工程地质学的研究方法范文
时间：2023-07-12 09:33:32
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篇1
道桥工程建设在国民经济发展过程中发挥了重要的基础作用。工程地质学是制定控制地质作用与合理利用地质环境的一门科学，在道桥工程建设中具有非常重要的作用。随着当前人才市场的多元化需求，高职院校加强工程地质学教学研究，深化工程地质学教学改革，成为适应社会经济发展的市场化人才培养途径。
1.道桥工程专业工程地质学概述
道桥工程专业是专门培养各类掌握道桥工程基本知识理论技能，能够在公路隧道、桥梁建筑、地下工程、输水工程以及地基处理等领域中从事规划设计、施工管理和技术研究的高级工程人才的学科体系。工程地质学是研究与人类工程建筑活动有关地质问题的学科，工程地质学主要运用地质学原理或方法研究建设工程现场工地的地质岩层、土体结构性质以及水文变化空间分布规律，根据施工工程地质条件环境进行科学分析和预测可能存在的工程地质问题以及相关具有破坏性能的影响因素，并及时研究和制定合理的应对措施，控制不良地质现象的危害性。为保障工程建设的合理规划与正确设计、顺利施工及正常使用提供可靠的地质科学依据。工程地质学属于地质学研究的重要科学门类。
2.高职院校工程地质学教学现状
道桥工程专业的工程地质学是培养道桥工程技术应用型人才的教学。工程地质学作为道桥工程专业课程体系不可缺少的一门专业基础课，其教学内容和方法要不断地适应道桥工程建设的需要。工程地质学是研究和解决与工程建设有关地质问题的一门学科，是培养建设工程开发在人员必须具备的工程地质素质的系统工程，涉及到教材内容、教学方法、教学资源等各个环节，体现工程地质专业特点。当前市场经济环境条件下，高职院校的人才培养模式由文化型、学科型专门人才培养逐渐向创新能力高素质人才的培养方式进行转变。
长期以来，由于职业技术教育的职业性特点，高职院校道桥工程专业工程地质学教学呈现了教学师资力量薄弱，教学资源与教学环境缺失、教学模式手段滞后，实践与理论严重脱节的弊端和问题。教学理念的创新意识浮浅，淡化了道桥专业学生创新应用能力的培养。目前来说，由于工程地质学学科特点涉及面较为广泛，内容相对繁杂、逻辑性强，很多高职院校道桥工程专业工程地质学教学不能与时俱进，应用实践性差，不利于学生的综合能力提升。很多高职学校在工程地质学教学中，师资力量与学生基础落差大，受客观条件制约，多媒体等教学手段在很多高职院校的工程地质学教学方面得不到有效利用，导致学生的学习潜力得不到创造性发掘。当前社会经济的多元化发展推动了道桥工程的规模化发展，市场化人才教育改革理念促进了高职院校工程地质学教育教学的深化改革与创新实践。如何推动工程地质学教学改革的深入落实，成为新形势下高职院校道桥工程专业教学的重要研究方向。
3.当前深化工程地质学的教学改革措施
随着现代职业教育教学理念的逐步深化与拓展，加强高职院校工程地质学教学改革，适应工程建设人才资源时代性需求的具体措施如下：
3.1 强化工程地质学教学改革理念
教学理念的积极转变是实现当前职业教育教学改革的重要前提。相对来说，道桥工程专业工程地质学作为一门理论性、实践性都很强的学科，涉及的知识领域相当广泛，随着当前社会经济人才资源发展的多元化，道桥工程专业人才具有较强的市场化需求趋向。立足于当前教育改革理念的深化与落实，强化教学服务意识，充分认识高职院校教学改革的重要性和必要性，加强高职院校道桥工程专业工程地质学教学理念创新，是推动道桥工程专业工程地质学教学发展的关键。
3.2 优化工程地质学专业教学内容
教学内容是教学活动的重要载体。工程地质学是道桥工程与地质学相结合的一门边缘科学。针对当前高职院校工程地质学教学内容抽象繁杂、枯燥繁琐的普遍问题，应基于为社会培养高等技术应用人才的职业教育目标，注重教学内容的实用性和可操作性选择，在基础知识理论方面的教学内容上，尽量多涉及与专业相关的工程地质问题，把生活中的各类工程地质问题与理论内容密切联系起来。3.3 创新工程地质学教学模式方法
教学方法和教学模式是实现教育教学质量提高的重要手段，坚持实践创新原则，优化教学手段，采用多种形式的教学方法来吸引学生，有效发挥学生的主观能动性和创造性潜能，激发学生对于工程地质学研究的学习积极性。随着计算机信息技术的不断开发和应用，多媒体网络等现代化开放式教学手段已经被越来越多的应用到工程地质学课程中，坚持实践教学创新，开展校内实践活动，加大校外实践资源活动基地建设，结合生产实践中的工程实例资料，采用行为导向教学法等多种教学模式引导学生加强对工程现场的直观感受与观摩体验，在实践活动中获得各种工程地质构造知识，提高教学效果。
3.4 加强学生创新思维能力的培养
面对当前的知识经济时代，职业教育必须面向时展需求，职业能力培养成为当前时代人才发展的重要目标。工程地质学是研究地质学与道桥工程关系的地质学学科，学生必须具备相当敏锐和独特的地质工程思维方法和观察思考能力，提高学生创新思维素质，培养学生创新能力，成为当前高职院校工程地质教学改革的关键环节。
结束语：
总之，道桥工程专业工程地质学科教学，是当前高职院校培养土木工程综合型人才的有效途径。新形势下，坚持教育教学理论改革，深化教学方法研究，优化教学内容资源，是促进高职院校工程地质学教学可持续发展的重要策略。
参考文献：
篇2
作者简介：汪演强（1955-），男，广东石油化工学院建筑工程学院工程师，主要从事岩土工程勘察及工程地质学研究，（E-mail）。
摘要：工程地质学在土木工程专业中具有至关重要的学科地位。针对目前工程地质学课程存在的主要问题，对工程地质学课程建设及教学方法提出切实可行的改革措施。全方位培养学生理论联系实际能力、分析问题和解决问题的能力、创新能力和工程意识，培养具有较高素质的高级技术人才。
关键词：工程地质学；土木工程专业； 教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1005-2909（2013）03-0091-04 一、 工程地质学的学科地位
土木工程专业人才培养方案提出的培养目标是：毕业生能在房屋建筑、工程勘察、地基基础、地下建筑、道路、桥梁等设计、研究、施工、教育、管理、投资开发部门从事技术或管理工作。工程地质学是土木工程专业一门必修的专业基础课，一方面为土力学与基础工程学等专业课程的学习奠定基础，另一方面担负着与工程地质勘察有关的应用地质学基础理论知识学习及实践实习的重要任务，培养学生的实践能力及创新精神。工程地质学通过岩土工程勘察为工程建设服务。在工程建设中首先要查明建设地区或建筑场地的工程地质条件，分析、预测和评价可能存在和发生的工程地质问题，及其对建筑物和地质环境的影响和危害，提出防治不良地质作用的措施。可见必须要有扎实的工程地质学知识才能在实际工程建设中完成工程地质勘察任务。
工程地质问题，是涉及生命和财产安全的大问题，稍有疏忽即可酿成大祸。西安建筑科技大学旧图书馆、铁一局幼儿园教学楼以及西安化工六院某家属楼等，都是由于建筑场地地质条件没勘察清楚，刚好建在地裂缝上而遭到破坏。1976年7月28日唐山7.8级大地震，造成65万多间房屋坍塌，24万多人死亡，主要是建筑结构防震措施缺失及地基液化造成的房屋倒塌，原唐山矿冶学院的图书馆楼因地基液化下陷了一层半。委内瑞拉曾发生6.4级地震，致使楼房地基土液化下陷（图1），也属于地基处理方案不合理造成的工程地质问题。2009年6月27日上海“倒楼”工程事故， 13层楼房（7号楼）整体倒覆（图2），事故原因是施工方将楼房南侧开挖4.6 m深的地下室挖出的土方堆置在楼北侧，高度达10 m左右，加上雨水渗入诱发土体失稳，致使基础桩折断楼房失去支撑而倒覆。该工程事故属人工改变地质环境及雨水渗入诱发土体失稳的工程地质问题。从以上工程事故案例可以看出，天灾固然不可抗拒，但人祸可以避免，这就要求土木工程师熟练掌握工程地质学知识。可见工程地质学课程设置，在土木工程建设中具有举足轻重的学科地位。
图1 地基土液化楼房下陷
图2 上海倒楼事故现场
二、工程地质学课程存在的主要问题
据调查了解及结合学院的实际情况，目前土木工程专业工程地质学教学在师资、实践教学方面存在许多问题[1]，而最突出的问题主要有以下两方面。
首先是课程授课学时少。土木工程专业工程地质学为30学时，实际授课课时为26学时。其他多数院校的课时设置为36学时[2]。而按新专业设置，工程地质学教学内容多，在教学内容安排上除了满足主要的工业与民用建筑专业方向外，还要兼顾道路与桥梁工程、岩土工程、地下工程等专业方向。地质基础知识是学科基础，必须牢固掌握，而工程岩土学、水文地质学基础、工程地质分析及岩土工程勘察是分析和解决工程地质问题的专业应用部分，这些知识更加重要。课时设置太少，教学深度难以达到人才培养方案中的培养目标。
