工程地質(zhì)的學(xué)科價(jià)值與科學(xué)發(fā)展分析

[關(guān)鍵詞]工程地質(zhì) 學(xué)科價(jià)值 科學(xué)發(fā)展 分析 

　　工程地質(zhì)的研究?jī)?nèi)容主要包括確定巖土成分、組織結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等，同時(shí)研究分析特殊地質(zhì)隊(duì)建筑工程穩(wěn)定性的影響。對(duì)工程地質(zhì)進(jìn)行研究主要是為了對(duì)建筑工程所在地區(qū)的地質(zhì)進(jìn)行勘察，對(duì)可能存在的問(wèn)題進(jìn)行分析。這樣就可以為選擇合適的場(chǎng)地，解決建筑過(guò)程中可能面臨的問(wèn)題做好準(zhǔn)備。 

　　1工程地質(zhì)學(xué)科的發(fā)展及其科學(xué)性 

　　每一門(mén)學(xué)科都有存在的價(jià)值和意義，工程地質(zhì)學(xué)科也不例外。人類要生存和發(fā)展就要進(jìn)行建設(shè)。近些年來(lái)，建筑工程的規(guī)模不斷擴(kuò)大，對(duì)工程地質(zhì)的運(yùn)用也越來(lái)越頻繁。在前期，工程地質(zhì)的主要任務(wù)是對(duì)工程進(jìn)行選址，對(duì)地質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，以保證工程的安全。這個(gè)時(shí)候?qū)�工程地質(zhì)的要求主要在于發(fā)現(xiàn)地質(zhì)的規(guī)律及其對(duì)工程的作用以及適應(yīng)性。 

　　從工程地質(zhì)學(xué)科的發(fā)展來(lái)看，主要分為以下三個(gè)階段： 

　　傳統(tǒng)工程地質(zhì)學(xué)階段。這一階段存在于50年代到70年代，在這一階段，工程地質(zhì)的主要作用在于提供全面的資料和數(shù)據(jù)以便進(jìn)行工程選址和設(shè)計(jì)。這一時(shí)期在理論、方法和實(shí)際操作中和世界地質(zhì)工程學(xué)還是有較大差距的。人們也沒(méi)有認(rèn)識(shí)到工程地質(zhì)在社會(huì)發(fā)展中的作用。 

　　傳統(tǒng)地質(zhì)工程學(xué)到現(xiàn)代地質(zhì)工程學(xué)的過(guò)渡階段。這一階段從70年代到80年代。在這一階段工程地質(zhì)已經(jīng)慢慢走上正軌，發(fā)展很順利。主要進(jìn)行工程地質(zhì)災(zāi)害的評(píng)價(jià)和監(jiān)測(cè)。這個(gè)時(shí)候逐漸引進(jìn)了西方發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)理論和技術(shù)。 

　　現(xiàn)代工程地質(zhì)學(xué)階段。這一階段是80年代中后期，世界科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，各國(guó)形勢(shì)也發(fā)生了很大變化。人口、資源以及環(huán)境等問(wèn)題成為世界性的問(wèn)題。隨著人口的逐漸增多，對(duì)資源的需求量越來(lái)越大、環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重。而地質(zhì)問(wèn)題與這三者息息相關(guān)。這個(gè)時(shí)候需要對(duì)工程地質(zhì)的理論和技術(shù)進(jìn)行研究，逐步實(shí)現(xiàn)科學(xué)現(xiàn)代化。 

　　因?yàn)楣こ痰刭|(zhì)學(xué)的特殊性，很多人覺(jué)得這是一個(gè)技術(shù)性問(wèn)題，忽視了它的科學(xué)性和理論性。事實(shí)上，工程地質(zhì)學(xué)包括工程學(xué)、力學(xué)、地質(zhì)學(xué)等多個(gè)方面。不僅幫助人們認(rèn)識(shí)自然還可以改造自然。 

