鐵路工程地質學蔣爵光pdf
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② 應用地質學科的發展
(一)煤炭地質
經過我國煤炭地質工作者數十年的努力,基本形成了具有中國特色的煤炭地質理論體系,這一理論體系在聚煤規律研究和構造控煤作用研究兩方面取得了巨大成果:煤系高分辨層序地層模式、陸相成煤模式、海侵成煤模式、幕式成煤作用等新觀點的提出,深化了對聚煤規律的認識;盆地動力學分析、煤田滑脫構造研究、控煤構造樣式的劃分等新成果推動著構造控煤作用日趨深入和實用化(徐水師等,2009;賈建稱等,2010)。與此同時,以三維地震和3S技術為代表的新技術手段推動煤炭地質勘查向深度和廣度兩方面發展,形成了一個以煤炭資源遙感技術、高精度地球物理勘查技術、快速地質鑽探技術、煤炭資源勘查信息化技術、煤礦區環境遙感監測技術為主體的中國煤炭資源綜合勘查理論與技術新體系。該體系集理論研究、工作方法、技術裝備於一體,涵蓋了從煤炭資源勘查→采前建設→開采→采後治理的多個方面,實現了我國煤炭地質勘查理論和技術的跨越式發展。
(二)石油及天然氣地質
我國石油天然氣地質理論在以下5個方面取得了重大進展:第一,中國海相油氣藏成藏理論得到發展和完善。隨著一批新的油氣田的發現和探明,深化了我國海相油氣藏成藏控制因素和規律的認識。一是古隆起及古斜坡控制油氣運移、集聚與成藏。古生代克拉通盆地和中新生代前陸盆地的疊合盆地,環古生代大型克拉通生油坳陷的古隆起、古斜坡是油氣聚集成藏的有利部位。二是古岩溶儲集體提供了有利儲集空間。三是長期的低溫背景是長期生烴、多期成藏的重要條件。四是成藏封閉系統的演化控制了成藏特徵。早期封閉系統的演化,形成了重質海相原生油藏;晚期封閉系統的重建,則是輕質油氣藏尤其是天然氣藏形成的重要條件。第二,在盆山耦合關系及中國陸內前陸盆地勘探與地質認識方面取得重要進展。中國前陸盆地構造背景、形成演化有其自身的特殊性,中國學者稱之為陸內前陸盆地,由於其復雜的構造背景和演化歷史,導致中國主要發育有疊加型、改造型、早衰型和新生型4種類型的前陸盆地,在此認識基礎上,確立我國中西部前陸盆地下部「近源自生」和上部「遠源它生」兩大成藏體系,上部「遠源它生」成藏體系比下部「近源自生」成藏體系更具高效性;受4類前陸盆地演化控制,有4種相應的油氣聚集模式。第三,隱蔽油氣藏成藏理論和研究思路得到進一步豐富和發展,提出一系列新的認識和概念。在東部斷陷盆地形成的斷坡控砂、復式輸導和相勢控藏為核心的隱蔽油氣藏成藏理論基礎上,針對西部地層油氣藏提出了富油氣凹陷「滿凹含油」、「三面控藏」和「構造-層序成藏組合」等認識。第三,在我國南方、中西部海相盆地為主的疊合盆地油氣勘探和地質理論方面有重要進展,提出了「疊合盆地多期構造疊加控制的多元生烴和多期生烴模式」,瀝青裂解可能成為疊合盆地深層天然氣的一種來源。第四,在天然氣理論方面,建立了高效天然氣藏形成的地質認識框架。包括天然氣生成理論(生物氣-低熟氣成因、海相有機質和煤系氣源岩高演化階段生氣潛力),大氣田成藏過程示蹤研究(海相疊合盆地深層、陸相深層砂岩和火成岩大氣田),非烴氣體地球化學特徵及成因(CO2等H2S),非常規天然氣地球化學特徵(緻密砂岩氣、頁岩氣和煤層氣),天然氣實驗新技術和新方法等,這些研究進展豐富了天然氣地質學理論,促進了中國大氣田的發現。第五,我國油氣勘探的配套技術方法取得了顯著進展。包括:高精度三維地震採集-處理技術、三維資料處理技術、儲層地震描述技術和井筒工程配套技術為核心的隱蔽油氣藏勘探技術系列,以三維地震聯片處理技術、碳酸鹽岩儲層預測技術、超深層復雜地層鑽井技術、測井解釋與評價技術、碳酸鹽岩儲層酸壓改造技術為主的碳酸鹽岩古岩溶縫洞型油藏勘探的方法技術系列等(朱立新等,2007;宋岩等,2012)。
(三)水文地質
水文地質學主要是研究地下水的分布和形成規律,地下水的物理性質和化學成分,地下水資源及其合理利用,地下水對工程建設和礦山開採的不利影響及其防治等。
