分的內容還是比較多的,而大多數石油院校的學生在變質岩方面學得也不是很到位,所以這是個很大的漏洞需要彌補。目前,似乎只有北大、地大、中科院的岩石學考變質岩部分。南京大學的岩石學考試不考變質岩。我也看了各研招單位的試卷,變質岩部分考察最難的要算北大了。相比南京大學,北大礦物學岩石學礦床學專業比南大相比多考了高等數學部分和變質岩部分,所以,北大的考察還是比較全面的。當然,南大的這個專業也不容易考,他們的專業課試題考察的很深入。

變質岩部分要記憶的東西很多,我覺得時間如果不夠,除了泥質系列要重點掌握外,其他系列的變質岩只記憶下名詞解釋就行了吧。我個人感覺:泥質系列最重要,其次是基性系列。區域變質岩最重要,其次是接觸變質岩,至於沖擊變質作用、汽成水熱變質作用什麼的,我個人覺得一般了解下就行了,主要是警惕下名詞解釋,他們不可能出大題的。在記憶各個變質相的礦物組合、變質反應的時候,我感覺聯系變質帶記憶我覺得效果比較好!

注意:
礦物學岩石學礦床學專業考 岩石學 科目,
構造地質學專業、古生物與地層學專業也可以選考 岩石學 科目。

3.參考書目介紹
重點用書:
《岩石學》路鳳香、桑隆康,地質出版社2002
(中國地質大學編寫,目前也基本是各個重點大學地質系的學生教材。)

重點參考書,我認為這些書也是應該備齊的:
《岩石學》 樂昌碩 地質出版社
1984年1月(武漢地院編寫的)
《岩石學簡明教程》衛管一等編,地質出版社,2005(成都地院編寫的)
《岩漿岩石學》邱家驤 地質出版社
中國地質大學編寫的)
《火成岩石學》孫鼐、彭亞鳴 地質出版社(南京大學編寫的)
《變質岩石學》 王仁民等
地質出版社(北京大學編寫的)
《變質岩石學》 賀同新
地質出版社(長春地院編寫的)
《沉積岩石學》石油工業出版社(中國石油大學編寫的,一般也是石油院校的教材。)
《地球化學》
韓吟文、馬振東,地質出版社,2003(在闡述不同構造環境的岩漿作用產出的岩石的地化特徵時應自學一下涉及到的相關內容。)
參考書不用全看,主要是帶著問題去看!邊看邊總結抄錄關鍵點。

關於這些書,可以在書店買或網上郵購買。
比較老的書可以從圖書館借了自己把整本書復印了下來看。
西南地區的考生可以去西南石油大學、成都理工大學圖書館借閱。
北京地區的學生可以去學院路的
地質出版社 與 石油工業出版社石油科技書店 購買。

推薦參考文獻:
極端條件下的變質作用——變質地質學研究的前沿,張立飛,2007
可在中國知網CNKI下載。
4.深造或就業情況介紹
北大本科生考研的極少,基本想保研都可以保研。
碩士畢業生中:直博或去其他科研院所讀博;出國留學;就業。
就業的單位:石油方向的畢業生可以研究院、外企、油田,國企主要是中石油中石化中海油,外企主要是殼牌、斯倫貝謝等等。
博士畢業生:高校任教、研究院、油田等。
專業課復習指導

1.復習資料使用說明:考試書目、真題
通過看真題來找考點、重點,再回頭有針對性地看書!
有條件的話可以找在北大的同學搜集下他們的課件。
如果有時間,至少要精讀一遍考試書目。因為盡管每年的考試試題重復率很高,但基本上保持在150分的卷子里有100分左右是過去曾經考過的,但每年都會有50分左右的試題是新出的。所以,研究往年真題的目的在於保住已有的100分,而精讀的目的就在於爭取未知的50分!
參考書不用全看,主要是帶著問題去看!邊看邊總結抄錄關鍵點。

2.階段性復習方法指導:
看真題→找考點→翻教材找答案→總結凝練→背誦記憶!
先理解,後總結,再記憶!
前期以理解總結為主,後期以強化記憶為主。
不知道考點而盲目看書會導致低效率,無用功!

