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地震工程地质研究

发布时间: 2021-01-21 07:00:20

『壹』 工程地质学的研究内容

可概括为4个方面:①研究建设地区和建筑场地中岩体、土体的空间分回布规律和工程答地质性质,控制这些性质的岩石和土的成分和结构,以及在自然条件和工程作用下这些性质的变化趋向;制定岩石和土的工程地质分类。②分析和预测建设地区和建筑场地范围内在自然条件下和工程建筑活动中发生和可能发生的各种地质作用和工程地质问题,例如:地震、滑坡、泥石流,以及诱发地震、地基沉陷、人工边坡和地下洞室围岩的变形和破坏、开采地下水引起的大面积地面沉降、地下采矿引起的地表塌陷,及其发生的条件与过程、规模和机制,评价它们对工程建设和地质环境造成的危害程度。③研究防治不良地质作用的有效措施。④研究工程地质条件的区域分布特征和规律,预测其在自然条件下和工程建设活动中的变化和可能发生的地质作用,评价其对工程建设的适宜性。
由于各类工程建筑物的结构和作用及其所在空间范围内的环境不同,所以可能发生和必须研究的地质作用和工程地质问题往往各有侧重。据此,工程地质学又常常分为水利水电工程地质学与道路工程地质学、采矿工程地质学、海港和海洋工程地质学、城市工程地质学等。

『贰』  重大工程建设的工程地质研究

近几十年来众多的大型工程建设项目纷纷上马兴建。在水利水电工程地质研究方面,如1996年第30届国际地质大会报道的希腊Evinos高坝及29.4km长的引水隧道、土耳其幼发拉底河梯级大坝工程、我国的长江三峡工程、黄河小浪底工程等。三峡工程的前期地质勘察研究工作已开展了40多年,主要集中在坝址(坝区)比较、区域稳定性和地震活动性,水库工程地质、环境地质及库岸稳定性,水库移民迁建工程地质、环境地质问题,水库诱发地震问题,坝址及建筑物工程地质水文地质问题,天然建筑材料等6个方面。研究工作涉及地球科学中近10个学科。工程于1994年12月正式开工,1997年11月大江截流成功。在铁道工程地质特别是深埋长隧道建设方面,据国内外数十个隧道工程实例统计,最长的达19.8km,最大的埋深达2480m。遇到的地质灾害问题就有高地温、高地应力、涌水突泥、地震震害、有害气体等。采用了工程地质、水文地质、遥感地质、地球物理勘探、构造应力场分析等综合勘探技术,为隧道建成积累了丰富的经验。在沿海港口建设方面,如为香港沿岸港口及机场的扩展开展了近海地质调查,取得了大量的地质信息,奠定了建立地质资料库及编制基础图件的基础,并成功地应用于填海造地、挡海墙、防洪堤、海底斜坡及管道等的设计和建设中。其它如直布罗陀海峡通道工程、法国阿尔卑斯高速公路、荷兰海岸工程、加拿大达林顿核电站等在工程地质领域的实践方面都代表了最新的国际水平。

以往重大工程的工程地质研究主要放在前期论证上,如对坝址的勘测、分析、工程地质条件的评价、预测等方面。工程建设过程中的问题是施工部门的事。现在几乎所有的大型工程建设自始至终甚至建成以后都要求工程地质工作者的参与,从而大大的促进了施工工程地质的发展和工程地质研究领域的拓宽。实践证明,施工阶段可以加深、验证前期对一些工程地质条件和问题的认识。同时,快速采集、分析施工阶段所揭露的大量地质信息,可及时反馈修改设计,指导施工,这种信息化施工可以收到很好的效果。

『叁』 工程地质有哪些常用的研究方法

工程地质研究的主内容有:确定岩土组分、组织结构(微观结构)、物理、化学与力学性质(特别是强度及应变)及其对建筑工程稳定性的影响,进行岩土工程地质分类,提出改良岩土的建筑性能的方法;研究由于人类工程活动的影响而破坏的自然环境的平衡,以及自然发生的崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地质作用对工程建筑的危害及其预测、评价和防治措施;研究解决各类工程建筑中的地基稳定性,如边坡、路基、坝基、桥墩、硐室,以及黄土的湿陷、岩石的裂隙的破坏等,制定一套科学的勘察程序、方法和手段,直接为各类工程的设计、施工提供地质依据;研究建筑场区地下水运动规律及其对工程建筑的影响,制定必要的利用和防护方案;研究区域工程地质条件的特征,预报人类工程活动对其影响而产生的变化,作出区域稳定性评价,进行工程地质分区和编图。随着大规模工程建设的发展,其研究领域日益扩大。除了岩土学和工程动力地质学、专门工程地质学和区域工程地质学外,一些新的分支学科正在逐渐形成,如矿山工程地质学、海洋工程地质学、城市工程地质及环境工程地质学、工程地震学。

