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工程地质矛盾

发布时间: 2021-02-03 07:10:08

A. 求一篇有关工程地质的论文

工程地质学是世纪才建立和发展起来的一门地球科学。工程地质专业在工程建设中具有十分重要的位置。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事给人民生命财产带来重大损失。近年来,工程地质勘察质量有下滑现象,工程地质分析不够深入,有的甚至出现工程地质评价的结论性错误。今后十年,将有可能成为水利水电工程建设的又一个事故高发期。工程地质对地球环境的保护要发挥重要作用。工程地质面临着新的机遇和挑战。关键词 。

关键词:工程地质 水利水电 勘察 环境 分析 人才 机遇

工程地质对于工程师来说并不陌生。然而,由于人类工程活动引起地质环境的改变,工程地质问题造成工程建设的被动与失败的若干实例证实,许多人对工程地质又是陌生的。
人类历史刚刚翻开新千年新世纪的第一页,一场以高新技术为前导的产业革命却早已开始了,工程地质学科必将在这场革命中获得新生。当然,我们更应该看到技术的每一次革命性进步,都伴随着矛盾与冲突,特别是体制和机制问题,是生产力与生产关系的相互作用,需要协调与适应,改革就成为必然。
当前,工程地质学科正在经历着前所未有的挑战,工程地质专业正面临着新的发展机遇。人类与自然的关系不是斗争而是相互作用和相互影响;人类工程活动不是改造自然而是如何顺应自然。人类赖以生存的地球环境问题,工程地质学家和地质师都要认真关注,并勇敢地承担起应尽的职责。
1 工程地质学科的起源与发展
工程地质学是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地球科学。20世纪初,为了适应兴建各种工厂、水坝、铁路、运河等工程建设的需要,地质学家开始介入解决工程建设中与地质有关的工程问题,不断地进行着艰苦的工程实践和开拓性的理论探索,首次出版了“工程地质学”专著,工程地质学开始成为地球科学的一个独立分支学科,工程地质勘察则成为工程建设中不可缺少的一个重要组成部分。二次世界大战以后,全世界有了一个较为稳定的和平环境,工程建设的发展十分迅速,工程地质学在这个阶段迅速成长起来了。经过半个多世纪的工程实践和理论探索,工程地质学大为长进,内涵和外延都焕然一新,成为了现代科学技术行列中的重要分支学科。
中国的工程地质事业在解放前基本上是空白,建国后才有了长足的进步和发展。50年代初开始引进苏联工程地质学理论和方法,走过了我们自己的工程实践和理论创新的辉煌历程,形成了有自己特色的工程地质学体系。特别是在水利水电行业,举世瞩目的三峡、小浪底等特大型水利枢纽工程的开工建设,澜沧江、红水河、雅砻江、乌江、黄河等大江大河众多大型梯级水电站的兴建,以及若干正在开展前期工作的其它水利水电工程,充分积累了在各类岩性地区和各种复杂地质条件下进行地质工作的丰富经验,建立了一套比较完整的工程地质勘察规程规范。重大工程建设不断地将数理学科的新成就和高新技术及时吸收进来,极大地丰富了工程地质学科的内容,有力地促进了工程地质学科的发展,使我国工程地质学达到现代科技水准,逐渐成为国际工程地质界的重要成员之一。
今天,工程地质专业学科的内涵已经远远超出了传统工程地质定性描述和定性评价的范畴,发展成为集多种勘探手段去获取基础性地质资料,并对这些资料进行归类汇总、整理分析、定性评价、定量评价、地质预测、工程措施的建议等等既特殊又复杂的综合性专业。任何一个成熟的设计师,都会清楚地意识到工程地质专业在工程设计中的重要位置。无数重大工程成败的实例足以证明工程地质专业在工程建设中的权威性。
在学术界,有国际工程地质学会,国内的中国地质学会、中国水利学会和水力发电工程学会等全国性学术组织都专门设立有工程地质专业委员会,水利水电行业中全国性的学术组织还有“水利水电工程地质信息网”。此外,全国性的勘测技术协会主要还是工程地质专业。这些学术组织为我国各行各业的工程建设作出了重大贡献,发挥了巨大作用。
2 水利水电工程地质的特点
2.1 特殊性与复杂性
在水利水电、电力、工民建、交通、港航、航天、航空、地矿、市政建设等等凡是存在土建工程,要与地质体(地基)打交道的行业,都有工程地质专业,因此,我们称工程地质专业是工程建设的基础性专业,是不必争议的。由于水利水电工程建设自身的特殊性和复杂性,使得水利水电工程地质又是所有这些不同行业的工程地质专业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的业界龙头。
水利水电工程建设的特殊性首先表现在工程建筑物的特殊性。工业与民用建筑到处可以见到基本相同甚至完全相同的建筑物,可以部分或全部套用标准设计图纸。而水工建筑物则不然,世界上有成千上万座水库大坝,你就很难找到两座完全相同的大坝。决定大坝的规模、坝型、结构等工程要素的自然条件很复杂,而工程地质条件则是最主要的自然条件之一。水工建筑物的第二个特殊性是与水打交道,所承受的主要荷载是水荷载。水利水电工程不允许失事,一旦失事,损失将十分惨重。
水利水电工程建设的复杂性主要表现在工程规模大,专业多,涉及面广,投资大,工期长,建筑物的形式、结构、功能、荷载组合等等都十分复杂,特别是大型特大型水利水电工程更是如此。例如举世瞩目的三峡水利枢纽工程,涉及到中国的政治、经济、社会、资源、环境、文化等方方面面,你很难找到其它基建工程可以等同于这样的水利水电工程。因此,水利水电工程地质专业的特殊性与复杂性是由水利水电工程建设的特殊性和复杂性所决定的,同时,工程区自然地质环境的复杂性也决定了这个专业的技术难度。
2.2 实践性与经验性
水利水电工程地质的另一特点是强烈的实践性与经验性。在中国水利学会勘测专委会1999年度学术研讨会上,工程地质界知名前辈专家天津院的李仲春教授语重心长地警示工程界:工程地质这个专业太难了,工程地质决策不是通过计算和试验所能左右的,很大程度上取决于我们的工程经验,即是十分成功的工程,也很难证明它既安全可靠又经济合理。李仲春教授的肺腑之言充分表达了工程地质专业的实践性与经验性的深刻含义。
工程地质理论上的任何一项新进展,新方法,新技术,都必须通过大量试验研究、分析论证和工程实践的检验。例如,近二十年来随着数理基础学科和计算机技术的发展,坝基、洞室和边坡稳定性分析计算的理论和方法有了长足的进展,但是这些计算成果仍然只能是工程设计和决策的一种参考,因此在工程界有一种通用说法:不可不信也不可全信。许多工程实例足以说明采取慎重态度的必要性。有些工程从分析计算上看是安全的,实际上却出了问题;而另一些工程通过计算认为不安全,但却安全运行了数十年。因此我们搞工程建设,工程经验往往又是起决定作用的。
2.3 工程地质问题的长期性与隐伏性
水利水电工程地质的第三大特点:在地质体中留下的工程隐患具有长期性和隐伏性,甚至具有不可预见性。法国Malpasset拱坝失事和意大利Vajont水库大滑坡,均为水工史上震惊世界的惨痛教训,其地质隐患在整个勘测设计施工的全过程中没有丝毫警觉。葛州坝工程坝基软弱夹层问题导致工程停工,重新补充勘探并对设计进行重大修改。南盘江天生桥二级水电站厂房建在一个古滑坡上,开工后实在施工不下去了,搬出滑坡体后又位于另一个滑坡体的脚下。该电站的引水隧洞工程地质条件更是复杂得令建设者们防不胜防。由于地质体中留下的工程隐患造成的工程事故,轻则修改设计,重则工程报废,或造成生命财产的重大损失,这样的例子实在太多,举不胜数。
2.4 工程地质测不准原理
著名的量子力学测不准原理:“不能同时测准粒子在某一瞬间的速度和位置”。我们不妨借用这个原理来揭示工程地质的一些本质性问题。事实上,地质体中的某些性质的确是测不准的。例如某一组结构面的产状,你只能用一个区间值来表述,如果仅用一个确定值来表述则肯定不符合客观实际。又如工程地基岩体的物理力学参数,它只能是一个区间值或统计值,因为地质体中每一点的性质都可能是变化的。地质参数精确到某一个具体数值的时候,千万不要把它当成是绝对准确的,否则会误导精确评价的可信性。据此,我们可以将工程地质测不准原理表述为:“地质体的工程性质不可能用绝对准确的参数来确定,它们只能是通过地质测绘、勘探、试验、分析、统计和经验判断后提出一个建议区间值,供设计师根据建筑物的性质在这个区间值中选取设计采用值”。近二十年来,概率统计、模糊数学、灰色理论等数理学科广泛应用于工程地质分析领域,可以说是对工程地质测不准原理的有力支持。有些设计师不能理解地质师为什么只能提出区间值,而不提出确定的数值,当他们对测不准原理透彻理解之后,这种疑问将会自然消除。3 工程地质的技术进步
工程地质勘察技术近二十年来有了长足的进展。测量、物探、钻探、试验等在仪器、设备、新技术、新方法、新手段方面不断推陈出新,为工程地质提供了强有力的技术依托。由于有了各种新技术的支持,工程地质分析从定性到定量就成为可能。定量分析的新理论层出不穷,在学术界十分活跃。
计算机技术的发展对工程地质来说是一场真正的技术革命,从外业资料收集和内业资料整理的工作程序、工作方法、产品成果、质量标准等等均与传统的工程地质有较大的差异,应用前景振奋人心。“工程地质计算机应用技术协作网”业已正式成立,必将对工程地质技术进步起到积极的推动作用。工程地质计算机应用主要包括六大课题:①数值计算;②制图;③数据库;④文档管理;⑤专家系统;⑥网络系统。这六大课题既是多年来本专业计算机应用的实践,也是我们将继续探讨的主要课题,还需要在今后的实践中赋予新的内涵。
4 工程地质专业的任务与责任