3.導師介紹
研究生院網站http://grs.pku.e.cn/
關注其考試專業目錄。

地球與空間科學學院網站 http://sess.pku.e.cn/

瀏覽老師的主頁,尋找老師的聯系方式。

石油與天然氣研究中心網站 http://iog.pku.e.cn

石油地質學方向的學生重點關注。

老師發表的論文不需要花太多精力去鑽研,大概明確老師的研究方向即可。
可以給打算報考的導師發郵件交流。

礦物代號:
普通角閃石Hb 綠泥石Ch 透輝石Di 鈉長石Ab
鐵橄欖石Fo
柯石英Coe 藍晶石Ky 黝簾石Zo 正長石Or
文石Ar 夕線石Sil 斜黝簾石Czo 陽起石Act 輝石Px
硬綠泥石Cld
十字石St 鐵鋁榴石Alm 鈣鋁榴石Gro 白雲石Dol
方解石Cal 多硅白雲母Phn 黑雲母Bi 白雲母Ms 堇青石Crd

紅柱石And 硅灰石Wo 滑石Tc 透閃石Tr 角閃石Am Al2SiO5 Als
綠簾石Ep 鈣長石An 橄欖石Ol
蛇紋石Ser 絹雲母Se 石榴石Gt

8. 岩土的工程發展

1引言
展望岩土工程的發展,筆者認為需要綜合考慮岩土工程學科特點、工程建設對岩土工程發展的要求,以及相關學科發展對岩土工程的影響。
岩土工程研究的對象是岩體和土體。岩體在其形成和存在的整個地質歷史過程中,經受了各種復雜的地質作用,因而有著復雜的結構和地應力場環境。而不同地區的不同類型的岩體,由於經歷的地質作用過程不同,其工程性質往往具有很大的差別。岩石出露地表後,經過風化作用而形成土,它們或留存在原地,或經過風、水及冰川的剝蝕和搬運作用在異地沉積形成土層。在各地質時期各地區的風化環境、搬運和沉積的動力學條件均存在差異性,因此土體不僅工程性質復雜而且其性質的區域性和個性很強。
岩石和土的強度特性、變形特性和滲透特性都是通過試驗測定。在室內試驗中,原狀試樣的代表性、取樣過程中不可避免的擾動以及初始應力的釋放,試驗邊界條件與地基中實際情況不同等客觀原因所帶來的誤差,使室內試驗結果與地基中岩土實際性狀發生差異。在原位試驗中,現場測點的代表性、埋設測試元件時對岩土體的擾動,以及測試方法的可靠性等所帶來的誤差也難以估計。
岩土材料及其試驗的上述特性決定了岩土工程學科的特殊性。岩土工程是一門應用科學,在岩土工程分析時不僅需要運用綜合理論知識、室內外測成果、還需要應用工程師的經驗,才能獲得滿意的結果。在展望岩土工程發展時不能不重視岩土工程學科的特殊性以及岩土工程問題分析方法的特點。
土木工程建設中出現的岩土工程問題促進了岩土工程學科的發展。例如在土木工程建設中最早遇到的是土體穩定問題。土力學理論上的最早貢獻是1773年庫倫建立了庫倫定律。隨後發展了Rankine(1857)理論和Fellenius(1926)圓弧滑動分析理論。為了分析軟粘土地基在荷載作用下沉降隨時間發展的過程,Terzaghi(1925)發展了一維固結理論。回顧我國近50年以來岩土工程的發展,它是緊緊圍繞我國土木工程建設中出現的岩土工程問題而發展的。在改革開放以前,岩土工程工作者較多的注意力集中在水利、鐵道和礦井工程建設中的岩土工程問題,改革開放後,隨著高層建築、城市地下空間利用和高速公路的發展,岩土工程者的注意力較多的集中在建築工程、市政工程和交通工程建設中的岩土工程問題。土木工程功能化、城市立體化、交通高速化,以及改善綜合居往環境成為現代土木工程建設的特點。人口的增長加速了城市發展,城市化的進程促進了大城市在數量和規模上的急劇發展。人們將不斷拓展新的生存空間,開發地下空間,向海洋拓寬,修建跨海大橋、海底隧道和人工島,改造沙漠,修建高速公路和高速鐵路等。展望岩土工程的發展,不能離開對我國現代土木工程建設發展趨勢的分析。
