淺析工程地質

王允

摘要：工程地質學是20世紀才建立和發展起來的一門地球科學。工程地質專業在工程建設中具有十分重要的位置。工程地質工作的質量，對工程方案的決策和工程建設的順利進行至關重要。由于地質問題引起的工程事故時有發生，輕則修改設計延誤工期，嚴重時造成工程失事給人民生命財產帶來重大損失。近年來，工程地質勘察質量有下滑現象，工程地質分析不夠深入，有的甚至出現工程地質評價的結論性錯誤。今后十年,將有可能成為水利水電工程建設的又一個事故高發期。工程地質對地球環境的保護要發揮重要作用。工程地質面臨著新的機遇和挑戰。

關鍵詞：工程地質 水利水電 勘察

中圖分類號：P2文獻標識碼： A

一般來說,工程地質是調查、研究、解決與人類活動及各類工程建筑有關的地質問題的科學。工程地質研究的主要內容有：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）及其對建筑工程穩定性的影響，進行巖土工程地質分類，提出改良巖土的建筑性能的方法；研究由于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筑的危害及其預測、評價和防治措施；研究解決各類工程建筑中的地基穩定性，如邊坡、路基、壩基、橋墩、硐室，以及黃土的濕陷、巖石的裂隙的破壞等，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；研究建筑場區地下水運動規律及其對工程建筑的影響，制定必要的利用和防護方案；研究區域工程地質條件的特征，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。但是隨著我國經濟的迅速發展現代化建設與環境存在沖突，而且現在大學生雖多，但真正的人才卻少之又少，因此我們要抓住機遇，迎接挑戰，正確處理工程地質 環境 人才 機遇之間的關系，總之工程地質與人類的生活密切相關。

一、崩塌的概念；崩塌是指陡峻斜坡的巨大巖塊，在重力作用下突然而猛烈地向下傾倒、翻滾、崩落的現象。崩塌經常發生在山區河流、河谷的陡峻山坡上，有時也發生在高陡的邊坡上。它來勢迅猛，對道路交通可造成直接危害。在設計中應避免使用不合理的高陡邊坡，避免大挖大切。在施工中應清除坡面危石或采取坡面加固、調整水流等措施。

二、滑坡的概念； 滑坡的概念；滑坡是指斜坡巖土體在重力作用下，一定的軟弱面或華東帶整體下滑的現象。西南地區（云、貴、川、藏）是我國滑坡分布的主要地區，其他地區的山區、丘陵區、包括黃土高原，亦有不同類型的滑坡分布。

1滑坡的發育過程；

（1）、蠕動變形階段；歷時長，是滑坡預測和預防的重要階段。

（2）、滑動破壞階段；速度大、來勢猛、破壞力大。

（3）、漸趨穩定階段。

2、影響滑坡的因素

（1），邊坡形態；坡高，坡角。

（2）、巖土性質；強度，含水量，完整性。

（3）；構造面的產狀。

（4），水；靜水，動水

（5）、振動荷載；地震。

三、泥石流的概念；由暴雨或冰雪迅速融化形成的一種突然爆發性的含大量泥沙、石塊的急驟水流，并且攜帶堆積在緩坡或山谷中的大量堆積物成為泥石洪流沖向山前地帶的現象，稱泥石流泥。石流是主要發生在地質不良、地形陡峻的山區或山前區，與水文氣象、人類活動有關，是突然爆發性的，由泥砂石塊組成的特殊洪流。泥石流的防治可考慮水土保持、跨越、排導和滯流攔截等措施。

其形成原因主要有；

（1）.溝槽縱坡較大、便于積水、集物的陡坡的地形地貌。

（2）.流域內有豐富的松散固體物。

（3）.流域中上游有大量的降雨，急劇消融的冰雪或水庫的潰決短時間內有大量的水源供給。

四、水利水電工程地質的特點

1 特殊性與復雜性

在水利水電、電力、工民建、交通、港航、航天、航空、地礦、市政建設等等凡是存在土建工程，要與地質體(地基)打交道的行業，都有工程地質專業，因此，我們稱工程地質專業是工程建設的基礎性專業，是不必爭議的。由于水利水電工程建設自身的特殊性和復雜性，使得水利水電工程地質又是所有這些不同行業的工程地質專業中涉及面最廣、問題最復雜、任務最艱巨、聲望最高、最具權威性的業界龍頭。 水利水電工程建設的特殊性首先表現在工程建筑物的特殊性。工業與民用建筑到處可以見到基本相同甚至完全相同的建筑物，可以部分或全部套用標準設計圖紙。而水工建筑物則不然，世界上有成千上萬座水庫大壩，你就很難找到兩座完全相同的大壩。決定大壩的規模、壩型、結構等工程要素的自然條件很復雜，而工程地質條件則是最主要的自然條件之一。水工建筑物的第二個特殊性是與水打交道，所承受的主要荷載是水荷載。水利水電工程不允許失事，一旦失事，損失將十分慘重。