其次，室内实验及野外实习少，个别院校没有开设实验实习。 因课时少，在课程设计中往往是首先减少实验实习，致使实践教学环节薄弱或缺失。同时，非地质院校开设的土木工程专业，基本上都没有地质基础方面的实验室，如矿物岩石实验室、地质构造模型室，以及野外地质实习基地。野外地质实习的师资力量也不足，一般非地质院校仅有1～2位工程地质学任课教师，不具备带领野外实习的条件，所以基本上都没有开设野外实习。学生在学习中缺少感性认识，纸上谈兵使这门实践性很强的课程教学大打折扣。
三、教学改革措施
基于工程地质学课程目前存在的主要问题及课程设置的重要性，在适当增加教学课时及工程地质实验实习资金投入的同时，依据多年教学经验，应从以下两方面着手改革。
（一）课程建设方面的改革
（1）相关课程的任课教师组成教学科研团队，开展相关的教学科研活动。由于工程地质学课程教学课时少，所以从事工程地质学教学的教师相对较少，不能形成强大的师资队伍。但工程地质学、土力学及基础工程学课程知识相关性较大，可以组成一个教学科研团队，开展相关的教学科研活动及设计性、综合性实验研究。对这些课程中相互交叉、重复的部分内容进行协商调整。如工程地质学中土的工程地质特性，包括土的物质组成、土的物理力学性质、土的分类与分级，以及地下水的径流状态等，在土力学中属于重点内容。房屋建筑工程地质问题及深基坑开挖工程地质问题，在基础工程学中有较详细讲授。这些内容在工程地质学中不宜重复授课。
（2） 充分利用实验室教学资源。 据调查了解，许多理工科院校在开办土木工程专业的同时，也开设有地理科学类专业，广东石油化工学院也开设了这两个专业。地理科学类专业开设的地质学也都需要进行地质基础实验。为充分利用实验室教学资源，节约实验室重复建设的资金投入，建议两个专业共同建设使用矿物岩石实验室、地质构造模型室，完善地质基础实验教学。开展常见造岩矿物及三大类岩石的认识、鉴定实验，增强学生对矿物、岩石的感性认识，开展地质构造模型实验，使学生理解并掌握地质构造的立体空间展布。
（3）开设岩土工程勘察综合性实验。在土木工程专业人才培养目标中可见，毕业生应能在工程勘察部门从事技术及管理工作。因此，在加强岩土工程勘察理论知识讲授的同时，有必要开设岩土工程勘察综合性实验。把工程地质学、土力学、基础工程学与工程测量等课程中简单、分散、独立的相关实验统一起来，组合成为岩土工程勘察综合性实验。实验内容包括对某一建筑场地测量定位、钻探、原位测试、采取岩土试样、鉴定描述、室内土工试验，综合分析评价，确定土岩层承载力特征值，建议建筑物的基础持力层及基础类型，提出与建筑场地、环境相关的岩土工程综合治理建议。综合性实验旨在把实验项目与生产实际联系起来，培养学生的动手能力、综合运用能力、创新能力。岩土工程勘察综合性实验应连续进行，独立设置课程，时间具有连续性，可以培养学生连续工作的毅力和能力，利于学生提前熟悉就业环境，增强工程意识，形成严谨的科学态度。岩土工程勘察综合性实验更贴近土木工程专业实际，体现大工程观的教育思想。
（4） 开设工程地质相关的专题讲座。 定期开设工程地质相关专题讲座，介绍工程地质与工程建设的依附关系，介绍工程建设、岩土工程治理等方面有关工程地质的典型案例和最新研究成果，提高学生对工程地质学的学习兴趣和日后工程建设设计施工时对工程地质条件的重视。介绍工程地质的新理论、新技术和新方法，拓宽学生的知识面，开阔视野，使学生更多地了解、接受最新的前沿科技成果，使学生能站在更高、更广的角度分析问题，为学生将来成为优秀的土木工程师打下扎实的基础。
（二） 教学方法改革
（1）首先要教会学生获取知识及创新的能力。 大学本科教学的核心并不是让学生去掌握某一种实验方法或某一个专业知识，而是让学生学会发现问题、解决问题的思路及方法，培养学生获取知识及创新的能力[3]，实现青出于蓝而胜于蓝。根据专业特点，掌握地质学“将今论古、以古证今”的思维方式和研究方法，养成从地质演化角度分析工程地质条件的思维习惯。地球的内外力地质作用是永不停息的，无时无刻都在按地质演化规律发生着变化，特定的建筑工程与场地地质环境之间是有条件的、动态的平衡，一旦某一因素的变化超越了平衡极限，平衡被打破，工程地质条件就要发生变化，甚至危害建设工程，引发建设工程事故。学会分类、总结、归纳及演绎的逻辑思维方法，将复杂的地质现象（问题）简单化，将特殊的地质现象（问题）典型化，将一般的地质现象（问题）规律化[4]。提高学生自主获取知识的能力，拓展思维，使学生能在课堂授课时间以外，通过自学获得更多有关工程地质的知识，为日后的拓展学习奠定基础，增强创新意识，提升创新能力。
（2）重视学生对实物标本的接触观摩鉴定，实施全开放实验。为学生认识、鉴定常见造岩矿物及常见岩石创造条件，实施全开放实验。也就是在相应的内容讲授及实物标本鉴定演示后，把多套常见矿物岩石标本分组留给学生长时间保管。如图3所示，学生在宿舍利用课余时间做常见矿物岩石鉴定实验，学生在做鉴定实验时允许其刻划、敲打标本，让学生有较多机会接触、认识、鉴定实物标本，并相互交流讨论鉴定体会，反复识记常见造岩矿物及岩石的主要特征。填补部分院校没有地质基础实验室的缺陷，可以收到在实验室实验异曲同工的效果。在实际工作中常见的矿物主要有石英、长石、云母、方解石等，常见的岩石主要有花岗岩、闪长岩、玄武岩、砾岩、砂岩、泥岩、页岩、石灰岩、片麻岩、千枚岩等，这些矿物岩石标本比较容易采集。可利用野外实量采集这些常见的矿物岩石标本，或到地质勘察及地质矿产生产单位收集这些标本，个别难采集的标本应投入资金购买。正由于这些标本容易采集，可当作易耗品借给学生保管，课程结束后才回收标本，提高实验标本的利用率。
图3 学生利用课余时间鉴定矿物岩石标本
（3）重视地质理论与工程实践的密切联系。 地质是工程地质，不能脱离工程建设而单纯讲授地质理论。如讲授三大类岩石时，应结合工程实例分析其工程性质，介绍其作为建筑材料、地基、边坡与周围环境的工程性质。在讲授地下水对工程建设的影响、常见不良地质作用及其防治、不同工程类型常见工程地质问题等内容时，紧密结合较典型的实际工程案例讲授。如茂名市某单位办公楼建筑基础工程案例，建筑物设计有一层地下室，设计采用天然地基箱型基础，由于设计人员对地下水设防水位不重视，没有抗浮设计，在楼房建到地面时回填了基坑边坡，平整了室外地面。当建到第二层时，一场暴雨使整栋建筑物上浮，升高了38 cm，造成工程事故。通过具体工程案例，与学生共同分析、讨论，找出工程事故的工程地质原因，提出有关工程地质问题的防治措施，培养学生理论联系实际的能力，及分析问题、解决问题的能力。
（4）充分利用多媒体技术教学。 多媒体教学不仅可以扩大课堂教学的信息量，而更主要的是增强教学直观性，提高教学质量。如将各种地质现象、工程地质问题、不良地质作用及其防治措施，特别是由于地质原因造成的工程事故及处理措施，以图片的形式给学生演示，辅助教学。把地质构造、地层接触关系等地质演化形成过程制作成动画，使学生更容易理解并增强记忆。如背斜、向斜构造的形成过程及在地面出露的岩层新老关系特征，以动画展示各阶段的过程：地壳下降的同时沉积一套从下至上、由老到新的地层层序地层受水平运动挤压形成背斜、向斜褶皱构造显示背斜核部为老岩层，两翼为新岩层，向斜核部为新岩层，两翼为老岩层地壳上升的同时背斜、向斜上部地层被风化剥蚀削平或背斜成谷向斜成山从地表面显示中间为老岩层，两侧新岩层对称重复出现的为背斜；中间为新岩层，两侧老岩层对称重复出现的为向斜。利用录像设备将野外地质实习、岩土工程勘察施工（包括各种测试、钻探等）制作成电视录像片，在讲授相应的内容时播放，或放在网络教学平台，让学生随时下载观看。增强感性认识，为实践实习打好基础，也可以节省实践实习时间，或代替部分实践实习，填补部分院校没有开设实践实习教学的不足。生动、形象、直观的教学使学生更容易理解。
四、结语
工程地质学是土木工程专业必修的专业基础课，是一门学时不多、内容丰富、教学难度较大、富有挑战性的课程。要培养基础理论知识充实，具有较强的实践能力和创新精神，综合素质高的优秀土木工程师，学校必须要加大对专业建设的投入：完善基础地质实验室并定期补充足够数量的实验标本，建立野外地质实习基地，确保相应的实践实习，包括工程地质勘察实习。任课教师更要加强学习，不断总结、改革教学方法，更新工程地质新技术、新方法，收集积累工程实践案例，从工程建设实际出发培养具有综合素质的高级工程技术人才。
参考文献：
[1]潘文胜.工程地质学课程教学存在的问题及其教学改革[J].教育与职业，2008（9）：87-88.
