1929年世界第一部工程地質學試題
A. 工程地質學基礎的課程中怎樣鑒別活斷層
一般鑽孔的斷層是對比出來的,根據鄰井情況、區域地層情況，看本鑽孔地層是否連續，是否和區域地層一致，是否和鄰井地層一致，如果不一致，在哪個部位不一致，具體到深度多少米的地方，比如在X米深度的地方，上部與區域或鄰井的地層一致，到X米處不連續，下部與區域或鄰井其他地層一致，那麼我們可以認為在X米處存在斷層，與鄰井或區域地層相比，本井X米深度處地層缺失或重復了多少就是斷距。
工程地質學是研究與人類工程建築等活動有關的地質問題的學科。地質學的一個分支。工程地質學的研究目的在於查明建設地區或建築場地的工程地質條件，分析、預測和評價可能存在和發生的工程地質問題及其對建築物和地質環境的影響和危害，提出防治不良地質現象的措施，為保證工程建設的合理規劃以及建築物的正確設計、順利施工和正常使用，提供可靠的地質科學依據。
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
工程地質學
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。
B. 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。
C. 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
D. 求一篇有關工程地質的論文
工程地質學是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。主要參考文獻：
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10 瑞德尼克[蘇],《量子力學史》科學出版社，1979年9月轉貼於 中國論文下載中心 http://www.studa.net[首頁]
E. 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。
F. 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。
G. 地質工作的起點
中國古代就有了地質工作的萌芽。中華民族很早就有了利用高嶺土、金、銀、銅、鐵、錫、鉛、汞、煤、天然氣、石油、礦鹽等礦產的歷史。例如，在新石器時代晚期就已經知道用銅製作工具和裝飾品，河北唐山，甘肅武威、臨夏等地都曾發現過這個時期留下的紅銅器。夏代，出現了銅錫合金造成的青銅器，商、周兩代，達到了「青銅器時代」的鼎盛時期，河南安陽商代王都遺址中發掘出來的青銅器數量超過萬件。這些成就的取得，與古人所具有的地質知識、能識別礦產是分不開的。
戰國時期，人們的地質知識、找礦知識得到了進一步的豐富和發展。《管子·地數第七七》曾記載：「山上有赭者，其下有鐵；上有鉛者，其下有銀」。是說出露地表的鐵礦風化後會生成赭色的鐵的氧化物，鉛礦經常與銀礦共生，這與近代科學認識是完全符合的。這表明，古代已有了初步的地質找礦概念。據《新唐書·食貨四》記載：到了唐代全國有銀、銅、鐵、錫的冶煉場所168處，在唐代的中後期，鐵的年產量曾達到207萬斤。煤的使用也很早，魏晉時期，煤已用作生活燃料。元明建都北京，京城軍民百萬之家皆以石煤代薪。石油和天然氣在我國古代也很早就被認識可以作為燃料，四川已約有2000年鑿井採得鹵水，並利用火井中的天然氣煮鹵水成鹽的歷史了。東漢時期的《漢書·地理志》中就有在我國西北地區發現和利用石油的記載。我國古代對石油的利用主要集中在四個方面：①照明。《後漢書·郡國志》在談到古酒泉郡延壽縣有石油時寫道，石油「……如凝膏，燃之極明」；《水經注》也說，石油「如凝膏，燃極明」；《元和郡縣志》則說，石油「如肥肉，燃之極明」。到了元明時期，人們還對石油進行加工製作蠟燭，《元一統志》記載，「石脂：在鄜州東十五里采銅川有一石窟，其中出此。就窟可灌成燭一支，敵蠟燭之三。」②潤滑及防腐。《水經注》記載，石油「膏車及水碓缸甚佳」，「膏車」即用來潤滑車輪及車軸。《元和郡縣志》也有類似的記載，「水上有黑脂，人以草盝取用，塗鴟夷酒囊及膏車」。③葯用。《魏書》記載，「龜茲國……其國西北大山中有如膏者流出成川，行數里入地如
