工程地質(zhì)與巖土工程

本文格式為Word版，下載可任意編輯——工程地質(zhì)與巖土工程工程地質(zhì)學(xué)是一門(mén)應(yīng)用地質(zhì)學(xué)的原理為工程應(yīng)用服務(wù)的學(xué)科，巖土工程是在土木工程實(shí)踐中建立起來(lái)的一種求解巖體與土體工程問(wèn)題的學(xué)科。本文對(duì)工程地質(zhì)與巖土工程之間的關(guān)系、區(qū)別進(jìn)行了詳細(xì)論述，同時(shí)指出了它們的發(fā)展?fàn)顩r。

工程地質(zhì)；巖土工程；關(guān)系；區(qū)別；發(fā)展

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一、巖土工程與工程地質(zhì)之間的關(guān)系

雖然工程地質(zhì)與巖土工程分別屬于地質(zhì)學(xué)和土木工程，但二者具有十分密切的關(guān)系。工程地質(zhì)學(xué)是源于土木工程的需要而產(chǎn)生，是一門(mén)應(yīng)用地質(zhì)學(xué)的原理為工程應(yīng)用服務(wù)的學(xué)科。巖土工程是在土木工程實(shí)踐中建立起來(lái)的一種求解巖體與土體工程問(wèn)題的學(xué)科，它的基礎(chǔ)理論是傳統(tǒng)的力學(xué)理論，但僅僅依靠力學(xué)計(jì)算難以解決工程中出現(xiàn)的實(shí)際問(wèn)題，與工程地質(zhì)在發(fā)生之初就具有密切的關(guān)系。結(jié)構(gòu)工程研究的是鋼材、混凝土等人工生產(chǎn)制造的材料，具有均勻的材質(zhì)，由于是工程師設(shè)計(jì)或選定的結(jié)構(gòu)和材料，所以具有很強(qiáng)的可控性，具有十明顯確的計(jì)算條件，所以說(shuō)建立在結(jié)構(gòu)力學(xué)和材料力學(xué)基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算可信度十分高。但對(duì)于巖土材料而言，不管是結(jié)構(gòu)還是性能，都是經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)時(shí)期在自然中形成，是繁雜地質(zhì)條件相互作用的產(chǎn)物，工程師不能控制結(jié)構(gòu)和材質(zhì)，必需通過(guò)細(xì)心勘察，但是在實(shí)際工作中又不可能完全查清。

由于工程地質(zhì)條件的不確定性和地下巖土體的區(qū)域性和不確定性，巖土工程師對(duì)工程的計(jì)算就會(huì)存在信息不全面和計(jì)算條件的模糊，不能僅僅依靠計(jì)算的結(jié)果，對(duì)工程經(jīng)驗(yàn)要求較高。因此，盡管巖石力學(xué)、土力學(xué)和計(jì)算技術(shù)都取得了十分大的進(jìn)步，也在巖土工程設(shè)計(jì)施工中起到了很大的作用，但由于存在計(jì)算參數(shù)、計(jì)算假定、計(jì)算方法等與工程的實(shí)際有一定的誤差，就會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果與工程實(shí)際之間存在不同程度的誤差，這就需要對(duì)巖土工程進(jìn)行綜合判斷。對(duì)工程地質(zhì)的正確認(rèn)識(shí)和研判，對(duì)巖土工程設(shè)計(jì)和施工有著關(guān)鍵的前期引導(dǎo)作用。

巖土工程設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，首先遇到的研究對(duì)象是巖土體，對(duì)其工程特性以及在地質(zhì)演化過(guò)程中產(chǎn)生的一些地質(zhì)規(guī)律進(jìn)行研究和推測(cè)，就當(dāng)前我國(guó)工程建設(shè)中的分工而言，必需依靠相關(guān)的工程地質(zhì)工程師。譬如隧道工程，由于土木工程師缺乏對(duì)工程地質(zhì)的深入了解，對(duì)在工程設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中遇到的工程地質(zhì)問(wèn)題的預(yù)計(jì)就會(huì)存在一些困難。在進(jìn)行隧道鉆探施工過(guò)程中，雖然土木工程師可以分辯巖芯的軟硬狀態(tài)，但是不能全面把握在何種巖土體狀況下使用何種鉆進(jìn)方法，對(duì)其中可能出現(xiàn)的工程地質(zhì)問(wèn)題采取何種應(yīng)對(duì)措施就存在欠缺。但對(duì)于經(jīng)驗(yàn)豐富的的工程地質(zhì)工程師而言，通過(guò)工程地質(zhì)勘察手段，運(yùn)用工程地質(zhì)經(jīng)驗(yàn)，就能夠?qū)r土體的工程性質(zhì)進(jìn)行初步的判斷，預(yù)計(jì)隧道施工過(guò)程中可能遇到的工程地質(zhì)問(wèn)題，作出預(yù)案建議。巖土工程需要工程地質(zhì)方面知識(shí)來(lái)服務(wù)，工程地質(zhì)研判出的地質(zhì)問(wèn)題、巖土特性及其它問(wèn)題需要對(duì)巖土工程發(fā)揮科學(xué)的指導(dǎo)作用，根據(jù)工程條件和地質(zhì)條件，為設(shè)計(jì)師提供合理的巖土參數(shù)和建議，為工程施工選擇適合的施工機(jī)械、施工方法以及預(yù)計(jì)施工過(guò)程中可能遇到的地質(zhì)工程問(wèn)題，提出處理建議。

