工程地質-全46集 | 易學族自學網

工程地質

工程地質是調查、研究、解決與人類活動及各類工程建築有關的地質問題的科學。工程地質研究的主內容有：確定巖土組分、組織結構（微觀結構）、物理、化學與力學性質（特別是強度及應變）及其對建築工程穩定性的影響，進行巖土工程地質分類。

目的簡介

工程地質的目的是為了查明各類工程場區的地質條件，對場區及其有關的各種地質問題進行綜合評價，分析、預測在工程建築作用下，地質條件可能出現的變化和作用，選擇最優場地，並提出解決不良地質問題的工程措施，為保證工程的合理設計、順利施工及正常使用提供可靠的科學依據。

研究內容

工程地質研究的主內容有：確定巖土組分、組織結構（微觀結構）、物理、化學與力學性質（特別是強度及應變）及其對建築工程穩定性的影響，進行巖土工程地質分類，提出改良巖土的建築性能的方法；研究由於人類工程活動的影響而破壞的自然環境的平衡，以及自然發生的崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地質作用對工程建築的危害及其預測、評價和防治措施；研究解決各類工程建築中的地基穩定性，如邊坡、路基、壩基、橋墩、硐室，以及黃土的濕陷、岩石的裂隙的破壞等，制定一套科學的勘察程序、方法和手段，直接為各類工程的設計、施工提供地質依據；研究建築場區地下水運動規律及其對工程建築的影響，制定必要的利用和防護方案；研究區域工程地質條件的特徵，預報人類工程活動對其影響而產生的變化，作出區域穩定性評價，進行工程地質分區和編圖。隨著大規模工程建設的發展，其研究領域日益擴大。除了巖土學和工程動力地質學、專門工程地質學和區域工程地質學外，一些新的分支學科正在逐漸形成，如礦山工程地質學、海洋工程地質學、城市工程地質及環境工程地質學、工程地震學。

發展簡史

工程地質學孕育、萌芽於地質學的發展和人類工程活動經驗的積累中。17世紀以前，許多國家成功地建成了至今仍享有盛名的偉大建築物，但人們在建築實踐中對地質環境的考慮，完全依賴於建築者個人的感性認識。17世紀以後，由於產業革命和建設事業的發展，出現並逐漸積累了關於地質環境對建築物影響的文獻資料。第一次世界大戰結束後，整個世界開始了大規模建設時期。1929年，奧地利的K·太沙基出版了世界上第一部《工程地質學》。

1937年蘇聯的··薩瓦連斯基的《工程地質學》一書問世。50年代以來，在世界工程建設發展中，工程地質學逐漸吸收了土力學、岩石力學和計算數學中的某些理論和方法，更加完善和發展了本身的內容和體系。在中國，工程地質學的發展基本上始自50年代。谷德振在巖體穩定性問題中提出的結構控制論以及劉國昌在區域工程地質方面，都對工程地質學的發展作出了重要的貢獻。

研究方法

包括地質學方法、實驗和測試方法、計算方法和模擬方法。地質學方法，即自然歷史分析法，是運用地質學理論查明工程地質條件和地質現象的空間分佈，分析研究其產生過程和發展趨勢，進行定性的判斷，它是工程地質研究的基本方法，也是其他研究方法的基礎。實驗和測試方法，包括為測定巖、土體特性參數的實驗、對地應力的量級和方向的測試以及對地質作用隨時間延續而發展的監測。計算方法，包括應用統計數學方法對測試數據進行統計分析，利用理論或經驗公式對已測得的有關數據，進行計算，以定量地評價工程地質問題。

模擬方法，可分為物理模擬（也稱工程地質力學模擬）和數值模擬，它們是在通過地質研究深入認識地質原型，查明各種邊界條件，以及通過實驗研究獲得有關參數的基礎上，結合建築物的實際作用，正確地抽像出工程地質模型，利用相似材料或各種數學方法，再現和預測地質作用的發生和發展過程。電子計算機在工程地質學領域中的應用，不僅使過去難以完成的複雜計算成為可能，而且能夠對數據資料自動存儲、檢索和處理，甚至能夠將專家們的智慧存儲在計算機中，以備咨詢和處理疑難問題，即所謂的工程地質專家系統。

研究作用

工程地質學要分析和預測在自然條件和工程建築活動中可能發生的各種地質作用和工程地質問題，例如：地震、滑坡、泥石流，以及誘發地震、地基沉陷、人工邊坡和地下洞室圍巖的變形，因破壞、開採地下水引起的大面積地面沉降、地下採礦引起的地表塌陷，及其發生的條件、過程、規模和機制，評價它們對工程建設和地質環境造成的危害程度。研究防治不良地質作用的有效措施。

學科分類

工程地質學還要研究工程地質條件的區域分佈特徵和規律，預測其在自然條件下和工程建設活動中的變化，和可能發生的地質作用，評價其對工程建設的適宜性。由於各類工程建築物的結構和作用，及其所在空間範圍內的環境不同，因而可能發生和必須研究的地質作用和工程地質問題往往各有側重。據此，工程地質學又常分為水利水電工程地質學、道路工程地質學、採礦工程地質學、海港和海洋工程地質學、城市工程地質學等。