工程地质专业的主要任务是:①选址,选择在地质条件上相对最优的工程建筑地区或场地;②评价,阐明工程建筑区或场地的工程地质条件,进行定性和定量的工程地质评价,准确界定工程地质问题;③预测工程建筑物兴建和运用过程中地质条件的可能变化,为研究改善和治理工程地质缺陷的措施提供依据;④调查工程建筑物所需的天然建筑材料等。归纳起来的表述:为工程建设提供基础性和专门性地质资料,为工程选址、建筑物设计以及不良地质条件的工程处理提供技术依据,同时对地质环境的变化作出预测。
为了完成以上任务,需要针对工程建筑物区进行工程地质勘察和工程地质分析,界定和研究主要工程地质问题。工程地质勘察需要勘察目的明确,工程概念清晰,勘察手段多样,勘探精度满足要求。工程地质分析要求方法正确,计算可靠,参数可信,建议措施符合工程实际。工程设计最关心的是建筑物地基的工程地质条件和物理力学性质,因此工程地质工作的最终体现是工程地质定性和定量评价。
工程地质专业只对提交给设计采用的地质资料负责,其物理力学参数也仅仅是建议值,不在建议值范围之内的设计采用值和不适应地质条件的设计方案,地质师不负责。但是,地质师有责任对不符合或不适应地质条件的设计方案提出质疑,对可能存在的工程隐患要与设计师充分交底,对不良工程地质缺陷有责任提出工程处理措施的建议。
一般说来,正规勘测设计院的勘测队伍,已经过几十年工程实践的检验,在正常情况下都可以完成以上任务并尽到地质专业的责任。本文以下章节列出的工程地质工作中存在的若干问题,是归纳了笔者从事工程地质工作十多年来的所见所闻,供地质师们分析问题时参考。
5 工程地质工作存在的问题与对策
5.1 工程地质勘察的质量问题
在工程地质勘察过程中,一般问题较多的是工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;地质报告中基本地质条件不清楚,主要工程地质问题界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性更大。
5.2 相关专业的理解问题
一种情况是地质师对其它专业不理解,这需要加强跨专业的学习。另一类现象是设计施工等相关专业对工程地质的不理解。有的不懂地质却偏要提出一些不切实际的勘探要求,有的工程由设计人员来布置地质勘探工作;有的设计人员对地质专业知其然不知其所以然,自以为是包打天下,不结合地质条件设计不当;也有的是不尊重自然地质规律,野蛮施工,严重破坏地质体的自然结构,造成重大工程事故。所有这些非地质专业的问题,往往在出了问题之后又向地质专业推卸责任,令地质师们不知所云。工程地质界知名专家学者孙广忠教授指出:“实际上,在地质工程实践中脱离地质实际的实例随手可拾,可以说,地质工程施工中出现事故的绝大部分是设计和施工脱离地质实际的结果,或者是对工程地质条件没有搞清楚或认识不清的结果,如果离开了地质基础,则其理论必将脱离地质实际必将作出错误的结论”。
潘家峥院士等前辈专家早已强调过地质学水工,水工学地质。足以可见专业之间的交叉渗透问题,早已被专家们的真知灼见道出了关键,就看我们作何行动。
5.3 勘测周期不合理的问题
从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理。但有些工程没有基础性的前期投入,一旦要报项目,立即就要求提交地质报告;还有些工程是今天提交了可研报告,明天就提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,地质条件不清楚,投资控制不住,施工后修改设计,或由于地质问题造成承包商巨额索赔等等。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大工程事故。
5.4 规程规范的问题
规程规范的问题较多,甚至产生了一些混乱。水利系统与水电系统的勘测设计阶段不一致,规程规范也有区别。历经十多年的编写报批,1999年才颁布的国家标准《水利水电工程地质勘察规范》,在勘测程序和新技术的应用方面都已经明显地落后于时代的发展,一经颁布实施就难以把握。更为令人难以理解的是另一部国标《岩土工程勘察规范》并不完全适合于水利水电工程地质,而建设部的一些工程勘察监督机构则以此为依据对水利水电勘测设计单位实施质量检查,使勘测单位不得不准备满足两种规范的两套地质报告分别对付审查和检查。规程规范的修订和出台周期太长,完全不能满足工程建设的需要。水利与水电分家之后,对于工程地质这个专业来说其工作性质是一样的,但却存在不同的技术标准和勘测程序,这种情况还要继续下去,需要寻求解决或协调方案。
5.5 人才问题
文革十年造成的人才断层已经出现。有丰富工程实践经验的前辈地质师相继离岗,各勘测设计院明显缺地质总工人才,八十年代期间各院比较整齐的地质副院长和院级地质总工,近年来在一些勘测设计院已经相继断档,或后继无人,或后备人才尚不成熟。勘测行业不景气,社会地位和经济地位与工程地质专业不相适应,工作环境、工作条件的局限,人才资源开发机制的问题,择业行为中的浮躁动机等等,都不同程度地影响着优秀地质师的成长。
高质量高水平的工程地质分析成果,出自于高水平高素质的地质师。有人说二、三年就可以培养出地质专家,实属无知。要培养出一个具有工程地质分析能力,能够解决复杂问题的地质师,没有十年以上的功夫,大量的工程实践,自身的敬业精神,理论联系实际,相关学科专业的学习和渗透,是决不可能的。十年树木百年树人,在地质师的培养过程中可以充分体现出来。培养优秀地质师的难度可以说远远超过培养博士、研究员和教授的难度。
社会的发展和日趋激烈的竞争市场,对地质师素质的要求也将越来越高,最好是跨专业的复合型人才。竞争的实质是人才的竞争。勘测队伍要走向市场,必须重视高素质人才的培养,重视人才资源的开发。
5.6 技术管理问题
工程地质勘察质量的控制,技术管理是主要环节之一。近年来一些单位提交的勘测设计报告中的地质章节不是地质师写的,报告的编制人中没有地质专业负责人,或地质报告没有院级地质负责人审查把关,报告和图纸中的错误较多。这种情况给总院增加了审查难度,同时也有损勘测设计单位的质量和水平形象,还会延误工程报批的时机。当然也有上级单位工程审查把关不严,助长了这种技术责任心不强的现象。
5.7 其它问题
前期工作投入不够,有些地方部门长期拖欠勘测经费;体制问题,市场竞争不规范,非水利水电勘测单位从事水利水电勘测工作存在工作方法、技术要求和工程地质评价等方面的差异;勘测工作经费仍然按落后的实物工作量计算,造成多勘探多争钱,地质分析多出力多赔本的事实上的不合理现象,长期以来得不到解决。勘测技术的科技含量低,新技术新方法投入少,不能满足现代工程技术发展的要求。
5.8 今后十年将进入工程事故的高发期
鉴于对以上若干问题的担忧,今后十年有可能是我国水利水电工程事故的又一个高发期,这一悲观性预测有些危言耸听,但愿不要成为被不幸言中的事实。
5.9 解决问题的对策
解决问题首先要分清责任。规程规范和部分技术管理方面的问题应该由总院负责;勘测周期不合理,前期工作投入不够等问题应该是地方部门或者计划部门负责;质量、人才、相关专业的协调等问题自然应该由勘测设计单位负责;其它问题大家都有责任,但主要还是取决于大环境。
责任分清楚了,落实到要有人来抓,所有问题虽然我们不敢说都能很好地得到全面解决,但至少可以前进一大步。最可怕的是大家都在畅谈必要性重要性,结果都是纸上谈兵,没有实际行动。笔者在这里也就是夸夸其谈而已,不可能提出可以操作的具体解决方案,这种方案也不该我们提,该谁提?当然应该是谁负责抓,谁就提方案追落实精指挥勤检查,最终归结到谁领导的关键问题上。到此为此,我们的对策就算出台了。
其实,我们这里列出来的众多实际问题,本质上和深层次的是体制和机制问题,需要通过改革才能从根本上解决。随着勘测设计市场化进程的加快,新技术与旧管理的冲突,老观念与新思想的交锋,既是矛盾又是改革的动力,这是不难理解的。
6 工程地质要抓住机遇迎接挑战
汪恕诚部长曾经讲话强调:“不能老修改设计,因为搞招投标尤其是国际合同,修改设计就意味着被索赔”。少修改或不修改设计,是对工程地质提出的更高要求。基本地质资料不准,修改设计就是必须的。高标准严要求就是挑战和机遇。
人类社会的进步与发展,实际上又是一部人与自然相互协调和相互影响的壮丽史诗。以前我们把人与自然的关系当成是与天斗与地斗的斗争关系,实践证明,人与大自然斗争的结果,虽然取得了一些局部性的小胜利,而大自然反过来对人类的惩罚却是灾难性的。人类的每一次产业革命,无不与工程建设有直接关系,与地质环境有直接或间接关系。建国以来,我国的基本建设此起彼伏,水利水电工程建设从无到有,新一轮的建设高潮正在兴起。在多专业组成的基建队伍这个庞大乐团中,地质师要起到指挥和首席演奏家的作用,甚至还要担负起独奏华彩乐章的作用。
尽管工程地质学科正在经历着前所未有的挑战,工程地质工作也存在着这样那样的问题和难题,然而这更是机遇。抓住机遇迎接挑战,顺应自然,保护环境,防止灾害,造福人类,是工程地质学家和地质师的艰巨任务和不可推卸的责任。主要参考文献:
1 王思敬,工程地质学的任务与未来,《工程地质学报》1999年第3期
2 崔政权,《系统工程地质学导论》水利电力出版社,1992.5
3 孙广忠,论地质工程的基础理论,《工程地质学报》1996.第4期
4 黄鼎成等,《走向21世纪的中国地球科学》河南科技出版社,1995年10月
5 张明定等,《水文地质与工程地质的系统思维》西北工业大学出版社,1993年12月
6 陈祖安,工程地质学,《中国电力网络全书水力发电卷》中国电力出版社,1995年5月
7 韦港,水利水电工程地质实例剖析,《工程地质-面向21世纪》中国地质大学出版社,1997年11月
8 陈祖安等,水利水电工程地质计算机应用概述及设想规划,《水利水电工程地质》1995年第1期
9 韦港、冀建疆,关于堤防工程地质勘察规程中若干问题的探讨,《水利水电技术》1999年第10期
10 瑞德尼克[苏],《量子力学史》科学出版社,1979年9月转贴于 中国论文下载中心 http://www.studa.net[首页]