[2]李斌，冯柯.土木工程地质学课程教学改革研究[J].山西建筑， 2011，37（3）：233-234.
[3]张俊林.在本科毕业设计中培养学生创新能力的改革与实践[J].重庆科技学院学报：社会科学版，2008（1）：20-21.
[4]曹丽文.工程地质学思维方法培养的教学研究[J].中国地质教育，2002（4）： 54-57.
Teaching reform on engineering geology
WANG Yanqiang
篇3
1.工程地质学科的争议
教科书对工程地质学的三种定义：①工程地质学是研究与工程有关的地质问题的科学；②工程地质学是研究人类工程活动与地质环境相互作用的科学；③工程地质学是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地质科学。
从以上三种定义的实质中均不难看出，工程地质学强调的工程和地质的关系，研究的是人类工程活动与自然地质环境的相互作用。但是，近年来工程地质学科却正在经历着前所未有的挑战，工程地质学被异名为岩土工程学，工程地质勘察被称之为岩土工程勘察。工程界有此呼声，学术界有此呼应，一些大专院校也纷纷效仿，甚至工程地质这个专业在高校也被取消了。一时间，似乎工程地质已经成了守旧传统，岩土工程才是先进时髦的，才是可以适应市场经济并与国际接轨的。这是近年来分歧最大的争议。
这些年来工程地质勘察的不景气以及市场竞争的不规范化，工程地质勘察队伍增加了岩土工程的业务是完全必要的，但将岩土工程作为工程地质的救世主，则值得商榷了。
根据笔者的理解，岩土工程是一项工程应用技术，是针对地质体的工程缺陷实施的工程措施而进行的一系列设计和施工过程的总称。岩土工程的任务是“处理”地质体的工程缺陷,使之满足工程建筑物对地基的工程要求，因此又有“岩土工程处理技术”的别名，说明岩土工程的确是一项实实在在的工程技术。确立工程地质学是一门独立的学科，尽管也仅仅是本世纪初的事，并不象数学、物理学、天文学等等著名学科那样历史悠久，然而，之所以将工程地质定义在“学科”这样的高度上，是因为她具备学科的一些基本特性和基本理论，这就是地质学的基本特性和基本理论，换句话说，工程地质学的基本理论就是地质学(当然更包括数学、力学、化学等等)，因此，又将工程地质学界定为地质学的一个分支学科或应用学科，这是符合实际的。工程地质学的最新定义也是较为全面的：研究人类工程活动与地质环境相互作用的科学。显然，工程地质与岩土工程尽管有相似之处，但也有天地之别。如果将岩土工程界定为工程地质学科的一个分支，好象还说得过去；而反过来用岩土工程来代替工程地质，则实在有些牵强附会。
1997年6月20-27日，国际工程地质学会在希腊召开了一次学术讨论会，会上决定将本学会名称改为：国际工程地质学与环境学会。我国组团15人参加，王思敬任团长。随后国内也有人提出工程地质学会改名，以便与国际接轨，但一直未获通过。在近几年的中国地质学会工程地质专委会会议上，学科和学会更名问题的交锋一直也没有停止过。我国工程地质界的前辈专家学者们多数也不同意更名，认为如此严肃的基础性应用性学科，没有必要放弃自己的传统风格，我国的工程建设任务十分繁重，工程地质学科的研究和发展前景仍然是艰巨和光明的。
2.工程地质工作的任务
在工程建设中，工程地质工作的任务十分繁重，也异常艰巨，主要任务是：①选址，选择在地质条件上相对最优的工程建筑地区或场地；②评价，阐明工程建筑区或场地的工程地质条件，进行定性和定量的工程地质评价，准确界定工程地质问题；③预测工程建筑物兴建和运用过程中地质条件的可能变化，为研究改善和防治工程地质缺陷的措施提供依据；④调查工程建筑物所需的天然建筑材料等。
3.工程地质专业的尴尬
工程地质专业是工程建设的基础性专业，没有这个专业，一切工程建设均将成为空中楼阁，这是常识性问题，我们在这里反复强调好象有些多于。然而，现实确让这一基础性专业处于一个十分尴尬的境地，主要表现在：
①工程地质专业本身的特殊性、复杂性和实践性；
②专业不景气，社会地位和经济地位与工程地质专业不相适应，工作环境、工作条件的局限，择业行为中的浮躁动机，专业本身的局限性；
③规程规范存在的问题；
④工程地质勘察技术的局限性；
⑤相关专业对工程地质专业的轻视；
⑥长官意志，某些决策者对工程地质专业的无知或轻视；
⑦世人对工程地质专业的不了解与不理解。
4.在工程建设中的地质教训
由于地质问题而严重影响工程建设的实例太多，教训太深刻，顺手拈来几个实例：
①云南漫湾水电站左坝肩顺层滑坡和建材问题；
②贵州天生桥二级水电站厂址、隧洞等问题；
③贵州东风水电站右坝肩和帷幕线上的岩溶问题；
④乌江彭水水利枢纽前期工作重复问题；
⑤雅砻江锦屏二级水电站岩溶地下水问题；
⑥软弱夹层的遗漏对工程建设的重大影响，葛州坝、西津溢洪道等。
5.工程地质在工程建设中的决定性作用
任何地质条件下都可以建工程，对吗？这个问题也是这些年来工程界的一个热门话题，笔者认为答案是否定的。
①陕西东庄水库灰岩坝址渗漏严重不能建坝；
②小浪底滑坡性质界定对设计的影响；
③天生桥二级水电站移民区是否滑坡对移民安置的影响；
④堤防工程中的堤基垂直防渗引起的环境地质问题，有时可能是决定性的；
⑤地质边界条件和地质参数对工程设计的影响。
6.相关学科在工程地质中的应用
①系统工程在工程地质中的应用；
②计算机技术在工程地质中的应用；
③遥感、物探、GPS等；
④水工设计施工与工程地质的关系。
清晰的工程概念是地质师所必需的。潘家铮院士对地质师的要求：应该有系统地学习水工建筑物的基本设计理论，计算方法，以及地基缺陷的影响，各种处理的措施，各种成功和失败的经验；最好补一些数学、力学、水力学、岩土力学、岩石试验、有限元分析和计算机应用等方面的基础课。五十年代初，由于我国水利水电工程地质专业人才奇缺，一批设计师改行从事工程地质专业的学习和工作，后来大都成为工程地质专业的优秀专家。实践证明，地质师的工程概念清晰，地质工作会得心应手；反之则可能事倍功半。
7.工程地质要面对现实着眼未来
汪恕诚部长最近讲话强调：不能老修改设计，因为搞招投标尤其是国际合同，修改设计就意味着被索赔。修改一个设计，似乎节省了某一个工程量，而索赔量比这个还大，大量修改设计怎么得了？汪部长的这段讲话似乎在批评设计，实则是水利水电工程地质的一个千载难逢的新的契机。
如何理解汪部长的这段话？我们认为首先要搞清楚为什么修改设计，水利工程因为地质问题而修改设计的可以举出若干例子来。
修改设计往往赖地质，我们当然可以理直气壮地说：前期地质工作投入不够，工程地质条件不清楚，地质基础资料不准确，工程地质分析出力不够或分析工作的深度不到家，工程地质问题的界定不明确或界定有错误，学术技术问题得不到广泛的讨论和争论，工程地质问题的真理有时往往掌握在少数人手里。
篇4
Abstract: The advent of engineering geomechanics of rock mass, not only promote the development of engineering geology, but also improve the ability to solve practical engineering problems. In the process of its development, new research topics have been brought forward. Along with the solutions to these problems, some important theories, methods and techniques will be formed and perfected gradually.