　　2工程地質(zhì)學(xué)科的理論及發(fā)展 

　　工程地質(zhì)學(xué)科的基本理論形態(tài)包括“成因演化論”、“結(jié)構(gòu)控制論”和“相互作用論”。 

　　成因演化論。這一理論體系是從歐美引入的。強(qiáng)調(diào)的是地質(zhì)體的成因決定工程地質(zhì)的性質(zhì)，而演化能改變性質(zhì)。工程地質(zhì)條件的形成是內(nèi)外動(dòng)力作用綜合的結(jié)果。主要任務(wù)是查清工程地質(zhì)的條件以及形成的原因，以此為路徑解決工程地質(zhì)問(wèn)題。 

　　結(jié)構(gòu)控制論。結(jié)構(gòu)控制論是由中國(guó)工程地質(zhì)學(xué)家建立的，強(qiáng)調(diào)地質(zhì)結(jié)構(gòu)控制地質(zhì)體力學(xué)行為。所有的活動(dòng)包括人類活動(dòng)都會(huì)改變地質(zhì)體的結(jié)構(gòu)，從而改變地質(zhì)力學(xué)行為。所以我們要查行處地質(zhì)結(jié)構(gòu)，然后進(jìn)行分析，以解決工程建設(shè)過(guò)程中可能出現(xiàn)的地質(zhì)問(wèn)題。 

　　相互作用論。就像力的作用是相互的一樣，人類活動(dòng)和地質(zhì)之間也是相互作用的。一方面來(lái)說(shuō)，地質(zhì)環(huán)境的好壞與適合與否決定了人們對(duì)地質(zhì)區(qū)域的選擇。人們會(huì)經(jīng)過(guò)研究分析后對(duì)地質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)然后對(duì)工程環(huán)境進(jìn)行選擇。而另一方面，人們的建設(shè)活動(dòng)也在改造者地質(zhì)環(huán)境。前后兩者之間是相互影響的，工程地質(zhì)的作用就在于協(xié)調(diào)這兩者之間的關(guān)系，達(dá)到一定的平衡。 

　　3新時(shí)代工程地質(zhì)存在問(wèn)題的特點(diǎn) 

　　近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)獲得高速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期一個(gè)重要的部分就是建設(shè)。隨著建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，埋藏越來(lái)越深，地下的設(shè)施也越來(lái)越多。工程地質(zhì)面臨著新的嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。 

　　在大型水利工程建設(shè)過(guò)程中，存在著庫(kù)岸崩塌滑坡的現(xiàn)象、水庫(kù)誘發(fā)地震和動(dòng)力學(xué)問(wèn)題以及深巖體精密探測(cè)和隧道的提前預(yù)報(bào)等問(wèn)題。 

　　在能源開(kāi)發(fā)工程中，峽谷區(qū)岸坡（應(yīng)力場(chǎng)）演化與山體卸荷變形成因，大規(guī)模開(kāi)挖中高儲(chǔ)能巖體變形破壞機(jī)理與過(guò)程，地表水入滲非線性模型與各向異性巖體水力學(xué)規(guī)律，大型土石混雜堆積體的結(jié)構(gòu)、力學(xué)與水力學(xué)特性，萬(wàn)年尺度核廢料地質(zhì)處置中水巖熱化耦合作用，深層地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用等。 

　　在鐵路、公路等交通網(wǎng)絡(luò)工程中，含雜質(zhì)碳酸鹽巖溶規(guī)律與隧洞巖溶塌陷和涌水，峽谷區(qū)深厚松散層橋基及邊坡動(dòng)力變形破壞機(jī)理，高速鐵路軟基零沉降控制計(jì)算理論，地下采空區(qū)地球物理特性與判別標(biāo)準(zhǔn)， 跨海通道高壓突水等工程地質(zhì)問(wèn)題。 

　　也就是說(shuō)，隨著工程規(guī)模的擴(kuò)大，埋藏深度的增加，地震等作用的風(fēng)險(xiǎn)越來(lái)越高。人類工程活動(dòng)頻繁的參與使得地質(zhì)體成因等理論已經(jīng)不能夠完全適應(yīng)現(xiàn)在的狀況。巖體結(jié)構(gòu)對(duì)工程地質(zhì)過(guò)程的控制作用在常溫下和在高溫等特殊環(huán)境下也是不相同的。原來(lái)的經(jīng)典理論在現(xiàn)在復(fù)雜的地質(zhì)狀況下，面臨著挑戰(zhàn)。 