B. 一种矛盾的现象

生产实践中往往会发现有这样一种现象:随着开采深度自上而下地延深,矿坑涌水量也会逐渐增大(在一些老矿山更为多见)。但有时候也会出现特殊情况,开始疏干时,矿坑涌水量随着开采深度的增加而逐渐增加,到某个深度后,矿坑涌水量便达到最大值。此后,随着开采深度的增加,矿坑涌水量则不再继续增加,保持一个常数相对不变,甚至略有减少(表1-2)。此后,随着开采深度的继续增加,矿坑涌水量便保持这个数值相对不变,有时甚至还会逐渐减少。

表1-2 各疏干水平坑道涌水量表

对于矿坑涌水量与开采深度之间的这种变化关系,传统水位地质学通常给出这样一种特定解释:矿坑涌水量有两部分组成,一部分为动储量(Qd),一部分为静储量(Qg)。动储量随着地下水位下降值的增大而逐步增大,随着疏干时间的推移,当降深增大到一定程度后,疏干水量便可达到相对稳定,这时动储量便达到了最大值(Qd),只要边界条件不发生变化,水量数值则为常数,通常称之为稳定矿坑涌水量(Qd)。

静储量(Qg)则与动储量相反,开始时水量最大,随着开采时间的推移或降深的增大,其数值逐渐变小,直至最后静储量消耗已尽为零。

矿坑排水量(Q)是动储量(Qd)和静储量(Qg)之和,即Q=Qd+Qg。因此,从图1-4矿坑涌水量变化曲线图中不难看出,在开始一段时间,矿坑实际排水量随着开采深度的增加而逐渐增大,当到达某一位置t0时,水量达到最大值Q0;此后这种关系便发生了倒转,随着开采深度的继续增加,水量开始逐渐减少或维持一个常数相对不变。

图1-4 动储量与静储量关系变化图

传统水文地质学的这种定性解释,具有一定的合理性,在一定条件下是正确的。然而,生产实践中的另外一些情况,这种解释就显得苍白无力,不能令人信服。比如,有的矿山在生产活动中,或曾发生过这样一种现象:由于某种原因,需要将巷道工程施工在地下水位以下一个较大的深度(当然是在保证安全的前提下),按照传统水文地质学理论,在此深度以下含水层将会喷射出具有与这个深度相当的高压水流和涌水量。然而,事实上有时正好相反,巷道中的实际涌水量并不像传统理论预计的那样大,水量很小,水流喷射出的压力也不大,比理论预计的净水压力小很多。如:在召口矿床-170m水平的13号采区疏干放水时,理论预计水头有1.4 MPa,水流喷出的压力本应很大,但实际水流却没有压力,水量也很小。这种现象用传统水文地质理论来解释,显然不能令人信服,显得苍白无力。

