工程地質前言
1. 工程地質學的發展展望
21世紀可以預計的大型工程建設,如跨流域的調水工程、大型水電工程、深部露天采礦工程、地下工程、海洋工程等,其可能發生的復雜的工程地質問題,從理論到設計、施工實踐,從預測到防治,需要我們作為重要研究方向,在原有認識和經驗的基礎上,進一步去創新發展,與其它多學科聯合攻關。
(1)岩、土體工程地質力學的理論方法體系還應進一步發展
工程地質力學具有我國的特色,並在工程實踐中獲得了廣泛的應用。研究岩、土體穩定性中的關鍵問題,如節理面的各種工程地質特性,區域構造應力場和工程區實測點地應力場的研究,岩體穩定性的時間尺度,根據岩體變形破壞的實例建立「地質模型」等(孫玉科)。此外還應進行工程地質技術的開發研究,包括地質探測技術,岩組物理力學測試技術,岩體變形觀測技術和變形破壞模擬實驗技術等。
(2)環境工程地質將獲得迅速的發展
目前大型工程建設涉及的環境工程地質問題很多。如大型露天開采,地下開挖,深埋長隧道工程,大型水利樞紐,地下硐室,城市垃圾的處置和衛生填埋工程等的建設,就遇到前所未有的更復雜情況。如深埋長隧道工程的開挖,需要查明其所遇到的地質災害問題的形成條件和發生機理,作出科學的評價預測。大型水域水岩相互作用導致水庫誘發地震、庫岸崩滑、大壩潰決、水庫淤積、大面積環境惡化等問題。水庫誘發地震產生的可能性及發震強度的預測難度較大。現中國學者建立了兩種震級預測的神經網路模型,具有較高的預測能力。新的動向是引入突變理論,分析水庫誘震機制,建立誘震的充要條件判據和地震能量的表達式,提出斷層帶弱化和岩體軟化效應誘震的新假說。
當前環境工程地質的研究又進一步延伸向環境地質工程,即主要研究解決和處理地質環境問題的假說和方法。90年代國際環境地質工程的熱點領域是各國城市化和資源開發中固體、液體、氣體廢棄物的排放、填埋處理以及與城市工程建設有關的環境工程問題研究。總體來說,環境工程地質還有些基本問題,如工程環境影響場問題,工程建築的適應度與環境靈敏度之間關系問題,環境容量問題,監測技術、環境綜合分析及反信息技術等問題的研究還有待深入。
(3)區域地殼穩定性的研究
目前應進一步加深對影響和制約穩定性因素的認識。如何分析、確定和量化這些因素,直接關繫到區域地殼穩定性評價由定性到定量方向發展的問題。近來有用分數維理論描述斷裂和地震的分形結構,耗散、渾沌和協同學等用以描述地殼結構及其動態之自組織過程及探討其內部的相關性。但這些探索尚處於初始階段。此外在技術方法方面,應大力開展深部探測、監測、遙感、計算機、制圖技術和深部地應力測試技術等應用研究,提高區域地殼穩定性諸因素的時空變化的量測精度。
工程地質學發展至今日,需要與現代系統科學理論思維相結合,尤其是非線性科學對於工程地質學的提高和發展具有重要意義。黃潤秋根據系統科學原理結合工程地質的應用與實踐,提出了工程地質問題的系統分析原理。應用這些原理可以建立地質過程的機制分析-定量評價,建立過程地質模型和模擬再現,建立過程地質分級、分類系統,認識過程地質體(或環境)和人類活動相互作用,認識災害地質作用發展過程,描述地質體復雜的結構和工程地質問題過程,研究過程預報等。在工程地質學拓展到地質工程的新領域時,做好施工監測與信息反饋,這就是以監控-反饋原理為核心指導思想的「信息化施工」。總之,系統科學的引入,必將把傳統的工程地質學推向新的階段和新的水平。
主要參考文獻
王思敬.1992.工程地質學的前沿及其拓展.見:王思敬,易善鋒主編.90年代的地質科學.北京:海洋出版社,234~239.
王思敬.1997.論人類工程活動與地質環境的相互作用及其環境效應.地質災害與環境保護,第8卷第1期,19~26.
王思敬,戴福初.1997.環境工程地質評價、預測與對策分析.地質災害與環境保護,第8卷第1期,27~34.
毛同夏,石宏仁,張麗君.1996.區域地質環境的定量評價和預測.地學前緣,第3卷第2期,141~146.
文寶萍.1996.滑坡預測預報研究現狀與發展趨勢.地學前緣,第3卷第1期,86~92.
中國21世紀議程——中國21世紀人口環境與發展白皮書.1994.北京:中國環境科學出版社.
中國科學院地學部.1998.中國水問題的出路.地球科學進展,第13卷第2期,113~117.
中華人民共和國全國人民代表大會環境與資源保護委員會編.1995.中國環境.