一個學科的發展還受科技水平及相關學科發展的影響。二次大戰後,特別是在20世紀60年代以來,世界科技發展很快。電子技術和計算機技術的發展,計算分析能力和測試能力的提高,使岩土工程計算機分析能力和室內外測試技術得到提高和進步。科學技術進步還促使岩土工程新材料和新技術的產生。如土工合成材料的迅速發展被稱為岩土工程的一次革命。現代科學發展的一個特點是學科間相互滲透,產生學科交叉並不斷出現新的學科,這種發展態勢也影響岩土工程的發展。
岩土工程是20世紀60年代末至70年代初,將土力學及基礎工程、工程地質學、岩體力學三者逐漸結合為一體並應用於土木工程實際而形成的新學科。岩土工程的發展將圍繞現代土木工程建設中出現的岩土工程問題並將融入其他學科取得的新成果。岩土工程涉及土木工程建設中岩石與土的利用、整治或改造,其基本問題是岩體或土體的穩定、變形和滲流問題。筆者認為下述12個方面是應給予重視的研究領域,從中可展望21世紀岩土工程的發展。
2區域性土分布和特性的研究
經典土力學是建立在無結構強度理想的粘性土和無粘性土基礎上的。但由於形成條件、形成年代、組成成分、應力歷史不同,土的工程性質具有明顯的區域性。周鏡在黃文熙講座〔1〕中詳細分析了我國長江中下游兩岸廣泛分布的、礦物成分以雲母和其它深色重礦物的風化碎片為主的片狀砂的工程特性,比較了與福建石英質砂在變形特性、動靜強度特性、抗液化性能方面的差異,指出片狀砂有某些特殊工程性質。然而人們以往對砂的工程性質的了解,主要根據對石英質砂的大量室內外試驗結果。周鏡院士指出:「眾所周知,目前我國評價飽和砂液化勢的原位測試方法,即標准貫入法和靜力觸探法,主要是依據石英質砂地層中的經驗,特別是唐山地震中的經驗。有的規程中用飽和砂的相對密度來評價它的液化勢。顯然這些准則都不宜簡單地用於長江中下游的片狀砂地層」。我國長江中下游兩岸廣泛分布的片狀砂地層具有某些特殊工程性質,與標准石英砂的差異說明土具有明顯的區域性,這一現象具有一定的普遍性。國內外岩土工程師們發現許多地區的飽和粘土的工程性質都有其不同的特性,如倫敦粘土、波士頓藍粘土、曼谷粘土、Oslo粘土、Lela粘土、上海粘土、湛江粘土等。這些粘土雖有共性,但其個性對工程建設影響更為重要。
我國地域遼闊、岩土類別多、分布廣。以土為例,軟粘土、黃土、膨脹土、鹽漬土、紅粘土、有機質土等都有較大范圍的分布。如我國軟粘土廣泛分布在天津、連雲港、上海、杭州、寧波、溫州、福州、湛江、廣州、深圳、南京、武漢、昆明等地。人們已經發現上海粘土、湛江粘土和昆明粘土的工程性質存在較大差異。以往人們對岩土材料的共性、或者對某類土的共性比較重視,而對其個性深入系統的研究較少。對各類各地區域性土的工程性質,開展深入系統研究是岩土工程發展的方向。探明各地區域性土的分布也有許多工作要做。岩土工程師們應該明確只有掌握了所在地區土的工程特性才能更好地為經濟建設服務。
3本構模型研究