1工程地质与岩土工程的区别工程地质是研究与工程建设有关地质问题的科学(张咸恭等著《中国工程地质学》)。工程地质学的应用性很强,各种工程的规划、设计、施工和运行都要做工程地质研究,才能使工程与地质相互协调,既保证工程的安全可靠、经济合理、正常运行,又保证地质环境不因工程建设而恶化,造成对工程本身或地质环境的危害。工程地质学研究的内容有:土体工程地质研究、岩体工程地质研究、工程动力地质作用与地质灾害的研究、工程地质勘察理论与技术方法的研究、区域工程地质研究、环境工程地质研究等。岩土工程是土木工程中涉及岩石和土的利用、处理或改良的科学技术(国家标准《岩土工程基本术语标准》)。岩土工程的理论基础主要是工程地质学、岩石力学和土力学;研究内容涉及岩土体作为工程的承载体、作为工程荷载、作为工程材料、作为传导介质或环境介质等诸多方面;包括岩土工程的勘察、设计、施工、检测和监测等等。由此可见,工程地质是地质学的一个分支,其本质是一门应用科学;岩土工程是土木工程的一个分支,其本质是一种工程技术。从事工程地质工作的是地质专家(地质师),侧重于地质现象、地质成因和演化、地质规律、地质与工程相互作用的研究;从事岩土工程的是工程师,关心的是如何根据工程目标和地质条件,建造满足使用要求和安全要求的工程或工程的一部分,解决工程建设中的岩土技术问题。2工程地质与岩土工程的关系虽然工程地质与岩土工程分属地质学和土木工程,但关系非常密切,这是不言而喻的。有人说:工程地质是岩土工程的基础,岩土工程是工程地质的延伸,是有一定道理的。工程地质学的产生源于土木工程的需要,作为土木工程分支的岩土工程,是以传统的力学理论为基础发展起来的。但单纯的力学计算不能解决实际问题,从一开始就和工程地质结下了不解之缘。与结构工程比较,结构工程面临的是混凝土、钢材等人工制造的材料,材质相对均匀,材料和结构都是工程师自己选定或设计的,可控的。计算条件十分明确,因而建立在材料力学、结构力学基础上的计算是可信的。而岩土材料,无论性能或结构,都是自然形成,都是经过了漫长的地质历史时期,在多种复杂地质作用下的产物,对其材质和结构,工程师不能任意选用和控制,只能通过勘察查明,而实际上又不可能完全查清。岩土工程师不敢相信单纯的计算结果,单纯的计算是不可靠的,原因就在于工程地质条件的不确知性和岩土参数的不确定性,不同程度地存在计算条件的模糊性和信息的不完全性。因而虽然土力学、岩石力学、计算技术取得了长足进步,并在岩土工程设计中发挥了重要作用,但由于计算假定、计算模式、计算方法、计算参数等与实际之间存在很多不一致,计算结果总是与工程实际有相当大的差别,需要进行综合判断。

『肆』 构造体系与地震地质研究阶段~年

自1962年《地质力学概论》内部印刷发行开始,亦即1962年广东新丰江水库诱发地震,李四光开始地震地质研究,开始实测地应力研究,为起始点,至1998年按照李四光遗嘱编写出版《岩石力学与构造应力场分析》为止,主要为构造体系研究阶段(见《地质力学概论》、《李四光年谱》、《天文地质古生物资料摘要(初稿)》部分文字摘录)。

《地质力学概论》部分文字摘录

关于产生各种扭动构造型式的应力场中应力活动方式的研究,直到现在,几乎还没有开始,今后在这一方面大量开展工作是有必要的。这一方面工作的开展,必须首先着重实地调查研究,确定各种构造型式的存在和它们的构造特征,然后进行有关应力场的理论分析,同时和模型实验结合起来,这样,就有可能全面地解决各种构造型式的起源问题。