Keywords: rock mechanics; engineering geology; geological model of rock mass structure;
中图分类号：P55文献标识码：A文章编号：
世界上, 最早的工程地质学的精典著作, 一是太沙基教授著的《工程地质学》( 1929) ; 二是萨瓦连斯基教授著的《工程地质学》( 1937) 。这两部书问世之后, 对推动各国的工程地质学的发展起了很大的作用。在此之后, 各国也相继发表了很多版本的《工程地质学》, 虽然在内容方面有新发展, 但其学术思想还是属于太沙基教授和萨瓦连斯基教授的学术思想范畴, 他们多注重地壳表层的地质作用及其所产生的各种工程地质现象, 并对土质方面的工程地质问题, 进行了比较深入地研究。由于当时的铁路工程、隧道工程、水坝工程的规模较小, 基本上满足了工程建设的需要。
我国著名的工程地质学家谷德振教授著的《岩体工程地质力学基础》( 1979) 具有新的学术思想, 是从地质历史的发展过程—建造与构造, 并运用地质力学的观点, 研究了岩体的工程地质特性及力学的成因问题, 具有工程地质学方面的新的理论特色, 对解决大型岩体工程建设问题起了很大的作用。对完善各国的工程地质学的理论体系, 具有重大的意义。
岩石力学做为一门新兴学科是在50 年代逐步形成的。第一本《岩石力学》( J. 塔洛布尔著) 直到1957 年才出版。当时的岩石力学的占有支配地位的理论是材料力学、即把材料力学中的连续介质力学理论引用到岩石力学之中, 这是岩石力学初期发展的特点。到了70 年代, 人们对岩体有了新的认识, 开始建立了“岩体”与“岩块”的两个不同的概念。岩体是具有裂隙的, 岩体力学性质是与裂隙性质密切相关。所以, 裂隙岩体力学特性成为岩体力学研究的中心课题, 从而使岩体力学有了新的发展。其代表作是1974 年米勒教授( L.Muller) 主编的《岩石力学》文集。
岩体力学的发展具有十分重要的意义, 为岩体力学的新突破提出了理论基础。对于岩体中看起来杂乱无章的裂隙, 称之为结构面的分布与组合, 是有规律可循的。这就为岩体力学规律性的研究奠定了基础。
孙广忠教授著《岩体力学基础》( 1983)和《岩体结构力学》( 1988 年) 的书中明确提出了“岩体结构控制论”做为岩体力学的基础理论, 书中比较全面地的论述了: ①岩体的地质特征—岩体力学的地质基础;②岩体结构的力学效应—岩体力学的基本规律;③岩体力学分析原理及方法。《岩体结构力学》可称为当今阶段的岩体力学发展的代表作。从生产实践观点来看, “岩体工程地质力学”与“岩体结构力学”的研究对象是相同的, 即边坡、地基、地下隧道与硐室等工程岩体稳定问题; 它们的服务目标也是一致的, 即为工程设计与施工服务。这两门学科既有不可分割的紧密联系, 又各有侧重, 分别进行深入细致的研究工作。两者的关系见图
根据图1 可见: 以工程设计为服务目标来讲, 岩体工程地质力学研究与岩体结构力学研究是一个整体。
岩体工程地质力学研究主要有三个内容:
( 1) 岩体结构形成的物质基础
岩体结构特性的好与坏与地质建造的形成环境、形成时代、成岩作用和演变过程有着内在的有机联系, 所以弄清组成各种建造的岩石组合特征和岩石的工程地质性质, 并依此进行岩层的工程地质分组。每类岩组均有自身的岩体结构的规律性。
( 2) 岩体结构的地质力学分析
在认识岩体结构特性的过程中, 既要重视地质建造, 也更要重视建造的改造和再改造。岩体结构特性与褶皱断裂有着密切的关系, 为了弄清岩体结构类型与及其规律性, 必须应用地质力学理论与方法, 研究构造变形场形成的时间性, 空间性和力学性, 并探索褶皱断裂形成的力学机制和构造型式及其构造应力场的特征等等。
( 3) 地质模型
根据工程地质岩组的特性和岩体结构的类型, 并结合岩体工程的性质、形状、尺寸及所处的地质背景位置, 以岩体结构控制论的观点对上述各种要素进行综合分析, 最后抽象为地质模型, 依此来判断工程岩体变形破坏形式。
岩体结构力学研究,主要有两大内容:
( 1) 将地质模型转化为力学模型地质模型
不仅是岩体工程地质力学的主要研究内容, 同时又是岩体结构力学的主要研究内容。前者侧重于研究地质模型的成因和类型, 而后者是侧重于研究地质模型的力学效应。即依赖于岩体结构及其力学效应, 将地质模型转化为力学模型。
( 2) 将力学模型转化为数学语言
岩体工程地质力学研究, 以目前的研究水平来讲, 多属于定性研究, 虽然也可以作为工程设计的依据, 但尚不够充分。所以, 必须经过地质模型, 转化为力学模型, 再将力学模型中与岩体变形破坏机制有关的各种要素, 从定性的转化为定量的, 并用数学语言表达出来, 才能进行岩体稳定性的力学分析。
岩体稳定性的力学分析成果, 从某种意义上讲, 是岩体工程地质力学与岩体结构力学的共同的最终成果, 是工程设计最充分的依据。但一项最佳的工程设计, 除应用最终成果之外, 还应对其他的研究内容: 工程地质岩组, 岩体结构, 地质模型和力学模型等的含义有充分了解、消化、吸收, 才能使工程设计达到最佳的目标。
孙广忠教授著《岩体结构力学》一书, 不仅是发展了岩体工程地质力学, 也发展了岩体力学, 它具有我国岩体力学的理论特点。作者将这一理论特点概括为以下五条:
( 1) 岩体力学是研究环境应力改变时的岩体再变形和再破坏的科学。
( 2) 岩体结构控制岩体变形、破坏及其力学性质。岩体结构控制作用远远大于岩石材料的作用。
( 3) “岩体结构控制论”是岩体力学基础理论, “岩体结构力学效应”是岩体力学的力学基础, 岩体结构分析方法是岩体力学研究的基本方法。
( 4) 岩体赋存于一定的地质环境中, 岩体赋存环境条件可改变岩体结构力学效应和岩石力学性能。
篇5
工程地质学是研究与工程建设有关的地质问题的科学。它的研究对象是地质环境与工程建筑二者相互制约、相互作用的关系，以及由此而产生的地质问题，包括对工程建筑有影响的工程地质问题，和对地质环境有影响的环境地质问题。它的任务是为各类工程建筑的规划、设计、施工提供地质依据，以便从地质上保证工程建筑的安全可靠、经济合理、使用方便、运行顺利。
1.工程地质学与岩土力学的研究对象
工程地质学与岩土力学是将岩土作为建筑物的地基材料或介质来研究的一门学科，主要研究土的工程性质及土在荷载作用下的应力，变形和强度问题，为设计与施工提供土的工程性质指标与评论方法，土的工程问题的分析计算原理，是土木工程技术专业的技术基础。
工程地质学从土的成因与成分出发，研究土的工程性质的本质与机理。对土的荷载，温度及湿度等因素作用下发生的变化作出数量上的评价，并根据土的强度，变形机理提出改良土质的有效途径。
2.岩土力学发展历程
18世纪以前，许多土力学问题只凭借经验解决。
1773-1776年，法国库仑（Coulomb）根据试验，提出了土的抗剪强度和土压力和滑动土锲理论，土力学进入古典理论时期1857年，朗肯（Rankine）从塑性应力场出发建立了新的土压力理论。
1885年，法国辛纳斯克（Roussinesq）求得半无限空间弹性体在竖向集中力作用下，全部6个应力分量和3个形变分量的理论解，为以后计算地基变形建立了理论基础。
达西（Darcy，1856年）通过水在砂中的渗流试验，建立达西公式，为以后研究渗流和固结理论打下了基础。
1922年瑞典费伦纽斯（Fellenius）在处理铁路滑坡问题时，提出了土坡稳定分析方法。
1925年，美国土力学家太沙基（Terzaghi）的“土力学”（Erdbaumec
hanik）出版，土力学进入了一个新的时期，使土力学成为一门独立的学科。
为了总结和交流世界各国的理论和经验，1936年国际土力学基础工程学会成立，之后每4年召开一次国际土力学和基础工程会议，推动了这门学科在世界范围的发展。
1956年进入近代土力学时期。这是以美国科罗拉多州波德尔（Bouder，colorado）举行的粘土抗剪强度学术会议以及英国正在开展的土应力—应变性质研究工作为时代的标志。
在以后的时间里，由于计算机的普及应用，促使土力学在基本理论、计算方法、室内和现场的试验设备等诸多方面都取得了革命性的发展。
3.岩体工程地质力学的建立与岩体力学研究
岩体就是由结构面和结构体组合而成的。结构面按其延续的长短可以分级，但其形成则受岩石成因和后期地质构造变动的控制，因而其分布规律和形状、宽度等可以通过地质力学加以分析。这样他们就把地质力学与岩石力学结合起来对岩体结构加以分析，创立了一门新的分支学科：岩体工程地质力学。把岩体结构分为块状结构、镶嵌结构、碎裂结构、层状结构、层状碎裂结构、散体结构等类型。不同结构类型的岩体其力学性质和变形破坏规律也不同。我国在软弱、破碎岩体的研究方面也取得较大进展，例如断层岩的分类及其物理力学特性和稳定性评价的研究；泥化夹层的物质与结构特征及其力学性质的研究；膨胀岩的膨胀机理和处理措施的研究等。
4.工程地质学与土力学的专业关系