比如,金岭铁矿侯庄矿床,在水文地质报告中提供的各水平预计矿坑涌水量如表1-3。

表1-3 预计矿坑涌水量表

这一预测结果表明,矿床顶板灰岩含水层将会随着开采深度的增加,矿坑涌水量也会相应增加,含水层的疏干深度越小,矿坑涌水量也应越小,含水层的疏干深度越深,矿坑涌水量也就越大。因此,按照传统水文地质理论,矿山开采应该自上而下,一个阶段一个阶段地逐层向下疏干开采,疏干一个阶段,开采一个阶段,直至地下水位降到最后一个开采水平,将矿体开采完毕。

实际上,在初步设计中就是根据这种认识,根据矿体赋存状态确定,首先疏干-100m水平,再疏干-160m水平,超前疏干水平-220m水平。预计坑道涌水量也自上而下逐渐增加,从-100m水平的28000m3/d逐步增加到-220m的38000m3/d。

但是,矿山建设和生产部门在实际生产中,并没有按这种传统思想进行设计和开采,而是分析了各种因素后认为,矿床内能够产生双层水位流。因此,采取了深层局部疏干的方法,将第一个疏干水平设计在-160m水平,放弃了-100m水平,一开始就在-160m水平的上盘灰岩含水层中连续掘进了约450m巷道,结果发现,矿坑涌水量并不大,每天仅有690m3,没有出现像预计那样多的几万吨涌水量。此后,继续扩大疏干范围,增加疏干长度和深度,矿坑涌水量仍无大的增加,到2000年每天仅有1240m3的坑道涌水量。很显然,像侯庄矿床出现的这种现象,用传统的水文地质学观点来解释,是不能令人满意和信服的,出现了矛盾。

这一情况表明,侯庄矿床可以不必采取自上而下逐层疏干的办法,一开始就可以在深部(-160m)采取深层局部疏干。这样做的好处很多,一是省掉了若干个水平的巷道和疏干工程;二是坑道涌水量大幅度减小,既保护了上层地下水资源,也节约了大量排水电费,降低了企业成本;三是可以避免因大量疏干地下水而可能发生的地表塌陷等若干工程地质问题,可以避免许多麻烦;四是上部灰岩地下水水位下降幅度很小,保护了地下水资源,并也因此避免了与地方和农业争水等大量社会矛盾。

上述侯庄矿床的实例,是否属特殊情况呢?回答是否定的。表1-4是金岭铁矿4个开采矿床的部分实际资料。这些资料说明:像侯庄这种矿床,如果按照传统水文地质学理论,采取自上而下逐层疏干的方法——全面疏干法,那么,当地下水位疏干到-160m时,矿坑涌水量将能达到35000m3/d;预计矿坑涌水量虽然很大,但由于建设中并未采取自上而下逐层疏干的全面疏干法,而是先从深部-160m水平采取了深层局部疏干的方法,结果大不一样,矿坑涌水量大幅度减少,采矿成本大幅度减少。然而,作为矿体顶板的灰岩含水层,却在一个小的局部范围内实现了局部疏干,同样实现了安全采矿。

表1-4 矿井预测与实际排水量比较表

这就是说,这种以奥陶系灰岩为顶板的夕卡岩型磁铁矿床,如果不采取传统的自上而下逐层消耗静储量的全面疏干法,而直接从深层采取深层局部疏干方法,也可以获得与全面疏干同样的采矿条件和效果。实践证明,这种深层局部疏干方法是一种可行的既好又省的好方法,在矿山疏干降压诸多方法中,深层局部疏干法堪称当代最佳治水方法之一。

很显然,在矿床深部采取深层局部疏干方法与传统的自上而下的全面疏干方法相比,可以取得同样的效果,这在理论上与传统的水文地质观念产生了矛盾。这个矛盾告诉我们:旧的理论已经解释不了这种新的水文地质现象,那么,就应该有另外一种新的理论来解释,这就是双层水位流理论。

C. 一、什么是工程地质条件,包括哪些方面

工程地质抄学是地质学的一门分支学袭科,是工程科学与地质科学相互渗透、交叉形成的边缘学科,从事人类工程活动与地质环境相互作用关系的研究,是服务于工程建设的应用科学。
工程地质问题:工程地质条件与工程建筑物之间存在的矛盾或问题。研究内容如:工业与民用建筑物的主要工程地质问题是地基承载力和地基变形问题;地下洞室的主要工程地质问题是围岩稳定性问题;人工边坡的主要工程地质问题是边坡稳定性问题;岩溶区水库的主要工程地质问题是水库渗漏问题。主要通过查明工程建设区域的工程地质条件(包括岩土类型及其工程性质、地质构造、地形地貌、水文地质条件、工程动力地质条件、天然建筑材料等),为工程建设的设计提供坚实的基础地质资料。学生毕业后可在国土资源、水利水电、建筑、能源、交通、煤炭、海洋、国防、科研院所、高等院校等部门从事勘察、设计、施工、管理、科研、教学等工作。

D. 如何解决超前地质预报与施工进度间的矛盾

超前地质预报常用的物探方法有很多,分类不尽相同。根据《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》(TZ214-2005),将几种物探方法及其适用范围介绍如下:其中地震波法超前预报是当前应用的主流。

E. 对工程地质学的建议

工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。工程地质专业在工程建设中具有十分重要的位置。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事给人民生命财产带来重大损失。近年来,工程地质勘察质量有下滑现象,工程地质分析不够深入,有的甚至出现工程地质评价的结论性错误。今后十年,将有可能成为水利水电工程建设的又一个事故高发期。工程地质对地球环境的保护要发挥重要作用。工程地质面临着新的机遇和挑战。关键词 。