在經典土力學中沉降計算將土體視為彈性體,採用布西奈斯克公式求解附加應力,而穩定分析則將土體視為剛塑性體,採用極限平衡法分析。採用比較符合實際土體的應力-應變-強度(有時還包括時間)關系的本構模型可以將變形計算和穩定分析結合起來。自Roscoe與他的學生(1958~1963)創建劍橋模型至今,各國學者已發展了數百個本構模型,但得到工程界普遍認可的極少,嚴格地說尚沒有。岩體的應力-應變關系則更為復雜。看來,企圖建立能反映各類岩土的、適用於各類岩土工程的理想本構模型是困難的,或者說是不可能的。因為實際工程土的應力-應變關系是很復雜的,具有非線性、彈性、塑性、粘性、剪脹性、各向異性等等,同時,應力路徑、強度發揮度、以及岩土的狀態、組成、結構、溫度等均對其有影響。
開展岩土的本構模型研究可以從兩個方向努力:一是努力建立用於解決實際工程問題的實用模型;一是為了建立能進一步反映某些岩土體應力應變特性的理論模型。理論模型包括各類彈性模型、彈塑性模型、粘彈性模型、粘彈塑性模型、內時模型和損傷模型,以及結構性模型等。它們應能較好反映岩土的某種或幾種變形特性,是建立工程實用模型的基礎。工程實用模型應是為某地區岩土、某類岩土工程問題建立的本構模型,它應能反映這種情況下岩土體的主要性狀。用它進行工程計算分析,可以獲得工程建設所需精度的滿意的分析結果。例如建立適用於基坑工程分析的上海粘土實用本構模型、適用於沉降分析的上海粘土實用本構模型,等等。筆者認為研究建立多種工程實用模型可能是本構模型研究的方向。
在以往本構模型研究中不少學者只重視本構方程的建立,而不重視模型參數測定和選用研究,也不重視本構模型的驗證工作。在以後的研究中特別要重視模型參數測定和選用,重視本構模型驗證以及推廣應用研究。只有這樣,才能更好為工程建設服務。
4不同介質間相互作用及共同分析
李廣信(1998)認為岩土工程不同介質間相互作用及共同作用分析研究可以分為三個層次:①岩土材料微觀層次的相互作用;②土與復合土或土與加筋材料之間的相互作用;③地基與建(構)築物之間相互作用〔2〕。
土體由固、液、氣三相組成。其中固相是以顆粒形式的散體狀態存在。固、液、氣三相間相互作用對土的工程性質有很大的影響。土體應力應變關系的復雜性從根本上講都與土顆粒相互作用有關。從顆粒間的微觀作用入手研究土的本構關系是非常有意義的。通過土中固、液、氣相相互作用研究還將促進非飽和土力學理論的發展,有助於進一步了解各類非飽和土的工程性質。
與土體相比,岩體的結構有其特殊性。岩體是由不同規模、不同形態、不同成因、不同方向和不同序次的結構面圍限而成的結構體共同組成的綜合體,岩體在工程性質上具有不連續性。岩體工程性質還具有各向異性和非均一性。結合岩體斷裂力學和其它新理論、新方法的研究進展,開展影響工程岩體穩定性的結構面幾何學效應和力學效應研究也是非常有意義的。
當天然地基不能滿足建(構)築物對地基要求時,需要對天然地基進行處理形成人工地基。樁基礎、復合地基和均質人工地基是常遇到的三種人工地基形式。研究樁體與土體、復合地基中增強體與土體之間的相互作用,對了解樁基礎和復合地基的承載力和變形特性是非常有意義的。
地基與建(構)築物相互作用與共同分析已引起人們重視並取得一些成果,但將共同作用分析普遍應用於工程設計,其差距還很大。大部分的工程設計中,地基與建築物還是分開設計計算的。進一步開展地基與建(構)築物共同作用分析有助於對真實工程性狀的深入認識,提高工程設計水平。現代計算技術和計算機的發展為地基與建(構)築物共同作用分析提供了良好的條件。迫切需要解決各類工程材料以及相互作用界面的實用本構模型,特別是界面間相互作用的合理模擬。