但是直到近代，中國還沒有真正意義上的地質工作，.19世紀末，中國還沒有自己的地質人員，也沒有建立地質礦產調查的部門或機構。中國近代早期的地質調查工作是外國人做的。最早是美國人龐培利（Pumpelly），他於1862～1865年在中國和日本做了地質調查，並應清政府的邀請考察過京西煤礦。而影響最大的是德國人李希霍芬（Richthofen），從18世紀60年代至70年代，他曾兩次來中國考察，回國後著有《中國》一書，附有地文、地質圖兩冊（夏國治，程裕淇，1990）。這些外國人的工作，對中國的地質研究和地質工作起到了先導作用。
中國真正意義上的地質工作始於辛亥革命後的1912年。1912年1月，孫中山在南京組織臨時政府，在實業部礦務司下設置了地質科，由1911年畢業於東京帝國大學地質系的章鴻釗主持其事。這是中國政府中第一次有了管理地質工作的機構。1912年4月，實業部隨臨時政府遷往北京，後政府機構幾經改組，但主管地質的部門仍然保留，只是名稱和隸屬關系有所改變。
1913年9月，地質科改稱地質調查所，規劃和總管全國的地質調查工作，「地質調查所掌事務如左：一，關於地質構造調查事項；二，關於礦床調查事項；三，關於地形圖及地質圖調制事項；四，關於礦肥及土性調查事項。」（李學通，2006）地質調查所由在英國學習地質歸來的丁文江任所長。在地質科改稱地質調查所的同時，設立地質研究所，由章鴻釗任所長，研究所實為培養地質人才的講習所。當年，研究所借得京師大學堂理科地質門的房屋設備，招收了30名學生，開始自己培養地質人才。因各種原因，30名學生中只有21人完成了學業，18人獲得了畢業證書，其中葉良輔、謝家榮、王竹泉、李捷、李學清、劉季辰、譚錫疇、周贊衡、朱庭祜等人後來都成為著名的地質學家。1916年，章鴻釗、翁文灝將地質研究所師生歷年所作地質調查報告等成果，編纂成《農商部地質研究所師弟修業記》一冊出版，這是中國第一部自編的區域地質著作，結束了中國地質情況主要由外國人調查和論述的局面（李學通，2006）。為了更好地集中精力於地質調查工作，地質研究所在1916年第一批學員畢業後便停辦了。盡管地質研究所只辦了一期，但培養出了中國第一批地質調查研究人才，為中國地質科學的發展奠定下第一塊基石。
1916年6月，研究所的18名畢業生到地質調查所擔任調查員。從此，中國有了自己的地質專業隊伍。這支隊伍隨即在河南、山東等省測制百萬分之一地質圖，並對一些礦山做了調查。對岩石、礦物、古生物的研究也開始著手，同時，還派人對上海、天津港口的地質問題和安徽、甘肅的地震做了考察。
1918年，北京大學將京師大學堂原理科地質門恢復為地質學系，原北洋大學礦業科部分學生也轉入該系學習。1920年，該系首批學生畢業。同一年，李四光，以及美國地質學家葛利普（A.W.Grabau）到北京大學地質學系任教。隨後，中山大學、中央大學、清華大學、重慶大學、西南聯合大學、西北聯合大學（後改為西北大學）也相繼開設了地質系、組。20世紀40年代，唐山交通大學、山東大學、北洋大學也成立了地質系、組。中國地質教育開始走向興旺發達時期（夏國治，程裕淇，1990）。