最后必须指出,构造应力场中,应力的作用,不一定处处都由显著的构造形变反映出来。但构造应力场中这样的应力活动,从地质力学的观点来看,并不是不重要的。相反的,在弥漫岩石的构造应力场中,应力活动可能在地质构造上渺无踪迹,而对构成有关地块的岩石,却留下了某些物理的特性,或正在产生某些物理的特性。测定这些物理的特性,对解决许多工程地质中的重大问题,往往具有极其重要的意义。用各种物理的方法和精密的仪器来探测岩石中保存下来的或正在出现的这些物理特性,是地质力学今后发展的一个新方向。这个方向指出辽阔的远景。

七、模型实验

八、在岩层中不显示构造迹象的应力作用和现时尚在活动的应力分配情况的探测

各种构造迹象,包括矿物颗粒在三度空间排列方位的规律性,是岩石在构造应力场中应力作用的反映。不难设想,有些岩层和岩体,即使受到了一定的应力作用,它并不在它自身中留下构造的痕迹。但由于各种应力的作用,它的物理性质在不同的方向可能发生变化。例如在某一方向受过压应力作用的岩块或地块,在那一方面它的某些物理性质可能发生了一定的变化。也可以设想,在一个指定的岩块或地带中,沿着某一方向,如若有着压应力或张应力或扭应力正在继续活动,这种活动也必然在那个岩块或地带中,沿着一定的方向在它的物理性质方面继续发生一定的变化,虽然应力作用的影响还不到造成显著构造现象的程度。对于这种应力活动,应该可以通过精密的装置,用各种物理的方法探测出来和记录下来。这种测验的工作,显然需要和新构造运动方式的研究结合起来进行,这是地质力学具有重大实际意义的一个新的方面,是值得予以重视的。

(引自《地质力学概论》[1],1999,地质出版社)

《李四光年谱》中关于地震地质名词的使用

6月18日,广东新丰江水库建成后,连续发生诱发性地震,李四光对地震发展的趋势及大堤安全问题非常关心和注意,在听取汇报后指出:该区地震现象与一定方式的断裂活动有关,也与水库蓄水以后水的某种作用有关。要注意该区花岗岩块的构造条件、要结合区域构造体系,对花岗岩块外部及内部的各项断裂带仔细研究。还要注意该区可能与北北东向挤压带以及和它密切联系在一起的各组断裂带的活动化有关。

接着,李四光组织力量着手研究测试地应力的活动规律。

(引自《李四光年谱》[11],1999,地质出版社)

《天文地质古生物资料摘要(初稿)》部分文字摘录

因此,可以断定,有地壳存在,就有地壳运动,不管运动是在缓和的阶段,还是在激烈的阶段。地壳运动之所以能克服阻力,不断进行,必然在地壳中长期存在一种力量推动它,不管这种力量是怎样来的。为了确定这种力量的大小和它作用的方向,通常是在组成地壳的岩石中,与力量作用方向垂直的剖面上,划出一个单位面积,在这个单位面积上作用的力量,叫做那里的主应力。

根据前述有关构造体系排列方位和地壳运动方向的论点以及地壳或其上层远程逆掩水平移动的事实,不可避免地导致这样的结论,即地壳运动主要是水平运动。推动这种运动的力量,在岩石具有弹性的范围内,它是会在一定的过程中逐渐加强,以至于在构造比较脆弱的处所发生破坏,引起震动。这就是地震发生的原因和过程。解决地震预报的主要矛盾,看来就在这里。

这种论断,毕竟只是论断,是间接的认识。要落实这个论断,还必须通过实践。毛主席教导我们:“如果要直接地认识某种或某些事物,便只有亲身参加于变革现实、变革某种或某些事物的实践的斗争中,才能触到那种或那些事物的现象,也只有在亲身参加变革现实的实践的斗争中,才能暴露那种或那些事物的本质而理解它们。”我们一次又一次,在不同地点,通过解除地应力的办法,变革了地应力对岩石的作用的现实状况,不独直接地识认了地应力的存在和变化,而且证实了主应力,即最大主应力作用的方向,处处都是水平的或接近水平。