20世紀80年代以來,由於地下水系統理論、非穩定流理論的輸入,以數值解或解析解為代表的現代應用數學以及計算機系統的廣泛應用,使地下水資源的研究發生了根本性的變化,把重點從傳統研究方法轉入模型研究方面,研究范疇也由單純研究地下水系統與自然環境系統之間的相互關系,擴大到研究與社會經濟系統的相互關系。冉全等以華北平原為研究區,提出了利用GRACE衛星反演區域地下水開采量的新方法。
20世紀90年代的岩溶研究取得了較系統的理論成果,採用現代技術獲得保存在岩溶形態中的古環境變化的信息,提出了岩溶環境系統的概念,使岩溶地質學發展成為水文地質學中的一個新的分支。
20世紀90年代中期實施西北找水計劃,1999~2004年實施西部嚴重缺水區人畜飲用地下水勘查示範工程。與此同時,建立了水文地質資料庫和數據處理系統,建立了城市地下水資源-環境管理專家系統。水文地質學進入信息時代和地下水資源管理時代(中國地質學會,2010)。
21世紀前10年,水文地質研究成果主要集中在三個方面:完成了新一輪全國地下水資源評價,重新評價了我國地下水量及其分布,評價出全國地下水天然補給量多年平均為9235億立方米,地下水允許開采量為3500億立方米;實施了全國地下水資源及其環境調查計劃,尤其是對華北平原地下水形成、演化和更新有了更進一步的認識;圈定了一批大中型地下水資源勘查遠景地段(朱立新等,2007)。
(四)工程地質
工程地質學是20世紀建立發展起來的一門地球科學。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等。
新中國建立之初,我國從蘇聯引進了工程地質學。60多年來,中國工程地質取得了長足的發展,獲得了一系列重要成就。工程地質在治淮和治理海河的系列工程,長江、黃河、珠江、黑龍江四大流域的水利水電開發,寶成、成昆、襄渝、湘黔、蘭新等鐵道干線的建設,武漢長江大橋、南京長江大橋和黃河大橋的修建,鞍鋼、武鋼、攀鋼、金川、白銀等礦山開采,以及石油、煤炭基地的建設,港口和海岸工程、國防及尖端技術工程建設,攀枝花、嘉峪關、白銀、三門峽、金昌、大慶等新興城市和大量城市的擴建改建等方面作出了突出的貢獻。改革開放後,工程地質在龍羊峽、烏江渡、魯布格、天生橋、五強溪、二灘、三峽、南水北調等水利水電工程,秦山、大亞灣核電站,焦柳線、黔桂線、大秦線、京九線等鐵道線路以及許多大橋、長隧道工程,新的大型礦山油田建設,深圳和一大批經濟開發城市建設,高速公路、高速鐵路和高層建築、立交橋的建設等方面發揮了重要作用。
在工程地質實踐中,形成了一門新的學科——岩土工程學。這是在工程地質學、土力學、岩體力學和水文地質學的基礎上發展起來的交叉學科。中國科學院地質與地球物理研究所以谷德振為首的工程地質研究集體在地質力學和岩體力學的基礎上,將裂隙岩體的結構面作為研究核心,提出岩體結構力學的概念,創立了岩體工程地質力學和岩體結構控制論,強調岩體結構及其對岩體穩定性的控製作用,充分論述岩體結構類型及其力學性質和變形破壞機制、岩體質量及其穩定性評價等(中國地質學會,2010)。
此外,在土體研究方面,對土的微結構開展了廣泛研究,有了深入了解;在區域地殼穩定性研究方面,發展了相對穩定區和「安全島」等理論。其核心問題是斷層發育情況與活動性,地應力狀況,以及區域地震危險性分析,據此做出區域地殼穩定性的分區和評價;在地質災害意識和研究方面,把過去工程動力地質現象的研究引向偏重地質災害方面,並與環境工程地質研究結合起來,進行地質災害的監測、預測預報及防治措施;在工程地質勘察質量方面,在詳細可靠的基礎地質工作和大量勘探試驗工作的基礎上,使用各種新技術、新方法,做了較充分的地質分析和定量評價。
(五)環境地質
環境地質學是研究人類活動和地質環境相互作用的學科,其研究內容為自然和人為引起的環境地質問題,20世紀70年代初期中國開始探討環境地質學的范疇、理論和方法,組建研究機構,到70年代中期,發展成為一門較系統的新學科。