馮彥勛,陳德基.1997.三峽工程前期地質研究與施工期地質驗證.水文地質工程地質,第2期,4~6.
古迅.1995.核電工程地質(一).工程地質學報,2.
孫廣忠執筆.1992.十年來我國工程地質科學成就與展望.見:中國地質學會編.八十年代中國地質科學.北京:北京科學技術出版社,100~104.
孫玉科.1995.21世紀中國大型工程與工程地質問題.工程地質學報,第3卷第4期,1~11.
孫成權,施永輝.1997.中國全球變化研究能力評價.地球科學進展,第12卷第6期,564~573.
劉東生,郭正堂,韓家懋等.1997.當前國際古全球變化研究的主要科學問題和任務——極地-赤道-極地大斷面.地學前緣,第4卷第1期,63~69.
劉傳正.1997.區域地殼穩定性評價和核電站選址核廢料處置的工程電站及環境地質問題.水文地質工程地質,第2期,32~34.
劉怡芬,胡瑞林,石建省等.1996.地質災害預測防治智能決策系統設計與應用.北京:中國環境科學出版社.
劉樹臣.1993.第四紀全球變化地質學.見:肖慶輝,李曉波,劉樹臣等著.當代地質科學前沿——我國今後值得重視的前沿研究領域.武漢:中國地質大學出版社,39~48.
朱興賢,朱錦旗.1997.蘇錫常地區地面沉降災害與經濟損失分析.水文地質工程地質,第3期,24.
許兵,牟會寵.1992.90年代礦山邊坡的主攻方向——高陡邊坡穩定性.見:王思敬,易善鋒主編.90年代的地質科學.北京:海洋出版社.243~247.
汪民,吳永峰.1996.地下水微量有機污染.地學前緣,第3卷第2期,169~175.
李秀彬.1996.全球環境變化研究中的核心領域——土地利用/土地覆被變化的國際研究動向.地理學報,第51卷第6期,553~557.
吳樹仁,王瑞江.1996.地質災害與地殼穩定性有機的某些發展趨勢.地質力學學報,第2卷第3期,72~74.
吳錫浩.1993.過去全球變化研究.見:肖慶輝,李曉波,劉樹臣等著.當代地質科學前沿——我國今後值得重視的前沿研究領域.武漢:中國地質大學出版社,470~473.
張之一.1990.工程地質問題的研究現狀和動向.見:中國地質學會主編.當今世界地球科學動向——中國科學家談第28屆國際地質大會,124~128.
張宗祜.1991.地質環境與環境地質.北京:地震出版社,1~4.
張宗祜,袁道先.1995.我國跨世紀的重大地學問題——環境地學發展前景.地質科技管理,第5期,60~69.
張梁,郝秀英.1995.地質災害經濟學導論.地質災害與環境保護,第6卷第2期,1~11.
陳泮勤,孫成權主編.1992.國際全球變化研究核心計劃(一)、(二).北京:氣象出版社.
陳漢宗,周蒂.1997.天然氣水合物與全球變化研究.地球科學進展.第12卷第1期,37~40.
陳夢熊.1994.參加「地下水資源未來危機」國際學術會議的報導.水文地質工程地質,第6期,52~53.
陳夢熊,段永侯,哈承佑等.1998.「八五」水文地質工程地質環境地質研究的主要成就與進展.地質科技管理,第2期,55~58;第3期,63~64;第4期,55~56;第5期,45~49;第6期,50~54.
陳夢熊.1995.環境水文地質學的最新發展與今後趨向.地質科技管理,第3期,28~35.
陳葆仁,吳吉春,劉淑雲.1994.地下水管理模型在我國實踐中存在問題的討論.水文地質工程地質,第6期,36~39.
陳毓川,張之一,項禮文等編.1997.90年代地球科學的動向——第30屆國際地質大會學術報導.北京:地質出版社.
楊志法,王思敬.1996.工程地質學一個新的研究方向.地質災害與環境保護.第7卷第6期,1~6.
楊學洋,陳震,劉淑琴等.1997.地球內核快速旋轉的發現與全球變化的軌道效應.地學前緣,第4卷第2期,187~191.
賀學海.1997.水資源管理模型的研究過程和發展趨勢.水文地質工程地質,第5期,24~26.
胡海濤,劉傳正.1993.區域地殼穩定性研究的後顧與前瞻.工程地質學報,創刊號,7~13.
胡瑞林,李向全,官國琳等.1999.土體微結構力學——概念·觀點·核心.地球學報,第20卷第2期,150~156.
閻世駿,劉長禮.1996.城市地面沉降研究現狀與展望.地學前緣,第3卷第1期,93~98.
施德鴻.1990.從應用地學與基礎研究看水文地質學的發展現狀與趨勢.見:中國地質學會主編.當今世界地球科學動向——中國科學家談第28屆國際地質大會.116~124.
錢祥麟.1997.固體地球科學與全球變化研究.地學前緣,第40卷第1-2期,71~75.