全世界每年发生地震约五百万次,其中百分之九十五以上是浅震,即震源的深度在5公里到20公里上下。一般震源浅、震级大的地震破坏性较大。

从历史的记录来看,毁灭性的地震,在地球上构造活动的地带,断断续续地发生;火山爆裂,也在这里或那里断断续续地发生,总起来说,虽然不能与大量基性岩流进出的时代比拟,但有时也达到惊人的程度。如公元79年地中海东部地区庞培和赫尔丘兰纽姆那样繁荣的城市,遭到火山喷出炽热物质和大量岩流残酷的毁灭。1783年,由冰岛的大裂缝冒出的玄武岩流泛滥达349平方公里。1877年,非洲坦噶尼喀地区,由非洲东部大裂缝中,从地球深部冒出大量基性岩流。1883年8月27日早晨,爪哇与苏门答腊之间的喀拉喀托岛,接连四次爆发了惊天动地的爆蚱,爆炸声音达到4800公里以外,黑烟浓雾般的灰烬,冲入高空达80公里,全岛三分之二瞬刻变成微尘,剩下三分之一也不久就崩塌到海中去了,现在只遗下一个4~4.5公里宽的环形火山口,未被海水淹没。1953年和1959年还有玄武岩流喷出。而且太平洋区及其他地区火山的活动,并没有停止。这样看来,我们的时代,不是地壳运动和缓,而是正处于相当强烈的时代。

(引自《天文地质古生物资料摘要(初稿)》[8],1972,科学出版社)

在此期间也是地震地质研究阶段,李四光引进和研制地应力测量设备,地应力词汇也正式广泛使用,并且成为地质力学新的广阔的发展研究方向,在工程地质应用上也取得重大进展(见《地震地质》部分文字摘录)。

《地震地质》部分文字摘录

……(机械的力量)在那里不断加强,直到超过了岩层在那里的对抗强度,而那股力量的加强,又必然有个积累的过程,问题就在这里。逐渐强化的那股地应力,可以按上述情况积累起来,通过破裂引起地震,也可以由于当地岩层结构软弱或者沿着已经存在的断裂,产生相应的蠕动,或者由于当地地块产生大面积、小幅度的升降或平移,在后两种情况下,积累的能量,可能逐渐释放了,那就不一定有有感地震发生。因此,可以说,在地震发生以前,在有关的地应力场中必然有个加强的过程,但应力加强,不一定都是发生地震的前兆,这主要是由当地地质条件来决定的。

地应力加强活动,不仅会引起地震,还几乎可以肯定地说,在一定的地区范围内,引起其他许多物理的变化。譬如说,大地电流、电位场、磁场、重力场、地下水位和某些气体冒出等等异常现象,但反过来说,这些异常现象的产生,并不一定意味着局部地应力场的变化。它们产生的原因太复杂了,当然,也不能排除地应力作用的可能性。

因此,我们认为,地震地质工作是地震工作落到实处的一个必不可少的步骤,在寻找可能发生地震的危险地带,特别是危险地区的工作中,它应该起先行作用。在茫茫大地上,如果我们对可能发生地震的地带或地区,完全无所察觉,我们的“以预防为主”的工作和措施,将从何着手?反之,一旦我们获得了确凿证据,证明某些地带或地区,确有发生地震的危险,那就不仅在地理上(空间的意义)起了预报的作用,而且对地震预报观测台站的部署,也具有一定的指导意义。

总起来看,地震地质工作,也和一般地质构造工作一样,不能离开在空间调查,即静态的观测,而且还要进行构造带在时间上的变化,即动态的观测。第二项要求,指出了地震地质工作的特点。

根据上述地震地质工作的一般要求和特点,我们当前的任务概括起来是要回答两个问题:

第一个问题:

哪里有活动构造带?它是怎样活动的?

第二个问题:

构造带的活动是怎样引起地震的?

先就第一个问题,分几点扼要地回答如下:

1.查明活动构造带的所在,追索它伸展的方向和范围。

一个构造带活动不活动,通过一般地质观测方法,包括涉及新第四纪地层、A近冰碛物、冰水沉积、冲积层以及古代人居住遗址和坟墓等等现代构造运动所造成的地面形变或裂隙,活动构造带的存在是可以初步鉴定的,但对地震地质工作的要求来说,用这种方法作出的鉴定,大都不够肯定,不够精确,还需要辅以仪表观测,才能达到要求。(详下第2条)

对一个构造带,譬如说一个断裂带,在一般地质观测工作中,大都只限于它大体上展布的范围,很少严格地要求查明一条断裂带达到何处,才完全消失,一条断裂带两头的终点和断裂带中发生曲折的地点附近,看来,往往是地震之敌,隐藏在活动构造中的据点……

(引自《地震地质》[3],1973,科学出版社)