我國環境地質研究近年來取得了一系列重要成就,主要體現在以下幾個方面:①圍繞著城市快速發展,開展了全國330個地級城市,北京、天津、上海三大城市群和巨型城市的環境地質調查與評價,以及環渤海環境地質調查,為城市規劃、建設和管理提供了科學依據。②對大江大河(長江、黃河)開展了新一輪環境地質調查。如對長江上游斜坡的穩定性開展了脆弱性評價;對長江中游,特別是三峽水庫蓄水135米、175米岸坡的穩定性與斜坡變形做了專門調查與監測;對長江中游水患區,即江漢湖群、洞庭湖、鄱陽湖、巢湖地區開展了調查。③開展了新一輪東南沿海及重要經濟區環境地質調查。④全國礦山環境地質調查,弄清了礦山現狀,初步查明了主要環境地質問題,分析了潛在危害,為合理開發礦產資源、保護礦山環境和實現礦山整治、生態恢復與重建,以及礦山地質環境監督管理提供了科學依據。⑤專門開展了北京地區、蘇錫常地區、珠江三角洲地區淺層地下水有機污染調查。初步查明城市及周邊地區的加油站幾乎都有油罐滲漏現象,導致淺層水烴類污染嚴重(哈承祐,2006)。
我國的環境地質學參與了地方病防治調查、環境水文地質和環境工程地質調查、地質災害調查、地下水污染調查等,通過調查和研究提出對策,特別是對地震、崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降和地面塌陷等問題,在廣發調查和深入研究的基礎上,提出了防治的措施。同時,編制了1:600萬比例尺的《中國環境地質圖系》(11幅),編寫了《中國地質災害》(中國地質學會,2010)。
③ 張咸恭、王思敬、張倬元主編的《中國工程地質學》哪裡能買的到
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共20個附件。
④ 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
⑤ 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。
⑥ 考研 地質工程
地質工程專業2015年考研招生簡章招生目錄
專業代碼:081803
研究方向
(01)岩土體工程性質與穩定專性
(02)區域穩定性與環境屬地質
(03)地質災害預測與防治
(04)斜坡穩定與加固
(05)岩土文物保護
(06)水利水電工程地質
(07)鑽探與鑽井工程
(08)地基與基礎工程
(09)非常規能源開發
(10)鑽掘設備、機具與材料
(11)地下建築工程
(12)工程爆破技術
(13)非開挖技術
考試科目
①101|思想政治理論
②201|英語一 或 202|俄語 或 203|日語
③302|數學二
④834|工程力學 或 844|工程地質學
復試科目、復試參考書
復試科目(3選1):
土力學;鑽探工藝學;地下建築工程設計與施工
⑦ 《鐵道工程地質學》在網上怎麼找不到只找到了<<鐵路工程地質學>>,相差一個字,作者和年份一樣,什麼情況
內容相差不多的,我們學的公路工程地質學和鐵道的都差不多
鐵道工程是以前的叫法版。
另外你可以權和西南交大的學校打電話,讓他們給你郵教材,你付費(書費和郵費)
找你成都的熟人,去學校買別人的舊書,再就是書店,一般學校旁邊都有賣舊教材的書店
還有你可以去他媽學校的論壇,交個朋友,代買,學生還是比較單純的,不會騙你那個書錢
希望幫到你
⑧ 誰有西南交大地質工程考研的參考書目,小弟我想考西南交大的地質工程專業...
專業課考《岩體力學》或《鐵道工程地質學》。《岩體力學》是劉佑榮,唐輝明編的,中國地質大學出版社。
⑨ 鐵路規范中岩石取值為什麼沒有風化程度劃分
鐵路岩石按強度分類 《鐵路工程地質手冊》(2002 年版)來執行。
1、鐵路岩石按強內度分類容 《鐵路工程地質手冊》(2002 年版)
2、鐵路岩體完整性定性劃分 《鐵路工程地質手冊》 (2002 年版) 11 註:岩體完整性系數為岩體聲波波速與岩石聲波波速之平方比。
3、岩體各風化帶的工程地質特徵 《鐵路工程地質手冊》(2002年版)
4、岩體風化程度分帶 《鐵路工程地質手冊》(2002 年版) 12 註: KR 為風化岩石抗壓強度; Rf 為未風化岩石抗壓強度; Vpt 為風化岩體縱波波速; Vps 為未風化岩體縱波波速;
5、鐵路隧道圍岩強度分類與地質情況 《鐵路工程地質手冊》(2002 年版) 13 註:①准圍岩強度即岩體的強度; ②岩質見岩質分類; ③本表資料取自日本《隧道圍岩分類》,僅供參考。
6、鐵路隧道圍岩分類 《鐵路工程地質手冊》(2002 年版) 14
7、岩質分類 《鐵路工程地質手冊》(2002 年版)
8、岩石的物理力學性質指標經驗值 《鐵路工程地質手冊》(2002年版)