工程地质学与土力学是一门研究土的工程问题的学科，是土木工程学科的一部分。土是一种自然地质历史产物，是一种特殊的变形体材料，它既服从连续介质力学的一搬规律，又是其特殊的的应力——应变关系和特殊的强度，变形规律，形成了岩土力学不同于一般固体力学的分析方法和计算方法。岩体力学是近展较快的科学分支，岩体力学是在岩体结构控制论的基础上，对岩体的力学性状及其变形、位移及破坏过程和规律的研究。岩土力学的理论与方法又是学习专业课程与从事土木工程技术工作必需的基础知识。
在路基工程中，土是修筑路堤的基本材料，同时它又是支撑路堤的地基。路堤的临界高度和边坡的取值都与土地抗剪强度指标及土体的稳定性有关；未了获得具有一定强度和良好水稳定性的地基，需要采用碾压的施工方法压实填土，而碾压的质量控制方法正是基于对土的击实特性的研究成果；挡土墙设计的侧向荷载——土压力的取用需借助于土压力理论计算；近年来，我国高速公路大量修建，对路基的沉降计算与控制提出了很高的技术要求，而解决沉降问题需要对土地压缩特性进行深入的研究。
在路面工程中，土基的冻胀与翻浆在我国北方地区是非常突出的问题，防治冻害的有效措施也是以土质学的原理为基础的；稳定土是比较经济的基层材料，它就是根据土的物理化学性质提出的一种土质改良措施，目前深层搅拌水泥土桩在公路的软基处理中就得到了广泛应用；道路一般在车辆的重复荷载作用下工作，因此需要研究土在重复荷载作用下的变性特征，而抗震设计更需要研究土的动力特征。
在桥梁工程中，基础工程常常是能否在预选桥址建桥的技术关键，基础工程的造价占总造价的比重很大，经济、合理的桥梁基础设计需要依靠土力学基本理论的支持；对于超静定的大跨度桥梁结构，基础的沉降、倾斜或水平位移是引起结构过大次应力的重要因素；在软土地区高速公路建设中的“桥头跳车”是影响工程质量的技术难题，解决这一难题的技术关键在于如何处理好桥墩与高路堤之间沉降差，这涉及桩基和高路堤的沉降计算与控制、填土的碾压质量控制以及软基地加固处理等问题。我国苏州的虎丘塔和意大利的比萨斜塔都是因为基础的不均匀沉降造成塔身严重倾斜，危及了塔的安全。因此需要计算出不同时间的基础沉降量，还需确定地基容许承载力。特别对于超静定结构的桥梁更为重要。另外，桥台背后的土压力等，也需要应用土力学的方法进行计算。
【参考文献】
篇6
前言：
现如今，岩土工程是一门迅速发展起来的新兴边缘学科，它是基于工程地质基础之上，结合土木建筑，应用于城市建设项目实践中的学科。技术人员对岩土工程的内涵持有不同的观点，然而对岩土工程和工程地质的界限加以正确的区分，对于适应岩土工程教学、及科学生产活动有着重要的意义。
一、岩土工程和工程地质的概念区分
1.1 岩土工程
把岩土体作为建设环材料、环境和建筑物组成部分，并对其加以科学利用、整治和改造，我们称之为岩土工程科学技术。而这项科学技术在我国只有较短的历史。岩土工程的理论基础包括工程地质学、力学、地基基础工程学、岩石力学等，其作用在于解决所有与岩土体相关的技术问题，是一门结合工程和地质而发展形成的新专业学科。岩土工程贯穿工程建设全过程之中，包括场地调查、分析论证、施工治理、环境监控及信息反馈等。岩土工程在遵循有关技术规范、原则的前提下，结合实际经验，借用新时代下各种信息技术和各种勘测技术准确反馈场地的工程地质条件等信息，以及反映其对岩土体性状的影响，再结合工程设计、工程要求以及施工条件，找出岩土工程存在的问题及解决对策。岩土工程设计着眼于地基加固处理、桩基、排水、边坡等得整体设计。治理方面有地基加固处理工程治理、地下工程的加固或防渗工程基坑、边坡或岸坡的支护以及环境岩土工程问题治理。土木工程的建筑材料也是岩土工程的研究对象，而岩土工程的研究对象也是建筑环境的重要组成部分。岩土体在地质形成过程中，在经历多种复杂的地质作用之后，其工程性质复杂化、多样化。程地质的知识对于熟悉岩土体材料的结构具有重要作用，而土木工程知识对于处理好建筑物和岩土工程之间的关系也发挥着不可或缺的作用。
1.2 工程地质
国内外众多学者认为工程地质学是用以研究和处理于工程地质体中发现的各类地质问题，这些地质问题和工程建设有很大的联系，尤其是不良地质问题。工程地质学是地质学科的一个分支，我们把工程所涉及的岩土体和所在的地质环境成为工程地质体。应在同时研究自然因素作用以及人为因素作用前提下，在地质历史时期和工程建设时期，研究其对岩土体性状的影响。国内外工程地质界的相关研究中对于这一学术观点有不同程度和深度的论证和阐述，并已被工程实践证实。而“工程地质问题”是指工程地质条件与工程建筑之间存在的不符点，即相互排斥的矛盾。不相同的工程建筑物，鉴于工作方式和其对地质体所产生的负荷大不相同，会出现繁多的工程地质问题。例如，建筑场地稳定性和地基承载力及变形问题，地下工程和高层建筑深基坑开挖支护、降水、及土体回弹等，不良地质问题主要是指地震、崩塌、滑坡及泥石流等，这些都是在建筑工程中出现的主要工程地质问题。它们破坏着自然环境，而且成为地质灾害严重威胁城乡建设和人民生命财产安全。而工程地质的工作是通过工程勘察来实现的，具体就是了解工程地质的条件，解决工程地质相关问题，选择场地，预测工程在完成后会对地质环境带来的影响，最后提出防护措施和建议。
二、岩土工程与工程地质的关系
2.1 关系归纳概述：
对于岩土工程与工程地质之间关系的论述国内学者给予不少的关注和研究，其研究结构大体上可以归纳如下：
（1）岩土工程包含在在工程地质之内，是其一个单一分支；
（2）岩土工程是岩土力学在岩体工程的应用和其在土体工程上的应用的结合；
（3）岩土工程是把岩土体既作为建筑材料，用时也将其也作为地基、介质或者环境的结构工程，更为明确的表达是岩土工程是一种基础工程和地下结构工程。
2.2 关系分析
（1）不难看出，这三种归纳观点分别由工程地质专业人员、结构工程专业人员和岩土力学专业人员等研究提出，纵使上述观点有其论证依据，但非全面，会给人带来一种“专业偏见”、各居一方的感觉。到目前为止，国内外出现的众多岩土工程实例中客观反映出的事实表明以上对岩土工程的定义出现偏差、严重不符合实例反映。需要强调补充工程地质、岩土力学、结构工程之间的关系，而它们之间的关系既存在区别性又存在联系性，即共性和个性的融合，而不是所谓的从属关系；需要更为明确地指出岩土工程的学科范畴，其特点在于多种学科性是包括多种技术和方法的土木建筑工程。也就是说，岩土工程是一种综合技术方法，融合多种技术和方法于其中。它是多门学科相互渗透、互相结合的一门边缘学科，这就决定了岩土工程不可能被某单一学科主导。
（2）基于上述的《岩土工程勘察规范》中定义的基础之上，在此尝试给出岩土工程的补充解释：岩土工程学科目的在于为某项专门目的工程提供服务所做的工作，工作内容主要包括工程地质勘察、基础、基础和地下结构施工和地下结构的方案选择与设计等。而补充解释中的“专门目的的工程”则是指和国民经济建设相关的建筑工程项目。狭义地来说，也就是指单一具体项目，如工业与民用建筑工程、铁道工程、矿山工程、市政工程等。相应岩土工程学则是岩土工程的学科群，它的构成部分主要包括工结构学科、程地质学科、岩土力学学科。从上述补充后的定义可以发现，工程地质学为岩土工程学提供了在地质方面的理论基础，与岩土力学和结构学如钢筋混凝土结构及砌体结构、钢结构等二者之间既存在着区别性又相互紧密结合。之所以，岩土工程学作为工程地质学、岩土力学和结构学上述三门学科的一门边缘学科，不能将其笼统地划为工程地质学的一个分支。
（3）岩土体既同时是工程地质学和岩土工程学两个学科的研究对象，并且作为岩土力学赖以存在的物质基础，其特点有：研究对象，即岩土体的特殊性；地质环境因素、岩土工程设计的综合性和人为因素的不确定性。而工程力学的特点包括：研究对象的单一性，即各向同性、连续性、均匀性特点；计算答案的唯一性。之所以，岩土力学与其它力学在学术范畴上存在着区别性，该学科不能直接引用工程力学的公式和结论，如弹性力学、理论力学、材料力学、结构力学、流体力学等的公式和结论，而应该依照学科自身的特点，结合工程地质调查、工程模拟试验和计算，有选择地利用这些相关力学的公式和结论。之所以，严格地来说，岩土力学是工程力学与地学学科相结合的一门边缘学科，这也是该学科与工程力学学科最本质的区别所在。而现实中我们常说的“万丈高楼平地起”是对于岩土工程地基、基础、上部结构即各类建筑物或构筑物之间存在的联系的生动写照。显而易见，地基与结构物是不同的，岩土工程并不等于结构工程。
结束语：总结来说，岩土工程学科具有多学科交叉性、互相渗透性的一门边缘学科，而工程地质学科属于岩土工程的地质理论基础。正确区分岩土工程和工程地质的技术和学术界限是为了满足岩土工程教学、科研和生产的需要。技术人员首先应当做到基于实践，不断地对自身的知识、技能结构体系加以完善，不断发展岩土工程学科的建设工作，更多关注工程实践。
参考文献：
[1]陈晨.《岩土工程施工》[M].吉林大学出版社，2003.