『伍』 地震是工程地质条件还是工程地质问题

工程地质条件中的工程动力地质作用吧 一个区域都需要划分自己的基本烈度

『陆』 工程地质学的研究内容是什么他们之间有何联系

工程地质问题主要有区域稳定问题、岩体稳定问题、与地下渗流有关的问题以及与侵蚀淤积有关的工程地质问题等四个方面。
区域稳定问题讨论在特定的地质条件中产生的,并影响到广大区域的工程地质问题,包括活断层、地震、水库诱发地震、地震砂土液化和地面沉降。掌握这些问题的规律性,对规划选场,或者说对地质环境的合理开发与有效保护,具有重要意义。某些自然(物理)地质现象的区域性分布规律,则在以后的有关章节讨论。
岩(土)体稳定问题论述斜坡、洞室、地基岩(土)体稳定性的成因发展历史分析和力学机制分析,主要用于具体场地的稳定性评价,但在开发与保护地质环境中也有意义,特别是斜坡、洞室围岩(土)体的稳定性。
与地下渗流有关的工程地质问题包括岩溶及岩溶渗漏分析和渗透变形分析两章。前者以保证水工建筑物正常工作为目的,后者主要讨论渗流作用下土体的稳定性。
与侵蚀淤积有关的工程地质问题,包括河流侵蚀淤积和海湖边岸磨蚀堆积规律及人为工程活动对它们的影响两章,前者对改造河流后者对开发海洋都有重要意义。
岩体结构特征及其变形破坏机制,是进行区域稳定和岩体稳定分析的基础理论。决定岩体变形破坏的主导因素是岩石材料的性质、岩体结构特征、岩体的应力状态、孔隙裂隙中水和时间因素。岩石材料是工程岩土学讨论范围,所以首先对岩体结构特征进行地质历史的、力学的和统计的分析。之后讨论岩体应力状态的总背景,地壳岩体的天然应力状态。在此基础上讨论岩体变形与破坏,其中包括了岩体变形破坏中的孔隙水压力效应和时间效应。

『柒』 汶川地震中出现了哪些工程地质问题

汶川抄地震诱发的滑坡、崩塌、不稳定斜坡(震裂山体)和泥石流等主要次生地质灾害的主要类型及特征进行了较系统地分析研究。结果表明,强震诱发滑坡灾害发生特点与岩性结构和地形条件有较明显的关系,在硬岩、软岩和松散堆积物分布区,滑坡的启动、运动和停积形式有较大的差别,但总体上都具有高速、高动能、强大动力等特征。强震诱发的崩塌主要包括高位大型崩塌;小规模块石崩落、抛射;崩塌诱发大规模滑坡3类。强震条件下大多数崩塌都表现出一定的水平抛射特征。强烈的地震动力使极震区众多山体大范围震裂松动,形成了大量震裂山体。这些震裂山体的地表裂缝具体又可细分为断裂裂缝、震裂裂缝和滑裂裂缝3类。汶川地震形成了巨量泥石流物源,再加上震后泥石流爆发的临界降雨量大大降低,其启动和运动方式发生明显改变,在今后数年内,泥石流将是影响灾区恢复重建的最大地质灾害隐患,应高度重视,采取切实有效措施加以防范。

『捌』  我国工程地质的研究现状

我国的工程地质学经过近50年的发展,今天已成为一门研究内涵丰富、理论体系严谨,具有中国特色的综合性学科,并且是国际工程地质界的重要一员。

纵览中国工程地质学的研究领域,是相当广阔的。主要的有以下几方面:

一、岩体工程特性研究和岩体工程地质力学的创立

大量的岩体工程实践遇到的是地基、边坡和地下工程围岩的变形破坏问题,促使工程地质学家与岩石力学家、土木工程师们关注对岩体介质特性的研究,认识到岩体与岩石是既有着本质区别又相互联系的介质。著名工程地质学家谷德振和他的同事们在一系列岩体工程勘察中,发现岩体的力学性质和行为主要受控于软弱结构面的展布,包括层面、断裂面、节理、片理等,使岩体成为非连续、非均质、各向异性的介质。他们首先从地质建造着手,划分工程地质岩组,运用地质力学理论方法,研究结构面的形成机制和空间分布规律,进而研究岩体结构特性,划分岩体结构类型。再按不同结构类型和工程建筑要求进行岩体力学试验及测试,最后再根据岩体结构特征和力学属性,建立力学模型作数学模拟和稳定性分析。将工程地质学与地质力学、岩石力学有机地结合起来,创立了岩体工程地质力学。它的理论体系、研究思路和方法,在国际上独树一帜。