5岩土工程測試技術
岩土工程測試技術不僅在岩土工程建設實踐中十分重要,而且在岩土工程理論的形成和發展過程中也起著決定性的作用。理論分析、室內外測試和工程實踐是岩土工程分析三個重要的方面。岩土工程中的許多理論是建立在試驗基礎上的,如Terzaghi的有效應力原理是建立在壓縮試驗中孔隙水壓力的測試基礎上的,Darcy定律是建立在滲透試驗基礎上的,劍橋模型是建立在正常固結粘土和微超固結粘土壓縮試驗和等向三軸壓縮試驗基礎上的。測試技術也是保證岩土工程設計的合理性和保證施工質量的重要手段。
岩土工程測試技術一般分為室內試驗技術、原位試驗技術和現場監測技術等幾個方面。在原位測試方面,地基中的位移場、應力場測試,地下結構表面的土壓力測試,地基土的強度特性及變形特性測試等方面將會成為研究的重點,隨著總體測試技術的進步,這些傳統的難點將會取得突破性進展。虛擬測試技術將會在岩土工程測試技術中得到較廣泛的應用。及時有效地利用其他學科科學技術的成果,將對推動岩土工程領域的測試技術發展起到越來越重要的作用,如電子計算機技術、電子測量技術、光學測試技術、航測技術、電、磁場測試技術、聲波測試技術、遙感測試技術等方面的新的進展都有可能在岩土工程測試方面找到應用的結合點。測試結果的可靠性、可重復性方面將會得到很大的提高。由於整體科技水平的提高,測試模式的改進及測試儀器精度的改善,最終將導致岩土工程方面測試結果在可信度方面的大大改進。
6岩土工程問題計算機分析
雖然岩土工程計算機分析在大多數情況下只能給出定性分析結果,但岩土工程計算機分析對工程師決策是非常有意義的。開展岩土工程問題計算機分析研究是一個重要的研究方向。岩土工程問題計算機分析范圍和領域很廣,隨著計算機技術的發展,計算分析領域還在不斷擴大。除前面已經談到的本構模型和不同介質間相互作用和共同分析外,還包括各種數值計算方法,土坡穩定分析,極限數值方法和概率數值方法,專家系統、AutoCAD技術和計算機模擬技術在岩土工程中應用,以及岩土工程反分析等方面。岩土工程計算機分析還包括動力分析,特別是抗震分析。岩土工程計算機數值分析方法除常用的有限元法和有限差分法外,離散單元法(DEM)、拉格朗日元法(FLAC),不連續變形分析方法(DDA),數值流形元法(NMM)和半解析元法(SAEM)等也在岩土工程分析中得到應用〔3〕。
根據原位測試和現場監測得到岩土工程施工過程中的各種信息進行反分析,根據反分析結果修政設計、指導施工。這種信息化施工方法被認為是合理的施工方法,是發展方向。
7岩土工程可靠度分析
在建築結構設計中我國已採用以概率理論為基礎並通過分項系數表達的極限狀態設計方法。地基基礎設計與上部結構設計在這一點尚未統一。應用概率理論為基礎的極限狀態設計方法是方向。由於岩土工程的特殊性,岩土工程應用概率極限狀態設計在技術上還有許多有待解決的問題。要根據岩土工程特點積極開展岩土工程問題可靠度分析理論研究,使上部結構和地基基礎設計方法盡早統一起來。
8環境岩土工程研究