1922年，中國地質學會（Geological Society of China）成立，章鴻釗任第一屆學會會長，翁文灝、李四光任副會長，謝家榮任秘書長。中國地質學會是中國最早的學術團體之一。中國地質學會的成立，標志著我國地質科學進入了一個嶄新的歷史發展階段，奠定了我國地質學由萌芽走向成熟的基礎，對於展開橫向聯系、交流學術成果、跨入國際地質學界行列起到了巨大的推動作用。中國地質學會卓有成效的活動為其贏得了崇高的國際聲譽，在國際學術界中佔有較重要的地位。1922年，翁文灝以中國唯一代表的身份，出席了8月9日至19日在比利時布魯塞爾召開的第13屆國際地質學大會，並被選為學會副會長及評議員（李學通，2006；張銀鈴，2001）。中國地質學會成立之初就創辦了《中國地質學會志》，於當年出版了第一卷。1949年前中國地質學界許多重要學術論文和重大理論及發現的提出，都是在該刊發表的。如李四光關於中國第四紀冰期論據（1922年）和地質力學理論的提出（1926年）；翁文灝關於燕山運動的提出（1927年）；周口店於1927年10月16日發現一顆古人類牙齒化石的報道；裴文中於1929年12月2日發現中國猿人頭蓋骨的宣布等（張銀鈴，2001）。
1928年，中央研究院地質研究所成立。地質研究所是南京國民政府時期中央研究院所屬13個研究所中成立最早的單位之一，李四光任所長。
自1912年實業部礦務司地質科的設立至1949年，中國地質工作從無到有，在克服重重困難中艱難前行。1922年，中國地質學會成立時，僅有會員26人，到1928年前後，中國地質學家有了100多人，1940年以後，增加到約300人（孫樞，2002）。在此期間，我國地層學、古生物學、構造地質學和大地構造學已有了相當扎實的基礎；區域地質學取得了重要進展，完成了1：100萬的14個國際地質圖幅和1：300萬中國地質圖；礦床學（含化石能源）初步奠基，並有白雲鄂博鐵礦、攀枝花鐵礦、昆陽磷礦、黔貴鋁土礦和淮南煤田等重大發現；礦物學和岩石學出現了一些重要論著；水文地質學、工程地質學和地球物理探礦等開始萌芽（孫樞，2002）。
尤其值得一提的是，1939年，李四光在倫敦出版《中國地質學》，該書不僅綜述了中國各地地層，而且從地質構造上提出了許多新見解。以較大篇幅討論了古生代各時期的海侵、中生代以後的堆積以及各個構造運動時期；總結了自20世紀20年代以來作者對中國和東亞構造型式和地殼運動，以及對中國第四紀冰川的研究；闡述了地球表面形跡的動力學意義，奠定了地質力學的基礎。
1945年，黃汲清出版了《中國主要地質構造單位》專著，對中國地質構造在空間和時間上做了綜合研究，在對當時大地構造的主導概念進行闡釋的基礎上，系統總結和分析了中國大陸及其鄰區的區域地質資料，闡述了中國及其鄰區的前寒武紀地塊和各地殼運動時期及褶皺構造的基本特徵；論述了各地質歷史時期中國古地理輪廓和大地構造特徵、岩漿活動與成礦作用，劃分了中國大地構造單元和構造格架。該書被稱為「多旋迴構造理論」的奠基之作。
20世紀40年代初，潘鍾祥根據30年代前期對陝北和四川的地質調查所撰寫的《中國陝北和四川白堊紀石油非海相成因》在美國發表，該文明確指出，「石油不僅來自海相地層，也能夠來自淡水沉積物」，「如果有適宜之構造，則可成為良好的油田」。1943年，根據一隊地質學家和地球物理學家在新疆獨山子和庫車進行石油地質考察所撰寫的《新疆油田地質調查報告》提出新疆主要生油岩系是侏羅系和下第三系（古近系），屬陸相沉積，「多期多層生儲油」的陸相沉積生油學說宣告誕生。
至1949年，留給新中國地質工作的起點是十幾個地質調查和研究機構，近800人的地質工作隊伍（包括非地質專業人員在內），十數台鑽機，17萬米的鑽探進度，以及剛剛開始的水文地質工程地質工作和地球物理工作（夏國治，程裕淇，1990）。