費瑾.1996.地下淡水資源管理研究的發展方向.地學前緣,第3卷第2期,156~160.
徐衛亞,孫廣忠.1992.地質災害學.見:90年代的地質科學.北京:海洋出版社,253~257.
殷躍平,胡海濤,康宏達.1993.區域地殼穩定性評價專家系統(CKUSTAB)及其在黃河黑山峽大柳樹壩址中的應用.見:地礦部環境地質研究所主編.工程地質水文地質.環境地質論文集.北京:地震出版社,100~112.
殷躍平,張穎,康宏達等.1996.全國地質災害趨勢預測及預測圖編制.第四紀研究,第2期,123~129.
柴育成,田興有,馬福臣.1997.中國的「過去全球變化」(PAGES)研究躍居世界前列.科學通報,第42卷第15期,1679~1680.
郭亞曦.1997.國際全球變化計劃與世界數據中心的聯合行動——1997年聯合數據會議及其啟示.地球科學進展,第12卷第6期,574~580.
郭進義,洪業揚.1998.過去全球變化研究中環境地球化學進展.地質科學,第33卷第3期,374~379.
黃潤秋.1997.現代系統科學理論與工程地質系統觀.水文地質工程地質,第1期,1~6.
熊尚發,丁仲禮,劉東生.1998.第四紀氣候變化機制研究的進展與問題.地球科學進展,第13卷第3期,265~270.
籍傳茂,王兆馨.1996.區域地下水資源研究的進展和前沿問題.地學前緣,第3卷第2期,147~155.
Broecker W S,Denton G H.1989.The role of ocean-atmosphere recoganizations in glacial cycles.Geochimica et Cosmochimica Acta,2465~2501.
Chen Mengfang,Soulsby C.1998.英國地下水保護戰略.見:第30屆國際地質大會論文集(第22卷),水文地質.北京:地質出版社,205~209.
Chin-Fu Tsang,Yvonne W.Tsang.1996.Research Directions in Hydrogeology.地學前緣,第3卷第1期,43~48.
Chin-Fu Tsang.1998.低滲透性岩層水文地質問題的討論.見:第30屆國際地質大會論文集(第22卷),水文地質.北京:地質出版社,85~89.
Dansgaard W S,Johnsen S J,Clausen H B,et al..1993.Evidence for general instability of past climate from a 250-kyr ice-core record.Nature,364:218~220.
1996 Geoscience Highlights(Hydrogeology).Geotimes,1997,Feb.,37.
1997 Geoscience Highlights(Hydrogeology).Geotimes,1998,Feb.,38~39.
International Conference on Water and the Environment:Development Issues for the 21st Century.Dublin Statement on Water and Sustainable Development,Dublin,1992.
Song X D,Richards P G.Seismological evidence for differential rotation of the earth』s inner core.Nature,1996,382:221~224.
Vrba J.1998.地下水保護的戰略、政策及管理.見:第30屆國際地質大會論文集(第22卷),水文地質.北京:地質出版社,199~204.
2. 工程地質實習報告 前言怎麼寫
前言是幫助人們快速了解你的文章的主要內容的 我覺得你可以以進行實習的目的以及其必要性開頭 中間簡述實習的過程、內容 最後再以實習的意義,自己學到了那些東西結尾
3. 想知道地質工程前沿研究上什麼網站
多看一些論壇,關注一些全國性及其以上的會議,也可以關注一些微信公眾號,如「工程地質」等等。
4. 地質工程專業的前言
地質工程專業以地質學理論、力學理論為基礎,培養系統掌握工程地質,岩土鑽掘工程等方面的基本理論、基本方法和基本技能,能適應21世紀工程建設發展需要,掌握科學的思維方法,愛崗敬業,具有發現問題、分析問題和解決問題的能力和素質,德、智、體、美全面發展的綜合性人才。學生在學習數理化、外語、計算機的基礎上,主要學習地質學、工程地質學、岩土鑽掘工程等方面的基本理論和基礎知識,受到工程師的基本訓練,具有資源勘察、工程勘察、工程管理、岩土工程設計與施工的基本能力及其新技術、新方法的研究和開發的初步能力。能在地質工程設計、地下資源勘探、工程地質勘察、地質災害防治、地質環境評價、岩土工程施工與管理等單位從事各類資源勘察與評價、管理及工程勘察、岩土工程設計與施工、管理與監理等方面工作的高級工程技術人才。地質工程專業培養的人才主要服務於地質、石油、煤炭、冶金、建材、能源、道路、礦山、化工、交通、水電、市政建設、國防、地質環境保護等十多個領域,以及人類在上天、入地、下海、登極偉大計劃的科學探索與實踐。正在進行的西部大開發以及具有國家戰略意義的重大工程建設項目如南水北調工程、能源開發工程、核能利用與核廢料處置等都離不開地質工程。因此,地質工程在國民經濟建設和地質環境保護中必將發揮更加重要作用。
5. 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!