2 實踐性與經驗性

水利水電工程地質的另一特點是強烈的實踐性與經驗性。在中國水利學會勘測專委會1999年度學術研討會上，工程地質界知名前輩專家天津院的李仲春教授語重心長地警示工程界：工程地質這個專業太難了，工程地質決策不是通過計算和試驗所能左右的，很大程度上取決于我們的工程經驗，即是十分成功的工程，也很難證明它既安全可靠又經濟合理。李仲春教授的肺腑之言充分表達了工程地質專業的實踐性與經驗性的深刻含義。 工程地質理論上的任何一項新進展，新方法，新技術，都必須通過大量試驗研究、分析論證和工程實踐的檢驗。例如，近二十年來隨著數理基礎學科和計算機技術的發展，壩基、洞室和邊坡穩定性分析計算的理論和方法有了長足的進展，但是這些計算成果仍然只能是工程設計和決策的一種參考，因此在工程界有一種通用說法：不可不信也不可全信。許多工程實例足以說明采取慎重態度的必要性。有些工程從分析計算上看是安全的，實際上卻出了問題；而另一些工程通過計算認為不安全，但卻安全運行了數十年。因此我們搞工程建設，工程經驗往往又是起決定作用的。

.2 實踐性與經驗性

水利水電工程地質的另一特點是強烈的實踐性與經驗性。在中國水利學會勘測專委會1999年度學術研討會上，工程地質界知名前輩專家天津院的李仲春教授語重心長地警示工程界：工程地質這個專業太難了，工程地質決策不是通過計算和試驗所能左右的，很大程度上取決于我們的工程經驗，即是十分成功的工程，也很難證明它既安全可靠又經濟合理。李仲春教授的肺腑之言充分表達了工程地質專業的實踐性與經驗性的深刻含義。

工程地質理論上的任何一項新進展，新方法，新技術，都必須通過大量試驗研究、分析論證和工程實踐的檢驗。例如，近二十年來隨著數理基礎學科和計算機技術的發展，壩基、洞室和邊坡穩定性分析計算的理論和方法有了長足的進展，但是這些計算成果仍然只能是工程設計和決策的一種參考，因此在工程界有一種通用說法：不可不信也不可全信。許多工程實例足以說明采取慎重態度的必要性。有些工程從分析計算上看是安全的，實際上卻出了問題；而另一些工程通過計算認為不安全，但卻安全運行了數十年。因此我們搞工程建設，工程經驗往往又是起決定作用的。

4 工程地質測不準原理

著名的量子力學測不準原理：“不能同時測準粒子在某一瞬間的速度和位置”。我們不妨借用這個原理來揭示工程地質的一些本質性問題事實上，地質體中的某些性質的確是測不準的。例如某一組結構面的產狀，你只能用一個區間值來表述，如果僅用一個確定值來表述則肯定不符合客觀實際。又如工程地基巖體的物理力學參數，它只能是一個區間值或統計值，因為地質體中每一點的性質都可能是變化的。地質參數精確到某一個具體數值的時候，千萬不要把它當成是絕對準確的，否則會誤導精確評價的可信性。

五、小結

人類社會的進步與發展，實際上又是一部人與自然相互協調和相互影響的壯麗史詩。以前我們把人與自然的關系當成是與天斗與地斗的斗爭關系，實踐證明，人與大自然斗爭的結果，雖然取得了一些局部性的小勝利，而大自然反過來對人類的懲罰卻是災難性的。人類的每一次產業革命，無不與工程建設有直接關系，與地質環境有直接或間接關系。建國以來，我國的基本建設此起彼伏，新一輪的建設高潮正在興起。在多專業組成的基建隊伍這個龐大樂團中，地質師要起到指揮和首席演奏家的作用，甚至還要擔負起獨奏華彩樂章的作用。盡管工程地質學科正在經歷著前所未有的挑戰，工程地質工作也存在著這樣那樣的問題和難題，然而這更是機遇。抓住機遇迎接挑戰，順應自然，保護環境，防止災害，造福人類，是工程地質學家和地質師的艱巨任務和不可推卸的責任。

參考文獻;

1：韋港 《工程地質隨想》 1996年4月24日

2：何培玲 張婷 《工程地質》 2007年1月

3：韋港 《工程地質-面向21世紀》中國地質大學出版社，1997年10月

4：黃鼎成等 《走向21世紀的中國地球科學》河南科技出版社，1994年10月