20世纪80年代中期以来,在中国科学院地质研究所设立了工程地质力学开放研究实验室,吸收国内学者共同协作,开展工程地质前沿课题和生产上需要解决的问题的研究工作,每次学术委员会上都要讨论工程地质学发展的趋势和应制定的科研方向。无形中成为我国工程地质学的研究中心,推动着我国工程地质学的不断发展。

二、区域工程地质和区域地壳稳定性研究

我国地域辽阔,受地质和自然地理条件制约,区域工程地质条件复杂。因此,区域工程地质研究对国土资源开发利用,工程规划布置以及地质环境保护等意义重大。早在20世纪50年代末,老一辈工程地质学家刘国昌、张咸恭、姜达权等就开展了此项研究工作,出版专著和编制全国工程地质分区图。几十年来,各大河流域、部分省区和西南、西北山区都开展了较系统的区域工程地质和环境地质研究,积累了丰富的资料。经过数年的努力,于1990年首次出版了由任国林主编的1∶400万《中国工程地质图及说明书》,并附有全国工程地质分区图;1992年出版了由段永侯主编1∶600万《中国环境地质图系》,图系以工程地质内容为主。标志着我国区域工程地质环境研究取得了丰硕的成果。

“区域地壳稳定性”的术语是由原苏联工程地质学家最早提出的,但未作说明和专门研究。在20世纪50年代末,我国学者谷德振和刘国昌倡导此项研究工作。它的涵意是指岩石圈内正在进行的地质、地球物理作用对地壳表层及工程建筑安全的影响,即地壳现代活动对工程安全的影响程度。其研究思路是以地质力学理论为指导,强调以地质构造研究为基础,以断裂活动性、现代地应力场和地震活动性为主要研究内容,最终进行区域稳定性分级,分区和评价。在该研究领域,胡海涛等依据李四光的“安全岛”思想,指导重大工程场址的选择,取得了重要成果。例如,二滩水电站和大亚湾核电站的成功选址即是。区域地壳稳定性研究对我国工程地质勘察来说,具有特殊的意义,这也是具有中国特色,且在国际上处于领先地位的研究领域。

三、环境工程地质和地质灾害的研究

环境工程地质是现代工程地质学的一个分支,是研究由于人类工程—经济活动所引起的区域性和危害人类及工程安全的工程地质作用。这些有害的工程地质作用是诱发地震、地面沉降、地面塌陷、土地荒漠化、滑坡、泥石流等,它们常导致地质灾害。环境工程地质就是研究这些作用(或问题)产生的机制和条件,进行预测和防治,其目的为了合理利用和保护地质环境。我国正式研究环境工程地质始自20世纪60年代的新丰江水库诱发地震和上海的地面沉降。80年代初以来,共召开了四次全国性的环境工程地质学术讨论会,涉及的内容丰富多采。有些研究成果在国际上处于先进地位。例如,上海地面沉降的防治,区域性滑坡预测模型。1995年出版了第一本由刘传正著的《环境工程地质学导论》,全面论述了环境工程地质理论体系,基本研究内容以及各类环境工程地质作用研究的内容和方法,展示了环境工程地质的前景。

与环境工程地质相关的地质灾害的研究,也主要由工程地质界承担的。近十多年来,对危及人类和工程安全的各种地质灾害,都进行了广泛而深入的研究。在1989年1月召开的全国地质灾害防治工作会议期间,成立了主要由工程地质学家参加的全国地质灾害研究会,次年又创办了《中国地质灾害及防治学报》,对地质灾害的研究起了促进作用,对地质灾害的分类,形成机制、分布规律,预测方法及防治对策与措施等研究成果,及时在学报上开展交流。90年代还编制了中国地质灾害类型图,出版了段永侯等的专著《中国地质灾害》。众多的研究成果及著作,还有具体防治工程的成功,确立了我国在这一领域的国际地位。