環境岩土工程是岩土工程與環境科學密切結合的一門新學科。它主要應用岩土工程的觀點、技術和方法為治理和保護環境服務。人類生產活動和工程活動造成許多環境公害,如采礦造成采空區坍塌,過量抽取地下水引起區域性地面沉降,工業垃圾、城市生活垃圾及其它廢棄物,特別有毒有害廢棄物污染環境,施工擾動對周圍環境的影響等等。另外,地震、洪水、風沙、泥石流、滑坡、地裂縫、隱伏岩溶引起地面塌陷等災害對環境造成破壞。上述環境問題的治理和預防給岩土工程師們提出了許多新的研究課題。隨著城市化、工業化發展進程加快,環境岩土工程研究將更加重要。應從保持良好的生態環境和保持可持續發展的高度來認識和重視環境岩土工程研究。
9按沉降控制設計理論
建(構)築物地基一般要同時滿足承載力的要求和小於某一變形沉降量(包括小於某一沉降差)的要求。有時承載力滿足要求後,其變形和沉降是否滿足要求基本上可以不驗算。這里有二種情況:一種是承載力滿足後,沉降肯定很小,可以不進行驗算,例如端承樁樁基礎;另一種是對變形沒有嚴格要求,例如一般路堤地基和砂石料等鬆散原料堆場地基等。也有沉降量滿足要求後,承載力肯定滿足要求而可以不進行驗算。在這種情況下可只按沉降量控制設計。
在深厚軟粘土地基上建造建築物,沉降量和差異沉降量控制是問題的關鍵。軟土地基地區建築地基工程事故大部分是由沉降量或沉降差過大造成的,特別是不均勻沉降對建築物的危害最大。深厚軟粘土地基建築物的沉降量與工程投資密切相關。減小沉降量需要增加投資,因此,合理控制沉降量非常重要。按沉降控制設計既可保證建築物安全又可節省工程投資。
按沉降控制設計不是可以不管地基承載力是否滿足要求,在任何情況下都要滿足承載力要求。按沉降控制設計理論本身也包含對承載力是否滿足要求進行驗算。
10基坑工程圍護體系穩定和變形
隨著高層建築的發展和城市地下空間的開發,深基坑工程日益增多。基坑工程圍護體系穩定和變形是重要的研究領域。
基坑工程圍護體系穩定和變形研究包括下述方面:土壓力計算、圍護體系的合理型式及適用范圍、圍護結構的設計及優化、基坑工程的「時空效應」、圍護結構的變形,以及基坑開挖對周圍環境的影響等等。基坑工程涉及土體穩定、變形和滲流三個基本問題,並要考慮土與結構的共同作用,是一個綜合性課題,也是一個系統工程。
基坑工程區域性、個性很強。有的基坑工程土壓力引起圍護結構的穩定性是主要矛盾,有的土中滲流引起流土破壞是主要矛盾,有的控制基坑周圍地面變形量是主要矛盾。土壓力理論還很不完善,靜止土壓力按經驗確定或按半經驗公式計算,主動土壓力和被動土壓力按庫倫(1776)土壓力理論或朗肯(1857)土壓力理論計算,這些都出現在Terzaghi有效應力原理問世之前。在考慮地下水對土壓力的影響時,是採用水土壓力分算,還是採用水土壓力合算較為符合實際情況,在學術界和工程界認識還不一致。
作用在圍護結構上的土壓力與擋土結構的位移有關。基坑圍護結構承受的土壓力一般是介於主動土壓力和靜止土壓力之間或介於被動土壓力和靜止土壓力之間。另外,土具有蠕變性,作用在圍護結構上的土壓力還與作用時間有關。
11復合地基
隨著地基處理技術的發展,復合地基技術得到愈來愈多的應用。復合地基是指天然地基在地基處理過程中部分土體得到增強或被置換,或在天然地基中設置加筋材料,加固區是由基體(天然地基土體)和增強體兩部分組成的人工地基。復合地基中增強體和基體是共同直接承擔荷載的。根據增強體的方向,可分為豎向增強體復合地基和水平向增強體復合地基兩大類。根據荷載傳遞機理的不同,豎向增強體復合地基又可分為三種:散體材料樁復合地基、柔性樁復合地基和剛性樁復合地基。