[2]王奎华.《岩土工程勘察》[M].中国建筑工业出版社，2005.
[3]吴继敏等.《工程地质学》[M].高等教育出版社，1989.
篇7
土木工程专业开设工程地质专业课程，对学生打好专业基础，培养分析和解决问题的能力，特别是解决在建筑基础设计和施工中遇到的工程地质问题起着重要的作用。学好这门课程可以巩固之前学习的基础课程，为以后的专业课程和参加工程实践工作有着十分重要的意义。
1 《工程地质与土力学》教学现状
1.1 教学方式过于落后
传统的“满堂灌”和“填鸭式”的教学方式，显然不能适应现代高等教育的要求。课堂讲授主要以教材为主，讲得精，讲得细，但繁多的教学内容，高难度的计算，再加上缺乏理论联系实际，使得学生学习的积极性、主动性难以提高，教学效果大打折扣。灌输式和应试式上的课程教学最大的诟病是缺少互动性，缺少讨论，忽视了课外实践，其教学深度难以达到人才培养方案中的培养目标。
1.2 教学内容陈旧
与大多数课程一样， 课程内容偏于陈旧，教学内容的更新程度远落后于本学科的发展。土力学在教学内容改革时，应该注意夯实基础知识，兼顾学科前沿动态，重视知识运用能力和创新能力的培养。
1.3 师资力量过于薄弱
教学手段单一，主要是依靠课堂板书讲授，多媒体教学很少；课程教学仍停留在灌输式和应试式上，缺少师生互动以及理论联系实际。
1.4 实践性教学不足
因课时少，在课程教学中往往是首先减少实验实习这个环节，导致实践教学薄弱或缺失。我们知道土力学是理论性和实践性都很强的自然科学，大部分土力学的理论是建立在实验和现场测试基础上的。目前教学中普遍存在过分重视理论教学而轻视实践教学的现象，这种教学方式不能满足土木专业人才培养方案的要求。
1.5 教学设施不齐全
从教学设施来看， 非地质院校开设的土木工程专业，基本上都没有地质基础方面的实训室，如矿物岩石实训室、地质构造模型室以及野外地质实习基地。由于该课程缺少实验设备，目前还不能完全满足教学要求。此外，部分高校虽然有健全、完善的教学设施，但是在实际的教学活动中却没能充分地对其加以利用，造成了资源的浪费。
2 《工程地质与土力学》课程的具体可行性措施
2.1 革新《工程地质与土力学》的课程内容
土力学理论性较强，内容相对较枯燥，在教学中应尽可能的将一些岩土方面的工程案例，结合讲课内容介绍给学生，或者以讲座的形式介绍典型的工程实例、最新研究成果以及学科前沿动态，拓宽学生的视野，激发学生的学习兴趣。课程内容选择的原则除根据实际教学需要和工程地质课程特点之外，还要考虑教学学时数以及与工程地质学相关课程的衔接内容，以学生能正确使用勘察成果为主线，以掌握工程地质学基本理论为基础，精选教学内容。工程地质学课程共选择八章，内容包括绪论、岩石的成因类型及其工程地质特征、地质构造及其对工程的影响、土的工程性质及分类、地下水、不良地质现象的工程地质问题、工程地质原位测试、工程地质勘察，对于不同模块应采取不同教学方法和学时分配。
2.2 改变《工程地质与土力学》的教学方式
正确处理教师的主导作用和学生主体地位的关系，建立一种互动式课堂教学模式，多提问题，让学生进行广泛的讨论，由“一言堂”变为“多言堂”。在讲课中我一般都按照“提出问题――分析问题――解决问题”这条思想路线进行讲授，学生的思维可以从这种教学模式中一次次得到锻炼和加强。另外，由“填鸭式”教学变为“启发式”或“互动式”教学，会使课堂气氛更活跃，更具感染力。比方说，通过介绍国内外一些有重大影响失事工程的实例，讲授如果不进行工程地质勘察，不查清场地工程地质条件，或不重视场地地质环境因素，盲目进行设计和施工，可能会带来严重的后果，让学生从这些教训中能真正意识到工程地质在土木工程专业中的地位和重要性。
2.3 增加实践教学环节
本课程实验教学应侧重培养的学生动手能力和科学研究能力。目前，我们只设置教学大纲规定的常规实验科目，包括液塑限测定、击实试验、固结试验、直剪试验等。实践中我们可以根据不同的教学目的和要求，适当增设一些综合性和探索性的实验，除了在教学过程中组织学生到施工现场进行观摩，阅读实际工程勘察资料，聘请生产单位给学生进行实际操作以外，还可安排野外工程地质实习。其宗旨在于把实验项目与生产实际联系起来，培养学生的动手能力、综合运用能力及创新能力，有利于学生提前熟悉就业环境，增强工程意识，培养严谨的科学态度，让学生在走出校门，走上工作岗位之后，能够将在学校学到的知识合理、娴熟地运用到实际生产建设之中，为学生成为优秀的土木工程师打下扎实的基础。
3 结论
“质量工程”是高等教育领域改革的一项重要工程，是新时期的教学改革，是提高教学质量的重大举措。高素质的人才培养离不开高水平的课程建设，实践证明，将案例法、录像教学法、现场教学等教学方法运用到不同教学内容当中，可以激发学生的学习兴趣，完成人才培养方案的培养目标，有效地提高了教学课堂的效率，学生通过理论结合实际，利用所学的基本知识原理来解决实际工程中遇到的棘手问题，为将来从事工程设计和施工设计奠定了扎实的基础。
篇8
Abstract: the engineering geology information design is engineering geology of the application of development and extension, it means that engineering geology of the application of technology has been greatly improved, and the engineering design optimization is of great significance, according to the engineering practice and engineering geology of the theoretical foundation, and the engineering geological problems of informatization related summed up and summarized, the paper analyzes the engineering geological information design of the rock mass structure surface of the network simulation technology and numerical simulation method.
Keywords: engineering geology, numerical simulation, information design, the rock mass structure surface network simulation
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
1 前言
工程地质学在最近十几年取得了重大技术进步，已经形成了理论与方法的工程地质学体系。尤其是最近几年交通工程的大力发展，工程地质信息化在其中得到广泛应用，边坡工程地质的理论得到深化，地质灾害勘察、设计、施工一条龙思想逐渐成型，工程地质信息化设计在这种环境下得到了很好的发展。.