四、特殊土结构和工程特性的研究

藉助于测试技术的现代化,我国在特殊土的微观结构及其工程特性的研究方面也有了长足的发展。所谓特殊土,指的是成分和结构特殊,其工程(地质)性质也特殊的土类。我国几乎所有的特殊土皆有分布,诸如淤泥土、黄土类土、膨胀土、盐渍土、红粘土,多年冻土等,它们的分布都具地域性,因此也可称之为区域性土。由于特殊的不良工程性质,对当地工程建设以及生命财产的安全意义重大,因而促使学者们开展了这方面的研究。这里需要特别指出的是,张宗祜、高国瑞、黄熙龄、孔德坊、李生林等学者长期以来对黄土类土、膨胀土和淤泥类土所进行的卓有成效的研究成果,有关它们的微结构特征和分类、物质成分、工程特性及指标,建筑稳定性评价以及处理措施等,都进行了深入的研究。

五、工程地质勘察的理论和技术方法

工程地质学为工程建设服务是通过勘察工作来实现的。工程建筑与其所在的地质环境之间存在着相互作用和相互制约的矛盾关系,要通过工程地质勘察才能搞清楚。50年来,难以计数的大大小小各类工程建筑通过勘察,积累了十分丰富的经验和教训。总地说,我国的工程地质勘察经历了三个历史阶段:第一阶段是1966年以前,勘察工作体制由全盘学习苏联到自主独立发展,勘察工作严格按规范要求进行,为国家基本建设的一批重大工程项目提供了地质依据。当时在工程选址和场地评价中,着重于工程地质条件的阐明和定性评价为主。第二阶段是1966年到1978年,“文革”期间工程地质勘察受到严重干扰而很不正常,破坏了基本建设程序,一些大工程搞了边勘察、边设计、边施工的“三边”方针,盲目简化勘察程序,有的重大工程实际上搞了一次性勘察,造成严重损失。如葛洲坝水利枢纽、焦枝铁路、第二汽车制造厂等工程即是。第三阶段1978年以来,以经济建设为中心的改革开放年代,形成了较完整的工程地质勘察体制,制定新的勘察规范,与国际接轨,勘察质量大大提高。在土木工程中又引进欧美国家的岩土工程技术体制,两种技术体制并存。一些重大工程采取国际招标方式,以引进国外先进的勘察技术和资金。工程地质勘察工作进入了一个新的历史阶段。

经过数十年实践和理论研究,逐渐形成和完善了我国工程地质勘察的理论体系,即“以工程地质条件的研究为基础,以工程地质问题的分析为核心,以工程地质勘察技术方法为手段,以工程地质评价决策为目的。”这一理论体系在由张咸恭、王思敬和张倬元主编的《中国工程地质学》中得到了充分体现。可以无愧地说,我国的工程地质勘察事业在上述勘察理论体系的指引下取得了巨大成就,令世人嘱目。例如,三峡、小浪底、二滩、刘家峡、龙羊峡等一批巨型水利枢纽和水电站工程;大亚湾、秦山核电站;宝成、兰新、成昆、南昆、大秦、京九等铁路干线;还有许多新兴的城市、矿山等等。所取得的优质勘察成果,保证了工程的顺利设计、施工和运行,也得到了国际同行们的赞许。在勘察基础上,形成了“水利水电工程地质”、“铁路工程地质”、“矿山工程地质”和“城市及房屋建筑工程地质”等专门工程地质系列。

当前,新技术方法在工程地质勘探中被推广应用,已取得了较好效果。例如,遥感图像(航卫片)在工程地质测绘填图中的应用;大口径钻进和小口径金刚石钻进在水电工程地质勘探中的采用,砂卵石层钻探与取样新技术,套钻和岩芯定向钻进技术;声波探测、地质雷达、地球物理层析成像技术(CT)、钻孔彩色电视录像及图像处理系统等物探技术的使用;计算机技术在工程地质勘察中普遍采用,各种专用软件的开发等。

50年来我国的工程地质教育一直兴旺不衰。至今全国有十余所高等学校设置有培养工程地质专业人才的院系,为国家培养输送了大批研究生和本科生。此外,在中国科学院地质研究所等多所科研机构专门培养工程地质专业研究生。形成了一支宏大的工程地质专业队伍。在教学实践中,编写出了各具特色的系列工程地质专业教材。高校和科研院所还承担了一些重大的生产和科研课题,既完成了生产、科研任务,又培养了优秀专业人才。

中国工程地质界与国际工程地质协会的联系密切,在20世纪80年代初不少同行加入了国际工程地质协会,建立中国国家小组,随工程地质专业委员会一起活动。中国工程地质界积极参加国际工程地质协会组织的学术活动。自1983年起我国组团参加了历届国际工程地质大会,所提交的论文数都位居前列。现任国际工程地质与环境协会主席,是我国工程院院士王思敬教授,他是1998年在荷兰阿姆斯特丹举行的第8届国际工程地质大会上被推选担任此职的,这是中国工程地质界的骄傲!