復合地基、淺基礎和樁基礎是目前常見的三種地基基礎形式。淺基礎、復合地基和樁基礎之間沒有非常嚴格的界限。樁土應力比接近於1.0的土樁復合地基可以認為是淺基礎,考慮樁土共同作用的摩擦樁基也可認為是剛性樁復合地基。筆者認為將其視為剛性樁復合地基更利於對其荷載傳遞體系的認識。淺基礎和樁基礎的承載力和沉降計算有比較成熟的理論和工程實踐的積累,而復合地基承載力和沉降計算理論有待進一步發展。復合地基計算理論遠落後於復合地基實踐。應加強復合地基理論的研究,如各類復合地基承載力和沉降計算,特別是沉降計算理論;復合地基優化設計;復合地基的抗震性狀;復合地基可靠度分析等。另外各種復合土體的性狀也有待進一步認識。
加強復合地基理論研究的同時,還要加強復合地基新技術的開發和復合地基技術應用研究。
12周期荷載以及動力荷載作用下地基性狀
在周期荷載或動力荷載作用下,岩土材料的強度和變形特性,與在靜荷載作用下的有許多特殊的性狀。動荷載類型不同,土體的強度和變形性狀也不相同。在不同類型動荷載作用下,它們共同的特點是都要考慮加荷速率和加荷次數等的影響。近二三十年來,土的動力荷載作用下的剪切變形特性和土的動力性質(包括變形特性和動強度)的研究已得到廣泛開展。隨著高速公路、高速鐵路以及海洋工程的發展,需要了解周期荷載以及動力荷載作用下地基土體的性狀和對周圍環境的影響。與一般動力機器基礎的動荷載有所不同,高速公路、高速鐵路以及海洋工程中其外部動荷載是運動的,同時自身又產生振動,地基土體的受力狀況將更復雜,土體的強度、變形特性以及土體的蠕變特性需要進一步深入的研究,以滿足工程建設的需要。交通荷載的周期較長,交通荷載自身振動頻率也低,荷載產生的振動波的波長較長,波傳播較遠,影響范圍較大。高速公路、高速鐵路以及海洋工程中的地基動力響應計算較為復雜,研究交通荷載作用下地基動力響應計算方法,從而可進一步研究交通荷載引起的荷載自身振動和周圍環境的振動,對實際工程具有廣泛的應用前景。
13特殊岩土工程問題研究
展望岩土工程的發展,還要重視特殊岩土工程問題的研究,如:庫區水位上升引起周圍山體邊坡穩定問題;越江越海地下隧道中岩土工程問題;超高層建築的超深基礎工程問題;特大橋、跨海大橋超深基礎工程問題;大規模地表和地下工程開挖引起岩土體卸荷變形破壞問題;等等。
岩土工程是一門應用科學,是為工程建設服務的。工程建設中提出的問題就是岩土工程應該研究的課題。岩土工程學科發展方向與土木工程建設發展態勢密切相關。世界土木工程建設的熱點移向東亞、移向中國。中國地域遼闊,工程地質復雜。中國土木工程建設的規模、持續發展的時間、工程建設中遇到的岩土工程技術問題,都是其它國家不能相比的。這給我國岩土工程研究躋身世界一流並逐步處於領先地位創造了很好的條件。展望21世紀岩土工程的發展,挑戰與機遇並存,讓我們的共同努力將中國岩土工程推向一個新水平。

9. 長安大學的地質工程是重點學科嗎

長安大學是全國211工程院校之一,一直以來以道路橋梁等土木工程為重點專業。在所有的學們課類中,以地礦類和土建類位最好的系類。地質工程是工學學們地礦類,在全國有開辦這個專業的33所本科院校中排在b+等級,屬於長安大學的中上專業,全國可以拍到第6到10名之間。地質工程目前的就業率在97%左右,是目前非常熱門的專業之一。就業去向基本上集中在西北地區,而單位集中在國企了。

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