在传统工程地质中，其主要任务就是简单地为工程建筑提供必需的地质资料，工程地质在这个过程中没有参与设计，更不用谈什么优化设计，以致得在复杂的工程地质条件下，设计与地质严重脱节，最终导致事故的发生或者工程建造忽略地质条件而使成本过高等问题。
现代工程地质较传统的有了很大的变化，前者要求从工程设计的角度进行工程地质工作的布置，并完成资料的收集与更新工作。现代工程地质要求工程地质直接参加设计，甚至很多时候工程的设计必须主要围绕着工程地质来进行。工程地质的相关工作在整个工程的设计与施工阶段都占据着举足轻重的角色，根据地质条件的不断反馈，来完成工程设计的优化目的。
工程地质信息化设计是现代工程地质学中一个重要的特征，也是区别于传统的工程地质学的主要特征，它包含了两项重要技术，即岩体结构面网络模拟与数值模拟，两者不断地发展与成熟，为信息化设计提供了重要保证。
2 工程地质化设计的基本思路
工程信息化的设计基本思路可以从边坡工程信息化设计的过程来说明，如图1所示，：
图1 工程地质信息化设计思路及过程
工程地质信息化设计十分注重全过程地质与设计的协调、不同工作步骤之间的协调。这种设计思路的核心可以归结为两点，即设计过程模拟和稳定性分析。设计过程模拟是整个工程地质信息化设计的重要部分，占有举足轻重的作用，模拟过程就是好比于实际工程的“试验”过程，相当于实际工程的演练。稳定性分析则是应用于设计之前和加入治理工程结构之后，它与设计过程模拟两个部分缺一不可。
由此可见，设计是整个工程的核心部分，预测则是关键部门，工程地质分析是整个预测环节的中心工作，两个部分共同决定了工程地质信息化设计的重要地位。
3 工程地质化设计的数值模拟技术
最近十几年中，电子计算机技术得到了飞速的发展，各行各业的工作开展都开始得益于计算机的强大功能，工程地质问题的解决在从中受益，这包括了工程地质问题中的数值模拟理论和方法都开展于计算机。
数值方法的突出优点众多，其中最大的优点是能够较好地考虑复杂边界条件、非均质特性、介质的各向异性及其随时间的变化、介质不连续性等复杂地质条件。它通过计算机技术将岩土体工程结构作为整体进行模拟仿真，经过这种模拟的试验阶段来取得一种最佳的方案。
目前，在工程地质学中常用的数值方法主要有：块体理论（biock theory，BT）、有限单元法中的节理单元法（joint eiement，JE）、不连续变形分析（discontinuous deformation anaiysis，DDA）、快、块体弹簧元法（BSM）、速拉格朗日法（ fast Lagrangian anaiysis ofcontinue，FLAC）、无网络伽辽金法（eiement free Gaierkin method，EGM）和数值流形法。这几种方法对岩土工程与工程地质方面的特殊问题的解决都十分有效。
4 岩体结构面网络模拟技术
岩体结构面网络模拟是以Monte-Carior 为原理，通过较少量结构面资料，按照一定的测量方法，推测岩体空间结构面分布特征。图2 为根据精测线法获取的某公路边坡结构面资料模拟出的岩体空间三维结构面网络图。
图2 某工程岩体三维网络模拟成果
此外，通过网络模拟，还能获取岩体各类几何参数，作为工程设计的参考资料。图3 示出了岩体结构面线密度的分布特征.：
图3 某工程岩体结构面线密度分布特征
通过网络模拟获取的岩土结构面信息，尤其是施工过程中的相关结构面方面的信息，可以反复不断进行模拟，不断优化设计，修正设计，以求达到最佳。
5结束语
随着科技的不断发展，工程地质的理论和实践知识都将会得到程度更大的提高，工程地质信息化将为工程地质施工的主要发展方向，其技术的不断发展和深化在整个工程地质学中都具有重要的意义。
参考文献
[1] 工程地质学 张忠苗主编/2007-02-01/中国建筑工业出版社
[2] 工程地质倪宏革，时向东主编/2009-08-01/北京大学出版社
篇9
中图分类号：F407.1 文献标识码：A 文章编号：
1前言[]*
城市是社会人口的聚集中心，是现代文明和杜会财富的发探地，也是人与自然地质环境产生冲突最剧烈的场所。由于人类工程经济活动规模的空前巨大，大型城市的不断出现,大型的和新型的工矿企业的大量兴建，大型水利水电或新型能源工程以及大型的或新型的交通运输工程的大批建成投产,其对工程地质环境影响的广度和深度达到了一个前所未有的水平[1] [2]。如此巨大的，越来越严重的集聚型人口压力，不仅给防范突然性的、难以抗拒的地质灾难带来困难，而且加剧了人类工程-经济活动时自然环境的破坏，不断引起迭加在自然灾难之上的人为地质灾害的产生[3]。
环境工程地质正是传统工程地质在环境科学中的重新认识和确立。环境工程地质是在区城工程地质研究的墓础上，主要研究由于人类工程-经济活动引起的地质环境的变化，以及这种变化所造成的影响[4]。其目的是为了改造，利用和保护地质环境。城市环境工程地质是环境工程地质研究的重要组成部分。
2 现代城市建设中面临的重大环境工程地质问题
城市是人类工程活动对环境影响最为强烈的地域单元,现代城市的工程建设,已经引起或遇到日益严重的环境工程地质问题[5]。
2.1城市水资源开发引起的环境工程地质问题
我国许多城市由于超采地下水,而引起了地面沉降、地面塌陷等环境工程地质问题,如我国上海、天津、西安、太原、常州、宁波等城市均出现地面沉降,其中上海累计沉降量达2.63m,天津1.78m。据不完全统计,全国各地因开采地下水而引起的地面塌陷已多达800余处。
2.2 城市地表工程建设引起的环境工程地质问题
随着城市人口的增加,城市用地短缺,城市建设在中心区大量建设高层建筑的同时,有的山地城市建设还向山坡开发土地,有的是占用农业耕地,摊大饼式的发展。由此造成的水土流失、边坡失稳及软土地基问题时有发生。
2.3 城市地下工程建设引起的环境工程地质问题
城市地下工程的大规模建设,对地质环境也有影响,主要有地面变形、洞室围岩失稳、地下水流场改变和地质生态环境恶化。
3 城市环境工程地质研究的主要原则和方法
3.1 工程体系的复杂性
城市是一个不断发展变化的庞大复杂的工程体系。城市环境工程地质工作就其总体而言必须具有与之相适应的全面的、系统的、发展的观点。在空间上要有足够的广度和深度,在时间上要强调超前性、跟踪性和阶段性,在资料积累和使用上要注意系统性,连续性和同后期多用途开发性。
3.2 地质评价和优化的提前性
城市环境工程地质研究是以城市建设为中心,解决地质环境资源利用和地质灾害防治问题,因此,必须紧密结合城市规划、建设的意向和方案进行,同时要充分发挥地质工作的主观能动性。对城建选址,土地、水源开发, 地墓处理, 废物堆放及各种环境工程地质问题的防治,都要从地质方提出优化意见。
3.3 以防为主的重要性
在环境工程地质问题或地质灾害的防治研究中, 要始终认真贯彻以防为主、防治结合的方针。防―有防止外来地质灾害对城市环境的影响和防止城市工程造成的社会环境危害两个方而。防止外来地质灾害的最大机会存在于城建选址之中,对重大的灾害危险以躲开为上策。当然, 选址之后以及城市运营时期, 也要及时发现和制止邻近地区各种工程经济活动对本城市可能造成的工程地质灾害。治―需要工程措施与社会措施并重。防治地质灾害的目的是最大限度地减轻灾害损失。当灾害危险已经存在而又难以消除时，包括采取治理措施，应根据其发展情况采取相应的社会防灾措施以达到减轻灾害的目的。社会防灾措施应采取的时机和程度取决于对灾情危险性的正确预测。所以做好地质灾舍的预测预报工作是城市环境工程地质的一项重要任务。
3.4 规律与机制研究的相辅性
城市环境工程地质问题的研究途径必须遵循性状表现一发育规律一成因机制一防治措施的科学轨道进行。客观地、全面地搜集阐明问题的性状表现、（初始的和变化的）是正确研究一切问题的基础。发育规律是指问题的性状（性质、强度等）表现随时间、地点和特定条件的变化规律。揭示、反映这种规律要靠足够数量的观察对比和相关分析。摸清特别是谁确掌握问题表现与主要关键性条件的相关性,是判断问题成因的基础。而解释规律和最终确定成因必须要搞清问题的形成机制。所以规律研究和机制研究是相辅相成的,必须同时并重。
4 现代城市环境工程地质研究亟待解决的关键问题
环境工程地质学的产生,是工程活动不断加剧的必然产物,为了在城市建设的同时,保护地质环境,使人类工程活动与地质环境保持良好的协调关系,今后环境工程地质学研究应重点解决如下问题。
4.1 建立与完善城市工程地质环境质量数据库
近年来,计算机应用有明显的拓宽,工程地质数据库、专家系统及制图技术得到更多研究着的重视,许多城市的工程地质数据库系统都已建立,并逐步投入使用。但目前尚未建立城市工程地质环境质量数据库,今后应加强这方面的研究。
4.2 开展城市三维空间的工程地质环境质量预测与评价
工程地质环境质量评价是环境工程地质学的重要研究内容(胡广韬,1992)。随着环境工程地质问题的不断出现,相应的评价方法也越来越多,但城市工程地质环境是一个多目标、多层次、多因素的复杂动态大系统,环境工程地质研究的目的在于揭示人类工程活动对地质环境的影响程度,及这种影响给人类所带来的危害程度。城市环境工程地质工作不仅要对工程地质条件中的各个组分的质量作出定量评价,而且还要将人类工程活动、社会经济环境综合成一个系统一并考虑;不仅要进行二维空间的工程地质环境质量评价,而且随着地下工程的建设与发展,还应积极开展三维空间的工程地质环境质量预测与评价;不仅研究城市的工程地质环境质量,还要研究岩土体的保温、隔热、抗震性能。在综合研究的基础上,选择最佳土地使用方案、最佳工程建设区,并指出不利的工程地质条件分布区。
4.3 研究城市工程地质环境质量标度的制定理论与方法
怎样更好地定量表述人类工程活动对地质环境的影响与改造程度是当今环境工程地质学研究的重点与难点,而加强工程地质环境的规范与标度理论研究,是解决这一问题突破口,为此,应加强工程地质环境质量标度制定理论与方法研究,使环境工程地质学的研究再上一个新的台阶。
4.4探讨城市工程地质环境恶化的系统调控与工程建设的协调发展理论
环境工程地质学是环境科学的组成部分,环境工程地质问题是环境问题的重要类型,而且其危害性往往是巨大的,对待这样的问题,我们认为也要贯彻可持续发展战略,走城市工程建设与工程地质环境协调发展之路,在城市建设的过程中,采取一系列有效措施,避免、减缓环境工程地质问题的发生,因此,现代城市的建设,应探讨城市工程地质环境恶化的系统调控与工程建设的协调发展理论。
参考文献
[1]郑天恩，沈小珍. 西安市环境工程地质问题[J]. 西安公路学院学报.1984.9, 3(2): 19-29.