二、工程地質(zhì)與巖土工程的區(qū)別

工程地質(zhì)是研究與工程建設(shè)有關(guān)地質(zhì)問(wèn)題的科學(xué)。工程地質(zhì)學(xué)的應(yīng)用性很強(qiáng)，各種工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行都要做工程地質(zhì)研究，才能使工程與地質(zhì)相互協(xié)調(diào)，既保證工程的安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、正常運(yùn)行，又保證地質(zhì)環(huán)境不因工程建設(shè)而惡化，造成對(duì)工程本身或地質(zhì)環(huán)境的危害。工程地質(zhì)學(xué)研究的內(nèi)容有：土體工程地質(zhì)研究、巖體工程地質(zhì)研究、工程動(dòng)力地質(zhì)作用與地質(zhì)災(zāi)難的研究、工程地質(zhì)勘察理論與技術(shù)方法的研究、區(qū)域工程地質(zhì)研究、環(huán)境工程地質(zhì)研究等。巖土工程是土木工程中涉及巖石和土的利用、處理或改良的科學(xué)技術(shù)。巖土工程的理論基礎(chǔ)主要是工程地質(zhì)學(xué)、巖石力學(xué)和土力學(xué)。研究?jī)?nèi)容涉及巖土體作為工程的承載體、作為工程荷載、作為工程材料、作為傳導(dǎo)介質(zhì)或環(huán)境介質(zhì)等諸多方面。包括巖土工程勘察、巖土工程設(shè)計(jì)、巖土工程治理、巖土工程監(jiān)測(cè)、巖土工程檢測(cè)等。由此可見(jiàn)，工程地質(zhì)是地質(zhì)學(xué)的一個(gè)分支，其本質(zhì)是一門(mén)應(yīng)用科學(xué)。巖土工程是土木工程的一個(gè)分支，其本質(zhì)是一種工程技術(shù)。

三、工程地質(zhì)與巖土工程的發(fā)展

關(guān)于工程地質(zhì)與巖土工程今后發(fā)展的方向和重點(diǎn)，從大方向觀測(cè)，工程地質(zhì)與巖土工程這兩個(gè)專(zhuān)業(yè)既不會(huì)逐漸歸為一體，也不會(huì)逐漸分開(kāi)，而是像兩條纏繞在一起的鏈子，在相互結(jié)合，相互滲透，相互依存中發(fā)展。

地質(zhì)學(xué)和力學(xué)是巖土工程的兩大支柱。地質(zhì)學(xué)有一套獨(dú)特的研究方法，通過(guò)調(diào)查，獲取大量數(shù)據(jù)，進(jìn)行對(duì)比綜合，去粗取精，去偽存真，由此及彼，由表及里，找出科學(xué)規(guī)律。

這是一種歸納推理的思維方式，側(cè)重于成因演化，宏觀把握和綜合判斷。巖土工程是以力學(xué)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的，力學(xué)以基本理論為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合具體條件，構(gòu)建模型求解。這是一種演繹推理的思維方式，側(cè)重于設(shè)定條件下的定量計(jì)算。但是，工程地質(zhì)學(xué)家假使不把握力學(xué)，則對(duì)工程地質(zhì)問(wèn)題難以做出定量而深入的評(píng)價(jià)，難以對(duì)工程處理發(fā)表中肯的看法。巖土工程師假使不懂得地質(zhì)，則難以理解地質(zhì)與工程之間的相互作用，也難以對(duì)癥下藥，提出合理的處置方案。這兩種思維方式有很好的互補(bǔ)性，應(yīng)相互滲透，相互嫁接，必能在學(xué)科發(fā)展和解決繁雜巖土工程問(wèn)題中發(fā)揮巨大作用。

半個(gè)世紀(jì)來(lái)，無(wú)論工程地質(zhì)還是巖土工程，我國(guó)取得的巨大成就和科技創(chuàng)新是有目共睹的?，F(xiàn)在的中國(guó)，一方面是工業(yè)化尚待繼續(xù)完成，城市化和新鄉(xiāng)村的建設(shè)正在加速進(jìn)行。另一方面保護(hù)環(huán)境，使社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展的任務(wù)已經(jīng)擺在我們的面前。

二十一世紀(jì)對(duì)于中國(guó)來(lái)說(shuō)，將是水利、水電、道路、橋隧、高層建筑和地下工程并駕齊驅(qū)的世紀(jì)，工業(yè)化、城市化、鄉(xiāng)村現(xiàn)代化、保護(hù)和改善環(huán)境等并舉的世紀(jì)。我國(guó)地質(zhì)條件異常繁雜，環(huán)境特別脆弱，對(duì)工程地質(zhì)和巖土工程帶來(lái)了大量世界級(jí)的難題，也為創(chuàng)新提供了空間和機(jī)遇。工程地質(zhì)專(zhuān)家和巖土工程師要抓住機(jī)遇，在完成工程任務(wù)的同時(shí)，發(fā)揚(yáng)創(chuàng)新精神，提出更先進(jìn)的科學(xué)理論和實(shí)用技術(shù)。要結(jié)合重大工程問(wèn)題創(chuàng)新，結(jié)合中國(guó)特點(diǎn)創(chuàng)新，更要在原創(chuàng)性和概念創(chuàng)新方面狠下功夫。只有原始創(chuàng)新，從概念上突破，才能領(lǐng)導(dǎo)國(guó)際潮流，將我國(guó)工程地質(zhì)和巖土工程的科技水平推向新的高度，走在世界前列。

我國(guó)地質(zhì)條件如此繁雜，工程建設(shè)規(guī)模如此巨大，沒(méi)有高素質(zhì)的工程地質(zhì)和巖土工程專(zhuān)業(yè)人才難以設(shè)想。因此高校應(yīng)將工程地質(zhì)和巖土工程作為兩