关键词:工程地质 水利水电 勘察 环境 分析 人才 机遇

工程地质对于工程师来说并不陌生。然而,由于人类工程活动引起地质环境的改变,工程地质问题造成工程建设的被动与失败的若干实例证实,许多人对工程地质又是陌生的。
人类历史刚刚翻开新千年新世纪的第一页,一场以高新技术为前导的产业革命却早已开始了,工程地质学科必将在这场革命中获得新生。当然,我们更应该看到技术的每一次革命性进步,都伴随着矛盾与冲突,特别是体制和机制问题,是生产力与生产关系的相互作用,需要协调与适应,改革就成为必然。
当前,工程地质学科正在经历着前所未有的挑战,工程地质专业正面临着新的发展机遇。人类与自然的关系不是斗争而是相互作用和相互影响;人类工程活动不是改造自然而是如何顺应自然。人类赖以生存的地球环境问题,工程地质学家和地质师都要认真关注,并勇敢地承担起应尽的职责。
1 工程地质学科的起源与发展
工程地质学是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地球科学。20世纪初,为了适应兴建各种工厂、水坝、铁路、运河等工程建设的需要,地质学家开始介入解决工程建设中与地质有关的工程问题,不断地进行着艰苦的工程实践和开拓性的理论探索,首次出版了“工程地质学”专著,工程地质学开始成为地球科学的一个独立分支学科,工程地质勘察则成为工程建设中不可缺少的一个重要组成部分。二次世界大战以后,全世界有了一个较为稳定的和平环境,工程建设的发展十分迅速,工程地质学在这个阶段迅速成长起来了。经过半个多世纪的工程实践和理论探索,工程地质学大为长进,内涵和外延都焕然一新,成为了现代科学技术行列中的重要分支学科。
中国的工程地质事业在解放前基本上是空白,建国后才有了长足的进步和发展。50年代初开始引进苏联工程地质学理论和方法,走过了我们自己的工程实践和理论创新的辉煌历程,形成了有自己特色的工程地质学体系。特别是在水利水电行业,举世瞩目的三峡、小浪底等特大型水利枢纽工程的开工建设,澜沧江、红水河、雅砻江、乌江、黄河等大江大河众多大型梯级水电站的兴建,以及若干正在开展前期工作的其它水利水电工程,充分积累了在各类岩性地区和各种复杂地质条件下进行地质工作的丰富经验,建立了一套比较完整的工程地质勘察规程规范。重大工程建设不断地将数理学科的新成就和高新技术及时吸收进来,极大地丰富了工程地质学科的内容,有力地促进了工程地质学科的发展,使我国工程地质学达到现代科技水准,逐渐成为国际工程地质界的重要成员之一。
今天,工程地质专业学科的内涵已经远远超出了传统工程地质定性描述和定性评价的范畴,发展成为集多种勘探手段去获取基础性地质资料,并对这些资料进行归类汇总、整理分析、定性评价、定量评价、地质预测、工程措施的建议等等既特殊又复杂的综合性专业。任何一个成熟的设计师,都会清楚地意识到工程地质专业在工程设计中的重要位置。无数重大工程成败的实例足以证明工程地质专业在工程建设中的权威性。
在学术界,有国际工程地质学会,国内的中国地质学会、中国水利学会和水力发电工程学会等全国性学术组织都专门设立有工程地质专业委员会,水利水电行业中全国性的学术组织还有“水利水电工程地质信息网”。此外,全国性的勘测技术协会主要还是工程地质专业。这些学术组织为我国各行各业的工程建设作出了重大贡献,发挥了巨大作用。
2 水利水电工程地质的特点
2.1 特殊性与复杂性
在水利水电、电力、工民建、交通、港航、航天、航空、地矿、市政建设等等凡是存在土建工程,要与地质体(地基)打交道的行业,都有工程地质专业,因此,我们称工程地质专业是工程建设的基础性专业,是不必争议的。由于水利水电工程建设自身的特殊性和复杂性,使得水利水电工程地质又是所有这些不同行业的工程地质专业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的业界龙头。
水利水电工程建设的特殊性首先表现在工程建筑物的特殊性。工业与民用建筑到处可以见到基本相同甚至完全相同的建筑物,可以部分或全部套用标准设计图纸。而水工建筑物则不然,世界上有成千上万座水库大坝,你就很难找到两座完全相同的大坝。决定大坝的规模、坝型、结构等工程要素的自然条件很复杂,而工程地质条件则是最主要的自然条件之一。水工建筑物的第二个特殊性是与水打交道,所承受的主要荷载是水荷载。水利水电工程不允许失事,一旦失事,损失将十分惨重。
水利水电工程建设的复杂性主要表现在工程规模大,专业多,涉及面广,投资大,工期长,建筑物的形式、结构、功能、荷载组合等等都十分复杂,特别是大型特大型水利水电工程更是如此。例如举世瞩目的三峡水利枢纽工程,涉及到中国的政治、经济、社会、资源、环境、文化等方方面面,你很难找到其它基建工程可以等同于这样的水利水电工程。因此,水利水电工程地质专业的特殊性与复杂性是由水利水电工程建设的特殊性和复杂性所决定的,同时,工程区自然地质环境的复杂性也决定了这个专业的技术难度。
2.2 实践性与经验性
水利水电工程地质的另一特点是强烈的实践性与经验性。在中国水利学会勘测专委会1999年度学术研讨会上,工程地质界知名前辈专家天津院的李仲春教授语重心长地警示工程界:工程地质这个专业太难了,工程地质决策不是通过计算和试验所能左右的,很大程度上取决于我们的工程经验,即是十分成功的工程,也很难证明它既安全可靠又经济合理。李仲春教授的肺腑之言充分表达了工程地质专业的实践性与经验性的深刻含义。
工程地质理论上的任何一项新进展,新方法,新技术,都必须通过大量试验研究、分析论证和工程实践的检验。例如,近二十年来随着数理基础学科和计算机技术的发展,坝基、洞室和边坡稳定性分析计算的理论和方法有了长足的进展,但是这些计算成果仍然只能是工程设计和决策的一种参考,因此在工程界有一种通用说法:不可不信也不可全信。许多工程实例足以说明采取慎重态度的必要性。有些工程从分析计算上看是安全的,实际上却出了问题;而另一些工程通过计算认为不安全,但却安全运行了数十年。因此我们搞工程建设,工程经验往往又是起决定作用的。
2.3 工程地质问题的长期性与隐伏性
水利水电工程地质的第三大特点:在地质体中留下的工程隐患具有长期性和隐伏性,甚至具有不可预见性。法国Malpasset拱坝失事和意大利Vajont水库大滑坡,均为水工史上震惊世界的惨痛教训,其地质隐患在整个勘测设计施工的全过程中没有丝毫警觉。葛州坝工程坝基软弱夹层问题导致工程停工,重新补充勘探并对设计进行重大修改。南盘江天生桥二级水电站厂房建在一个古滑坡上,开工后实在施工不下去了,搬出滑坡体后又位于另一个滑坡体的脚下。该电站的引水隧洞工程地质条件更是复杂得令建设者们防不胜防。由于地质体中留下的工程隐患造成的工程事故,轻则修改设计,重则工程报废,或造成生命财产的重大损失,这样的例子实在太多,举不胜数。
2.4 工程地质测不准原理
著名的量子力学测不准原理:“不能同时测准粒子在某一瞬间的速度和位置”。我们不妨借用这个原理来揭示工程地质的一些本质性问题。事实上,地质体中的某些性质的确是测不准的。例如某一组结构面的产状,你只能用一个区间值来表述,如果仅用一个确定值来表述则肯定不符合客观实际。又如工程地基岩体的物理力学参数,它只能是一个区间值或统计值,因为地质体中每一点的性质都可能是变化的。地质参数精确到某一个具体数值的时候,千万不要把它当成是绝对准确的,否则会误导精确评价的可信性。据此,我们可以将工程地质测不准原理表述为:“地质体的工程性质不可能用绝对准确的参数来确定,它们只能是通过地质测绘、勘探、试验、分析、统计和经验判断后提出一个建议区间值,供设计师根据建筑物的性质在这个区间值中选取设计采用值”。近二十年来,概率统计、模糊数学、灰色理论等数理学科广泛应用于工程地质分析领域,可以说是对工程地质测不准原理的有力支持。有些设计师不能理解地质师为什么只能提出区间值,而不提出确定的数值,当他们对测不准原理透彻理解之后,这种疑问将会自然消除。3 工程地质的技术进步
工程地质勘察技术近二十年来有了长足的进展。测量、物探、钻探、试验等在仪器、设备、新技术、新方法、新手段方面不断推陈出新,为工程地质提供了强有力的技术依托。由于有了各种新技术的支持,工程地质分析从定性到定量就成为可能。定量分析的新理论层出不穷,在学术界十分活跃。
计算机技术的发展对工程地质来说是一场真正的技术革命,从外业资料收集和内业资料整理的工作程序、工作方法、产品成果、质量标准等等均与传统的工程地质有较大的差异,应用前景振奋人心。“工程地质计算机应用技术协作网”业已正式成立,必将对工程地质技术进步起到积极的推动作用。工程地质计算机应用主要包括六大课题:①数值计算;②制图;③数据库;④文档管理;⑤专家系统;⑥网络系统。这六大课题既是多年来本专业计算机应用的实践,也是我们将继续探讨的主要课题,还需要在今后的实践中赋予新的内涵。
4 工程地质专业的任务与责任