H. 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。
I. 國際工程地質的研究現狀
20世紀下半葉，全世界經濟在相對穩定的環境中發展，各類工程建設的規模愈來愈大，對地質體的干擾也愈益嚴重，促使工程地質學科的長足發展，其理論基礎和學科體系更趨完善、成熟。20世紀50年代後期至60年代中期，歐洲幾處水利工程的重大事故都是由地質問題引起的。例如，1959年法國馬爾帕塞（Malpasset）薄拱壩的潰決，就是由於片麻岩壩基內陡傾軟弱結構面在水庫蓄水後產生張裂，以至其中空隙水壓力劇增，使左壩肩岩體壓裂而導致整個壩的崩潰。1963年義大利瓦依昂水庫左岸大滑坡更是舉世震驚。當水庫壅水至225.4m（壩高261.6m，是當時世界上最高的雙曲拱壩）時，左岸約3億m3岩體突然以28m/s的速率下滑，將水庫中5000萬方水擠出，以高過壩頂150m的涌浪沖向下游，導致近3000人死亡。慘痛的教訓促使國際工程地質界認識到有必要成立一個國際性學術組織，共同切磋重大的工程地質問題，進行學術交流，探討發展趨向。在1968年召開的第23屆國際地質大會上成立了國際地質學會工程地質分會，後改名為國際工程地質協會（英文縮寫名IAEG），並下設多個專業委員會。
國際工程地質協會決定每四年召開一次國際工程地質大會，還不定期地舉行專題學術討論會。至今已召開了八屆大會。歷屆大會報告與研討的專題有：岩土體的工程特性；特殊岩土的工程地質研究；區域規劃與城市區工程地質；工程建設區的工程地質問題和場址選擇的工程地質評價；重大環境工程地質問題；地質災害評價、預測和防治；工程地質勘察技術等。參加歷屆大會的代表中，還有不少土力學家、岩石力學家和岩土工程學家。專題性學術討論會十分活躍，內容豐富多采，有人類活動與地質環境、建築材料、誘發地震、大壩工程地質、采礦與地質、環境地質學與城市發展、斜坡及塊體移動、可溶岩工程地質問題、山區環境地質、工程地質填圖、工程地質與古遺址古建築保護等。
在對地基、邊坡和地下工程有關的岩土體穩定分析及評價時，世界各國的工程地質學家都意識到，應與土力學家和岩石力學家配合協作，來研究解決這些問題。為此國際工程地質學會於1975年與國際土力學及基礎工程學會（ISSMCE）、國際岩石力學學會（ISRM）決定定期舉行三個學會的秘書長聯席會議，以討論協作問題。它反映了工程地質學的發展趨勢。
1976年先後出版的Q.Zaruba和他的學生V.Mence合著的《工程地質學》（Engineering Geology）和P.B.Attewell及I.W.Farmer的《工程地質學原理》（Principles of Engineering Geology）這兩本著作，可代表20世紀70年代國際工程地質學的水平。
人類活動導致嚴峻的環境形勢，需要工程地質學家作出響應。在1980年巴黎第26屆國際地質大會上，時任國際工程地質協會主席的原蘇聯學者Е.М.Сергеев列舉了人類工程經濟活動的大量數據和事實，來說明現今時代人是強大的地質力量，並認為人類活動使自然地質作用改變和新的靈生作用的發展。在大會上工程地質學家們一致通過了《國際工程地質協會關於解決環境問題的宣言》，標志著現代工程地質向環境地質學進軍的時代開始了。愈來愈多的工程地質學家參與環境保護與自然災害的研究領域。在聯合國教科文組織協調下，主要由工程地質學家參與的《國際減災十年》計劃的制定，為全人類在20世紀最後十年內減輕自然災害的困擾作出了貢獻。為了體現工程地質學家將環境保護作為義不容辭的已任，在1997年於希臘雅典召開的一次會議上，協會正式改名為國際工程地質與環境協會（英名縮寫名仍為IAEG）。
至今，工程地質研究已經由歐美國家向發展中國家擴展，國際工程地質學科研究和工程地質工作實踐正在穩步發展。