　　4工程地質(zhì)科學(xué)發(fā)展分析 

　　在現(xiàn)在復(fù)雜的情況下，對(duì)工程地質(zhì)學(xué)的研究顯得尤為重要。在未來(lái)，我們主要對(duì)一下幾個(gè)方面進(jìn)行研究： 

　　首先是地質(zhì)環(huán)境。主要是指動(dòng)力學(xué)地質(zhì)環(huán)境和災(zāi)害地質(zhì)環(huán)境。災(zāi)害地質(zhì)環(huán)境主要包括水文地質(zhì)環(huán)境、風(fēng)化、崩滑流破壞等物理地質(zhì)作用環(huán)境。 

　　其次是地質(zhì)體工程性質(zhì)研究。這個(gè)主要包括結(jié)構(gòu)性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)。所謂結(jié)構(gòu)性質(zhì)研究就是對(duì)地質(zhì)的非連續(xù)性、隨機(jī)性等進(jìn)行研究。而物理學(xué)性質(zhì)則是指對(duì)高溫、高壓等物理特性下的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行研究。大體上從80年代中期開(kāi)始，中國(guó)工程地質(zhì)學(xué)進(jìn)入了現(xiàn)代工程地質(zhì)學(xué)階段。這個(gè)階段的背景是：世界科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，地球科學(xué)向著國(guó)際化和統(tǒng)一化方向迅速發(fā)展；全世界面臨人口、資源、環(huán)境三大課題；由于人類工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的廣度和深度不斷擴(kuò)大，環(huán)境的污染和破壞日益嚴(yán)重，使合理開(kāi)發(fā)利用和保護(hù)、治理環(huán)境成為迫切需要解決的世界性重大課題，從而促進(jìn)了環(huán)境科學(xué)學(xué)科體系的迅速形成和發(fā)展。工程地質(zhì)學(xué)與人口、資源、環(huán)境這三大課題的研究都有著密切的關(guān)系。這就為工程地質(zhì)學(xué)開(kāi)辟了廣闊的發(fā)展前景。在這個(gè)階段，中國(guó)工程地質(zhì)學(xué)的基本任務(wù)是通過(guò)引進(jìn)和創(chuàng)新，加強(qiáng)基礎(chǔ)理論、方法和技術(shù)的研究，用先進(jìn)的理論、方法和技術(shù)武裝自己，逐步實(shí)現(xiàn)學(xué)科現(xiàn)代化。這個(gè)階段最主要的標(biāo)志是中國(guó)環(huán)境工程地質(zhì)學(xué)的形成和發(fā)展。因此，可以把這個(gè)階段說(shuō)成是“環(huán)境工程地質(zhì)學(xué)”階段。 

　　工程地質(zhì)學(xué)是復(fù)雜的，交叉性強(qiáng)的一門(mén)學(xué)科。涉及到地質(zhì)、工程、物理學(xué)等各個(gè)方面。所以在未來(lái)的研究中我們要積極的將這些技術(shù)相結(jié)合，利用各自的優(yōu)勢(shì)作為分析和參考的依據(jù)。同時(shí)，研究學(xué)家們要將自己納入世界范圍之內(nèi)，地質(zhì)研究要與時(shí)俱進(jìn)，與國(guó)外的先進(jìn)團(tuán)隊(duì)和機(jī)構(gòu)進(jìn)行交流探討，引進(jìn)先進(jìn)的理論和技術(shù)以為己用。 

　　總而言之，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和建設(shè)現(xiàn)代化城市的需要，城市建設(shè)成為國(guó)家關(guān)注的重點(diǎn)。工程地質(zhì)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，無(wú)論從技術(shù)上還是理論上，較之原來(lái)都有很大的提升。但是，隨著城市建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大以及地下建設(shè)的深入，我們面臨的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題也越來(lái)越多。在新的時(shí)期，國(guó)家的建設(shè)依賴于工程地質(zhì)科學(xué)的迅速發(fā)展。我們應(yīng)該更多的關(guān)注工程地質(zhì)科學(xué)，從而為國(guó)家的建設(shè)和發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。 

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