工程地质专业的主要任务是:①选址,选择在地质条件上相对最优的工程建筑地区或场地;②评价,阐明工程建筑区或场地的工程地质条件,进行定性和定量的工程地质评价,准确界定工程地质问题;③预测工程建筑物兴建和运用过程中地质条件的可能变化,为研究改善和治理工程地质缺陷的措施提供依据;④调查工程建筑物所需的天然建筑材料等。归纳起来的表述:为工程建设提供基础性和专门性地质资料,为工程选址、建筑物设计以及不良地质条件的工程处理提供技术依据,同时对地质环境的变化作出预测。
为了完成以上任务,需要针对工程建筑物区进行工程地质勘察和工程地质分析,界定和研究主要工程地质问题。工程地质勘察需要勘察目的明确,工程概念清晰,勘察手段多样,勘探精度满足要求。工程地质分析要求方法正确,计算可靠,参数可信,建议措施符合工程实际。工程设计最关心的是建筑物地基的工程地质条件和物理力学性质,因此工程地质工作的最终体现是工程地质定性和定量评价。
工程地质专业只对提交给设计采用的地质资料负责,其物理力学参数也仅仅是建议值,不在建议值范围之内的设计采用值和不适应地质条件的设计方案,地质师不负责。但是,地质师有责任对不符合或不适应地质条件的设计方案提出质疑,对可能存在的工程隐患要与设计师充分交底,对不良工程地质缺陷有责任提出工程处理措施的建议。
一般说来,正规勘测设计院的勘测队伍,已经过几十年工程实践的检验,在正常情况下都可以完成以上任务并尽到地质专业的责任。本文以下章节列出的工程地质工作中存在的若干问题,是归纳了笔者从事工程地质工作十多年来的所见所闻,供地质师们分析问题时参考。
5 工程地质工作存在的问题与对策
5.1 工程地质勘察的质量问题
在工程地质勘察过程中,一般问题较多的是工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;地质报告中基本地质条件不清楚,主要工程地质问题界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性更大。
5.2 相关专业的理解问题
一种情况是地质师对其它专业不理解,这需要加强跨专业的学习。另一类现象是设计施工等相关专业对工程地质的不理解。有的不懂地质却偏要提出一些不切实际的勘探要求,有的工程由设计人员来布置地质勘探工作;有的设计人员对地质专业知其然不知其所以然,自以为是包打天下,不结合地质条件设计不当;也有的是不尊重自然地质规律,野蛮施工,严重破坏地质体的自然结构,造成重大工程事故。所有这些非地质专业的问题,往往在出了问题之后又向地质专业推卸责任,令地质师们不知所云。工程地质界知名专家学者孙广忠教授指出:“实际上,在地质工程实践中脱离地质实际的实例随手可拾,可以说,地质工程施工中出现事故的绝大部分是设计和施工脱离地质实际的结果,或者是对工程地质条件没有搞清楚或认识不清的结果,如果离开了地质基础,则其理论必将脱离地质实际必将作出错误的结论”。
潘家峥院士等前辈专家早已强调过地质学水工,水工学地质。足以可见专业之间的交叉渗透问题,早已被专家们的真知灼见道出了关键,就看我们作何行动。
5.3 勘测周期不合理的问题
从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理。但有些工程没有基础性的前期投入,一旦要报项目,立即就要求提交地质报告;还有些工程是今天提交了可研报告,明天就提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,地质条件不清楚,投资控制不住,施工后修改设计,或由于地质问题造成承包商巨额索赔等等。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大工程事故。
5.4 规程规范的问题
规程规范的问题较多,甚至产生了一些混乱。水利系统与水电系统的勘测设计阶段不一致,规程规范也有区别。历经十多年的编写报批,1999年才颁布的国家标准《水利水电工程地质勘察规范》,在勘测程序和新技术的应用方面都已经明显地落后于时代的发展,一经颁布实施就难以把握。更为令人难以理解的是另一部国标《岩土工程勘察规范》并不完全适合于水利水电工程地质,而建设部的一些工程勘察监督机构则以此为依据对水利水电勘测设计单位实施质量检查,使勘测单位不得不准备满足两种规范的两套地质报告分别对付审查和检查。规程规范的修订和出台周期太长,完全不能满足工程建设的需要。水利与水电分家之后,对于工程地质这个专业来说其工作性质是一样的,但却存在不同的技术标准和勘测程序,这种情况还要继续下去,需要寻求解决或协调方案。
5.5 人才问题
文革十年造成的人才断层已经出现。有丰富工程实践经验的前辈地质师相继离岗,各勘测设计院明显缺地质总工人才,八十年代期间各院比较整齐的地质副院长和院级地质总工,近年来在一些勘测设计院已经相继断档,或后继无人,或后备人才尚不成熟。勘测行业不景气,社会地位和经济地位与工程地质专业不相适应,工作环境、工作条件的局限,人才资源开发机制的问题,择业行为中的浮躁动机等等,都不同程度地影响着优秀地质师的成长。
高质量高水平的工程地质分析成果,出自于高水平高素质的地质师。有人说二、三年就可以培养出地质专家,实属无知。要培养出一个具有工程地质分析能力,能够解决复杂问题的地质师,没有十年以上的功夫,大量的工程实践,自身的敬业精神,理论联系实际,相关学科专业的学习和渗透,是决不可能的。十年树木百年树人,在地质师的培养过程中可以充分体现出来。培养优秀地质师的难度可以说远远超过培养博士、研究员和教授的难度。
社会的发展和日趋激烈的竞争市场,对地质师素质的要求也将越来越高,最好是跨专业的复合型人才。竞争的实质是人才的竞争。勘测队伍要走向市场,必须重视高素质人才的培养,重视人才资源的开发。
5.6 技术管理问题
工程地质勘察质量的控制,技术管理是主要环节之一。近年来一些单位提交的勘测设计报告中的地质章节不是地质师写的,报告的编制人中没有地质专业负责人,或地质报告没有院级地质负责人审查把关,报告和图纸中的错误较多。这种情况给总院增加了审查难度,同时也有损勘测设计单位的质量和水平形象,还会延误工程报批的时机。当然也有上级单位工程审查把关不严,助长了这种技术责任心不强的现象。
5.7 其它问题
前期工作投入不够,有些地方部门长期拖欠勘测经费;体制问题,市场竞争不规范,非水利水电勘测单位从事水利水电勘测工作存在工作方法、技术要求和工程地质评价等方面的差异;勘测工作经费仍然按落后的实物工作量计算,造成多勘探多争钱,地质分析多出力多赔本的事实上的不合理现象,长期以来得不到解决。勘测技术的科技含量低,新技术新方法投入少,不能满足现代工程技术发展的要求。
5.8 今后十年将进入工程事故的高发期
鉴于对以上若干问题的担忧,今后十年有可能是我国水利水电工程事故的又一个高发期,这一悲观性预测有些危言耸听,但愿不要成为被不幸言中的事实。
5.9 解决问题的对策
解决问题首先要分清责任。规程规范和部分技术管理方面的问题应该由总院负责;勘测周期不合理,前期工作投入不够等问题应该是地方部门或者计划部门负责;质量、人才、相关专业的协调等问题自然应该由勘测设计单位负责;其它问题大家都有责任,但主要还是取决于大环境。
责任分清楚了,落实到要有人来抓,所有问题虽然我们不敢说都能很好地得到全面解决,但至少可以前进一大步。最可怕的是大家都在畅谈必要性重要性,结果都是纸上谈兵,没有实际行动。笔者在这里也就是夸夸其谈而已,不可能提出可以操作的具体解决方案,这种方案也不该我们提,该谁提?当然应该是谁负责抓,谁就提方案追落实精指挥勤检查,最终归结到谁领导的关键问题上。到此为此,我们的对策就算出台了。
其实,我们这里列出来的众多实际问题,本质上和深层次的是体制和机制问题,需要通过改革才能从根本上解决。随着勘测设计市场化进程的加快,新技术与旧管理的冲突,老观念与新思想的交锋,既是矛盾又是改革的动力,这是不难理解的。
6 工程地质要抓住机遇迎接挑战
汪恕诚部长曾经讲话强调:“不能老修改设计,因为搞招投标尤其是国际合同,修改设计就意味着被索赔”。少修改或不修改设计,是对工程地质提出的更高要求。基本地质资料不准,修改设计就是必须的。高标准严要求就是挑战和机遇。
人类社会的进步与发展,实际上又是一部人与自然相互协调和相互影响的壮丽史诗。以前我们把人与自然的关系当成是与天斗与地斗的斗争关系,实践证明,人与大自然斗争的结果,虽然取得了一些局部性的小胜利,而大自然反过来对人类的惩罚却是灾难性的。人类的每一次产业革命,无不与工程建设有直接关系,与地质环境有直接或间接关系。建国以来,我国的基本建设此起彼伏,水利水电工程建设从无到有,新一轮的建设高潮正在兴起。在多专业组成的基建队伍这个庞大乐团中,地质师要起到指挥和首席演奏家的作用,甚至还要担负起独奏华彩乐章的作用。
尽管工程地质学科正在经历着前所未有的挑战,工程地质工作也存在着这样那样的问题和难题,然而这更是机遇。抓住机遇迎接挑战,顺应自然,保护环境,防止灾害,造福人类,是工程地质学家和地质师的艰巨任务和不可推卸的责任。主要参考