『玖』 工程地质的研究内容

工程地质研究的主内容有:确定岩土组分、组织结构(微观结构)、物理、化学与力学性质(特别是强度及应变)及其对建筑工程稳定性的影响,进行岩土工程地质分类,提出改良岩土的建筑性能的方法;研究由于人类工程活动的影响而破坏的自然环境的平衡,以及自然发生的崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地质作用对工程建筑的危害及其预测、评价和防治措施;研究解决各类工程建筑中的地基稳定性,如边坡、路基、坝基、桥墩、硐室,以及黄土的湿陷、岩石的裂隙的破坏等,制定一套科学的勘察程序、方法和手段,直接为各类工程的设计、施工提供地质依据;研究建筑场区地下水运动规律及其对工程建筑的影响,制定必要的利用和防护方案;研究区域工程地质条件的特征,预报人类工程活动对其影响而产生的变化,作出区域稳定性评价,进行工程地质分区和编图。随着大规模工程建设的发展,其研究领域日益扩大。除了岩土学和工程动力地质学、专门工程地质学和区域工程地质学外,一些新的分支学科正在逐渐形成,如矿山工程地质学、海洋工程地质学、城市工程地质及环境工程地质学、工程地震学。
1工程地质与岩土工程的区别工程地质是研究与工程建设有关地质问题的科学(张咸恭等著《中国工程地质学》)。工程地质学的应用性很强,各种工程的规划、设计、施工和运行都要做工程地质研究,才能使工程与地质相互协调,既保证工程的安全可靠、经济合理、正常运行,又保证地质环境不因工程建设而恶化,造成对工程本身或地质环境的危害。工程地质学研究的内容有:土体工程地质研究、岩体工程地质研究、工程动力地质作用与地质灾害的研究、工程地质勘察理论与技术方法的研究、区域工程地质研究、环境工程地质研究等。岩土工程是土木工程中涉及岩石和土的利用、处理或改良的科学技术(国家标准《岩土工程基本术语标准》)。岩土工程的理论基础主要是工程地质学、岩石力学和土力学;研究内容涉及岩土体作为工程的承载体、作为工程荷载、作为工程材料、作为传导介质或环境介质等诸多方面;包括岩土工程的勘察、设计、施工、检测和监测等等。由此可见,工程地质是地质学的一个分支,其本质是一门应用科学;岩土工程是土木工程的一个分支,其本质是一种工程技术。从事工程地质工作的是地质专家(地质师),侧重于地质现象、地质成因和演化、地质规律、地质与工程相互作用的研究;从事岩土工程的是工程师,关心的是如何根据工程目标和地质条件,建造满足使用要求和安全要求的工程或工程的一部分,解决工程建设中的岩土技术问题。
2工程地质与岩土工程的关系虽然工程地质与岩土工程分属地质学和土木工程,但关系非常密切,这是不言而喻的。有人说:工程地质是岩土工程的基础,岩土工程是工程地质的延伸,是有一定道理的。工程地质学的产生源于土木工程的需要,作为土木工程分支的岩土工程,是以传统的力学理论为基础发展起来的。但单纯的力学计算不能解决实际问题,从一开始就和工程地质结下了不解之缘。与结构工程比较,结构工程面临的是混凝土、钢材等人工制造的材料,材质相对均匀,材料和结构都是工程师自己选定或设计的,可控的。计算条件十分明确,因而建立在材料力学、结构力学基础上的计算是可信的。而岩土材料,无论性能或结构,都是自然形成,都是经过了漫长的地质历史时期,在多种复杂地质作用下的产物,对其材质和结构,工程师不能任意选用和控制,只能通过勘察查明,而实际上又不可能完全查清。岩土工程师不敢相信单纯的计算结果,单纯的计算是不可靠的,原因就在于工程地质条件的不确知性和岩土参数的不确定性,不同程度地存在计算条件的模糊性和信息的不完全性。因而虽然土力学、岩石力学、计算技术取得了长足进步,并在岩土工程设计中发挥了重要作用,但由于计算假定、计算模式、计算方法、计算参数等与实际之间存在很多不一致,计算结果总是与工程实际有相当大的差别,需要进行综合判断。

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