F. 整装勘查面临的矛盾分析

许令兵

(河南省有色金属地质矿产局第二地质大队)

新中国成立60年来,地质勘查队伍在保障国民经济建设、提供资源保障方面作出了卓越贡献。随着经济的快速发展,矿产资源的需求进一步加大,资源储量的可供能力下降,资源瓶颈凸显,迫切需要取得重大找矿新突破;当前随着找矿难度加大,有重大影响的找矿成果缺少;地勘单位的机制体制在某种程度上制约着单位的发展,影响了地质找矿的实现。为此,国土资源部统一组织的国土和地勘系统开展地质找矿改革发展大讨论,及2009年5月,河南省国土资源厅组织召开了“推进整装勘查,加强深部找矿,实现地质找矿重大突破”专题研讨会,意在回顾历史,正视现实,面向未来,通过进一步解放思想,实现地地质找矿新突破,发挥地质队伍为国家经济建设提供矿产资源和技术服务的功能。

一、整装勘查的必要性

地勘单位推进企业化进程20多年了,地勘单位的机制体制发生了一些的变化。1999年国务院发布了《关于地勘队伍管理体制改革》的文件,明确了地勘单位实行属地化管理,并明确指出地勘单位属地化之后的目标是企业化。2006年,国务院出台《关于加强地质工作的决定》,明确了地质工作市场化运作的方向。所以地勘单位企业化是不可逆转的发展方向,地勘单位最终是要在市场经济体制下生存和发展,并且要作为市场的主体,参与到市场经济中来。因此,地勘单位的改革是势在必行,要充分利用这个宝贵的过渡期,积极主动地进行改革,适时调整地质找矿布局和思路,实现地质找矿新突破。

当前,受国际金融危机的影响,我国地质找矿工作正处于非常重要的关键节点,同时地质找矿缺乏大成果、地勘单位改革发展的任务十分艰巨、科技创新能力不足等问题也进一步显现,并造成矿业市场萎缩、矿产品价格波动、企业效益下滑。金融危机在带来巨大压力的同时,也为我们提供了难得的发展机遇,一些小的矿业主纷纷退出矿业市场,这给矿产资源(或矿业权)重新整合提供了机会,为整装勘查提供了良好的舞台。因此,我们要坚定信心迎接挑战,在应对危机中促进科学发展上水平。全国危机矿山深部找矿取得了可喜成果,河南省地勘局的整装勘查试点值得我们借鉴。

二、整装勘查面临的主要矛盾

(一)矿权设置的问题

何为“整装勘查”,目前没有一个统一的概念。笔者认为,就是按重要成矿区带,依据成矿规律,合理划分勘查(开发)区域,杜绝勘查阶段“化整为零”或开发阶段“大矿小开”,从而实现找矿的新突破。目前,河南省内重要成矿区带,基本被瓜分殆尽,矿权分散,各属其主。一方面探矿权分配并没有向大型企业(或地勘单位)集中,给整装勘查带来了极大的不便;另一方面,采矿权归矿山企业所有,在其采矿标高以下,设置探矿权,虽其空间位置并不重叠,法律也没有明文禁止,但操作起来很困难。

(二)利益分配的矛盾

目前,整装勘查势在必行,但对现有的矿权如何整合?如何兼顾地勘单位的各方利益?

首先,以局为单位统一对所属队(院)的矿权按成矿区带,依据成矿规律,合理组合进行整装勘查,这一模式可能是当前较为有效的途径之一,但必须处理好各队(院)间的利益关系,否则会影响各单位的积极性。

其次,技术力量的有效组合,是整装勘查必要途径,原则上讲,无论是“整装勘查”还是“深部找矿”,与以往的地质找矿应有较大不同。它是基于对区域成矿规律认识的基础上,是一个系统工程,不是简单的“工程施工+取样化验”,必须发挥众多专家的聪明智慧。对全局来说,势必要进行技术人员的组织调整,形成专家团。技术人员都是各单位的财富,技术力量调整必然会影响到各单位今后队伍的发展。

再者,地质找矿成果是专业技术人员的脑力劳动和体力劳动的结果,技术人员劳动成果应与其收入紧密相连,成果与收入必须成比例,这样才能提高广大技术人员的积极性,才能找到矿、找大矿、找富矿,才能实现找矿新突破。

(三)长远与眼前的利益矛盾

矿权是地勘单位的财产,从某种意义讲,矿权多与少代表着单位的经济状况和实力,地质找矿成果的优与劣,是衡量地勘单位的发展实力。申请政府资金或吸收社会资金联合勘查,从而进行矿业开发的联合,是地勘单位做强做大的必经之路,也是地勘单位企业化的要求,但由于各单位的经济实力不一,在矿权“联合”或“转让”的选择上,侧重有所不同,“联合”是长远,“转让”是眼前,二者不能偏废。

三、几点建议

(一)加强对“整装勘查、深部找矿”工作的领导

“整装勘查、深部找矿”涉及面广,面临诸多问题,如投融资机制、矿权的处置、成果收益分配及地质重大问题的研究等。因此,建议局成立统一领导小组,组织协调项目的申报、施工及技术指导。

(二)对全局矿权进行分类管理,分类指导运作

通过新登记、整合、购买等不同方式,使矿业权形成规模。我局于2007年制定了《河南省有色金属地质矿产局矿业权管理办法》,笔者认为,此办法是在当时的背景下侧重于矿权的维护和转让,主要目的是规范各单位矿权转让行为,使其过程更加规范。但现今矿权管理范围应更加宽泛,不仅要管矿权转让,更重要的是管找矿,使其找到矿、找大矿、找富矿。建议应对矿权依其成矿条件,在局的统一协调下,在下属单位自愿、自由组合的前提下,对全局范围内矿权进行分类组合,力争在重要成矿区带形成勘查基地,实现找矿新突破。

(三)科学规划,有序推进

建议在全局范围内,集中优秀专家,对河南省重要的成矿区带加以研究,结合我局的技术优势,选择有利区域,有序部署地质找矿工作,提高找矿效率,尽快实现地质找矿新突破。

(四)保障措施

(1)建立多渠道投入机制。一方面积申请政府专项资金,如省两权价款等;另外按照自愿的原则,可由矿山企业、地质勘查单位、矿业权人共同出资。按矿业权的评估价值及实际投资额计算投资比例,按比例分享成果。

(2)加强项目的管理。“领导小组”从项目的立项申报、设计编制、野外施工至成果提交,实行全过程监管。

(3)完善激励机制。在提高技术装备水平的同时,应努力改善野外地质工作条件和人员待遇,分配向野外一线倾斜,奖金与成果挂钩,使广大技术人员能够静心、安心地去找矿,要用机制激励人、用待遇留住人。

G. 中央公益性地质调查队伍建设中的矛盾分析

一、队伍的刚性发展与任务弹性之间的矛盾

队伍的刚性发展与任务弹性之间的矛盾是困扰队伍发展的大问题。队伍的刚性发展是由我国事业单位的特点所决定的。事业单位除了退休自然减员和自己调出外,没有因为任务不足使员工退出的机制,而且在稳定的工资收入、医疗保障、离退休保障等方面具有明显的优惠政策,这就导致事业单位人员增长容易、减少困难。我国计划经济时期形成的庞大地质队伍,进行了长期的改革探索,在精干队伍方面,始终没有找到很有效的途径,在实行地勘队伍属地化管理,并向企业化经营改革方面,仍然面临很多困难和问题。队伍运行成本依然很高。

任务弹性表现为任务结构的变化和调整,对于具体单位来说,任务的弹性更加明显。一是地质工作任务受市场需求的调节,会存在弹性变化;二是尽管在地质工作投入总量上弹性变化的周期比较长,但在需求结构上变化比较明显,周期较短。上述两种规律综合作用表现为任务的弹性化。这种任务弹性化在市场经济条件下尤为突出。就具体人员而言,地质专业知识和经验的积累需要一个较长期的过程,在适应地质任务需求结构变化上存在很大挑战。由此可见,队伍的刚性发展与任务弹性之间的矛盾,导致人员不足与人员过剩并存的矛盾始终存在。队伍的刚性发展与任务弹性之间的矛盾将长期存在,这也是造成队伍包袱沉重的内在原因之一。以队伍的低成本策略、组织结构弹性化、规模精干化、构建学习型组织等应对任务的弹性化是中央公益性地质调查队伍组织结构调整和运行机制设计应当考虑的可选策略之一。

二、事业费低满足、低增长与不断增长的高需要的人员福利和收入的矛盾

由于社会整体福利和收入水平的不断提高,尤其是同行业福利和收入水平的比较,导致了中央公益性地质调查队伍对收入和福利有不断增长的需要。当前,中央公益性地质调查队伍基本支出预算不能满足实际支出的需要,由于离退休人员费用也不足,还要挤占部分在职人员的基本支出,这样中央公益性地质调查队伍基本支出预算(尤其是人员支出预算)满足实际支出不足1/3,大部分的基本支出要靠承揽项目进行补充。为了追求一定的收入和福利水平,在积极承揽中央财政预算项目的同时,还要主动开展社会创收,弥补财政预算资金的不足。

目前,中央公益性事业单位的资金收入主要由三部分构成:一是财政资金预算。预算管理对人员支出有比较具体、严格的控制,并且非业务人员不能在项目中列支人员费用,这样管理人员和后勤服务人员就无法从项目取得人员经费预算不足的补充。为了维持单位运转和整体平衡,人员费用缺口部分不得不变相在项目中列支。二是事业收入。即通过协作方式,以事业法人的资格承担财政资金预算以外各种经费来源的收入。通过事业收入,充分利用单位的资源,弥补事业费的不足。三是多种经营等其他收入。当前,多种经营收入占的比重非常小。

由于中央公益性地质调查队伍基本支出严重不足,导致事业单位具有一定经营性质,但又缺少积累和自我发展机制。多种来源的收入是一种风险平抑机制。可以预见,中央公益性地质调查队伍的基本支出预算将会提高,但事业费的低满足、低增长与不断增长的高需要的人员福利和收入的矛盾将会长期存在。以项目为依托,建精建强中央公益性地质调查队伍,加强能力建设,增强竞争优势,适度开展社会化服务创收,在完成中央公益性地质工作的同时,争取多渠道收入,既符合地质工作为经济社会发展服务的要求,又符合市场经济条件下优化资源配置的需要。

三、任务目标与队伍目标的不一致

中央公益性地质调查队伍中的具体单位,发展目标有两个,一是履行好单位职责,二是保证队伍的稳定和发展。地调局机关也有两个目标,一是组织完成好地质调查工作任务,二是带好中央公益性地质调查队伍。理论上讲,这两个目标是一致的,没有前一个目标,队伍就没有存在的必要。但由于历史的原因,当前现实情况下两个目标之间存在不一致。一是由于单位的基本支出预算严重不足,不足部分不得不从项目费用中弥补,预算上制定了弥补人员经费不足的控制标准。由于事业费的低满足、低增长与不断增长的高需要的人员福利和收入的矛盾,导致中央公益性地质调查队伍为了提高人员福利和收入,有积极承揽财政项目,并且通过社会服务创收的动力,这在一定程度上与提高工作质量、履行好单位职责存在矛盾。二是由于离退休人员费用的不足,为了保持队伍的稳定,又不得不用已经不足的在职人员基本支出预算首先满足离退休人员费用缺口。三是由于经常性工作经费的不足,也影响了业务工作的正常开展。四是由于管理人员和后勤人员预算不足,又没有正常弥补渠道,必然变相地从项目经费弥补。上述原因综合的结果导致队伍包袱沉重。

解决这个矛盾的办法是需要两个目标一致。即队伍在完成任务目标时,应该能够或者基本能够实现队伍目标(收入、福利和发展目标),任务目标和队伍目标应呈高度正相关关系。从长期看,最终需要事业单位改革的到位。能够让中央公益性地质调查队伍一心一意搞事业。离退休人员作为政府保障工作的一部分,与事业单位的运行分开。队伍在完成事业任务后,收入和福利水平应达到很高保障。局机关应扮演好管理者和领导两个角色,作为管理者,应当对中央公益性地质调查队伍规范管理、严格控制,保证队伍在国家法规、政策框架内,履行职责,高效完成工作任务;作为领导,局机关本身也是中央公益性地质调查队伍的重要组成部分,要带领和指导队伍完成目标任务,同时,要研究队伍存在的困难和问题,争取科学合理的政策环境,保证队伍的健康发展。具体政策体系设计的科学合理是至关重要的,所有政策综合作用的结果应能够向理想目标引导和调控。否则,尽管单项政策本身是合理的,但没有政策体系的合力,单项推进也许产生的负面影响很大,往往难以实现预期效果。

四、预算规范化的快速推进与预算执行能力大大滞后的矛盾

随着我国财政体制改革的不断深化,预算管理快速向规范化推进。从预算的编制、预算总量控制、预算结构控制、预算与工作量的严格对应,到预算资金的绩效考评、结余资金的处理和预算执行的刚性约束等相继提出规范性要求。当前,中央公益性地质调查队伍预算执行能力方面大大滞后预算规范化的快速推进,导致预算编制与预算执行存在较大不一致,资金短缺与结余并存。主要原因有两个方面:一是有些制度与实际情况之间存在偏差。例如:预算编制和执行时间是以日历时间的一年为一个周期,而预算的批复一般是在年中或年底,往往需要跨年度实施预算。而地质工作本身有自己的工作周期,又和预算批复时间存在不一致,因此预算执行存在时间上的滞后特点;地质调查工作分为两类:一类是具有较多工程手段的地质调查工作(甲类),另一类是地质科研和综合类(乙类),后者以科研探索性为主,预算中不确定因素较多,在制定预算编制具体细则时,应根据两种不同类型的工作,分别制定预算方法和标准,尤其要研究制定适合科研探索性工作柔性特点的新的预算方法和标准。二是中央公益性地质调查队伍预算管理适应能力需要快速提高。随着财政体制改革的不断深化,中央公益性地质调查队伍面临的环境已经发生了大的改变,由于传统思维惯性和工作惯性,对预算管理的重要性尚未引起足够重视,这是预算编制和执行不理想的重要原因之一;财务管理的硬件条件也需要改善。由于每个单位存在大量项目,如果不能给决策者、执行者和管理者提供及时、快捷的预算执行信息,严格执行预算几乎是空谈。由此可见,解决好预算规范化的快速推进与预算执行能力大大滞后的矛盾,要注意两个方面:一是相关政策要进一步完善,更加符合客观实际;二是各单位要高度重视环境的改变,转变观念,积极探索适应新财政制度的管理方式,加速改善财务管理的软硬件条件。

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