[2]林宗元. 环境工程地质学的兴起与发展[J ]，勘察科学技术，1990，2：32-35
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中图分类号：P2文献标识码： A
一般来说,工程地质是调查、研究、解决与人类活动及各类工程建筑有关的地质问题的科学。工程地质研究的主要内容有：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。但是随着我国经济的迅速发展现代化建设与环境存在冲突，而且现在大学生虽多，但真正的人才却少之又少，因此我们要抓住机遇，迎接挑战，正确处理工程地质 环境 人才 机遇之间的关系，总之工程地质与人类的生活密切相关。
一、崩塌的概念；崩塌是指陡峻斜坡的巨大岩块，在重力作用下突然而猛烈地向下倾倒、翻滚、崩落的现象。崩塌经常发生在山区河流、河谷的陡峻山坡上，有时也发生在高陡的边坡上。它来势迅猛，对道路交通可造成直接危害。在设计中应避免使用不合理的高陡边坡，避免大挖大切。在施工中应清除坡面危石或采取坡面加固、调整水流等措施。
二、滑坡的概念； 滑坡的概念；滑坡是指斜坡岩土体在重力作用下，一定的软弱面或华东带整体下滑的现象。西南地区（云、贵、川、藏）是我国滑坡分布的主要地区，其他地区的山区、丘陵区、包括黄土高原，亦有不同类型的滑坡分布。
1滑坡的发育过程；
（1）、蠕动变形阶段；历时长，是滑坡预测和预防的重要阶段。
（2）、滑动破坏阶段；速度大、来势猛、破坏力大。
（3）、渐趋稳定阶段。
2、影响滑坡的因素
（1），边坡形态；坡高，坡角。
（2）、岩土性质；强度，含水量，完整性。
（3）；构造面的产状。
（4），水；静水，动水
（5）、振动荷载；地震。
三、泥石流的概念；由暴雨或冰雪迅速融化形成的一种突然爆发性的含大量泥沙、石块的急骤水流，并且携带堆积在缓坡或山谷中的大量堆积物成为泥石洪流冲向山前地带的现象，称泥石流泥。石流是主要发生在地质不良、地形陡峻的山区或山前区，与水文气象、人类活动有关，是突然爆发性的，由泥砂石块组成的特殊洪流。泥石流的防治可考虑水土保持、跨越、排导和滞流拦截等措施。
其形成原因主要有；
（1）.沟槽纵坡较大、便于积水、集物的陡坡的地形地貌。
（2）.流域内有丰富的松散固体物。
（3）.流域中上游有大量的降雨，急剧消融的冰雪或水库的溃决短时间内有大量的水源供给。
四、水利水电工程地质的特点
1 特殊性与复杂性
在水利水电、电力、工民建、交通、港航、航天、航空、地矿、市政建设等等凡是存在土建工程，要与地质体(地基)打交道的行业，都有工程地质专业，因此，我们称工程地质专业是工程建设的基础性专业，是不必争议的。由于水利水电工程建设自身的特殊性和复杂性，使得水利水电工程地质又是所有这些不同行业的工程地质专业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的业界龙头。 水利水电工程建设的特殊性首先表现在工程建筑物的特殊性。工业与民用建筑到处可以见到基本相同甚至完全相同的建筑物，可以部分或全部套用标准设计图纸。而水工建筑物则不然，世界上有成千上万座水库大坝，你就很难找到两座完全相同的大坝。决定大坝的规模、坝型、结构等工程要素的自然条件很复杂，而工程地质条件则是最主要的自然条件之一。水工建筑物的第二个特殊性是与水打交道，所承受的主要荷载是水荷载。水利水电工程不允许失事，一旦失事，损失将十分惨重。
2 实践性与经验性
水利水电工程地质的另一特点是强烈的实践性与经验性。在中国水利学会勘测专委会1999年度学术研讨会上，工程地质界知名前辈专家天津院的李仲春教授语重心长地警示工程界：工程地质这个专业太难了，工程地质决策不是通过计算和试验所能左右的，很大程度上取决于我们的工程经验，即是十分成功的工程，也很难证明它既安全可靠又经济合理。李仲春教授的肺腑之言充分表达了工程地质专业的实践性与经验性的深刻含义。 工程地质理论上的任何一项新进展，新方法，新技术，都必须通过大量试验研究、分析论证和工程实践的检验。例如，近二十年来随着数理基础学科和计算机技术的发展，坝基、洞室和边坡稳定性分析计算的理论和方法有了长足的进展，但是这些计算成果仍然只能是工程设计和决策的一种参考，因此在工程界有一种通用说法：不可不信也不可全信。许多工程实例足以说明采取慎重态度的必要性。有些工程从分析计算上看是安全的，实际上却出了问题；而另一些工程通过计算认为不安全，但却安全运行了数十年。因此我们搞工程建设，工程经验往往又是起决定作用的。
.2 实践性与经验性
水利水电工程地质的另一特点是强烈的实践性与经验性。在中国水利学会勘测专委会1999年度学术研讨会上，工程地质界知名前辈专家天津院的李仲春教授语重心长地警示工程界：工程地质这个专业太难了，工程地质决策不是通过计算和试验所能左右的，很大程度上取决于我们的工程经验，即是十分成功的工程，也很难证明它既安全可靠又经济合理。李仲春教授的肺腑之言充分表达了工程地质专业的实践性与经验性的深刻含义。
工程地质理论上的任何一项新进展，新方法，新技术，都必须通过大量试验研究、分析论证和工程实践的检验。例如，近二十年来随着数理基础学科和计算机技术的发展，坝基、洞室和边坡稳定性分析计算的理论和方法有了长足的进展，但是这些计算成果仍然只能是工程设计和决策的一种参考，因此在工程界有一种通用说法：不可不信也不可全信。许多工程实例足以说明采取慎重态度的必要性。有些工程从分析计算上看是安全的，实际上却出了问题；而另一些工程通过计算认为不安全，但却安全运行了数十年。因此我们搞工程建设，工程经验往往又是起决定作用的。
4 工程地质测不准原理
著名的量子力学测不准原理：“不能同时测准粒子在某一瞬间的速度和位置”。我们不妨借用这个原理来揭示工程地质的一些本质性问题事实上，地质体中的某些性质的确是测不准的。例如某一组结构面的产状，你只能用一个区间值来表述，如果仅用一个确定值来表述则肯定不符合客观实际。又如工程地基岩体的物理力学参数，它只能是一个区间值或统计值，因为地质体中每一点的性质都可能是变化的。地质参数精确到某一个具体数值的时候，千万不要把它当成是绝对准确的，否则会误导精确评价的可信性。
五、小结
人类社会的进步与发展，实际上又是一部人与自然相互协调和相互影响的壮丽史诗。以前我们把人与自然的关系当成是与天斗与地斗的斗争关系，实践证明，人与大自然斗争的结果，虽然取得了一些局部性的小胜利，而大自然反过来对人类的惩罚却是灾难性的。人类的每一次产业革命，无不与工程建设有直接关系，与地质环境有直接或间接关系。建国以来，我国的基本建设此起彼伏，新一轮的建设正在兴起。在多专业组成的基建队伍这个庞大乐团中，地质师要起到指挥和首席演奏家的作用，甚至还要担负起独奏华彩乐章的作用。尽管工程地质学科正在经历着前所未有的挑战，工程地质工作也存在着这样那样的问题和难题，然而这更是机遇。抓住机遇迎接挑战，顺应自然，保护环境，防止灾害，造福人类，是工程地质学家和地质师的艰巨任务和不可推卸的责任。
参考文献;
1：韦港 《工程地质随想》 1996年4月24日
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中图分类号：F470.1 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
城市环境地质作用
城市地质作用受区域地质环境、气候分带条件和人类对环境的作用三方面的因素所制约。具体可分为六大类：由城市热力场变化引起的地热地质作用；由地下水圈变化引起的水成地质作用；由静力负载引起的重力地质作用；由动力负载引起的岩石动力地质作用；由开采矿产和地下建筑引起的地质作用；人为的岩石成因作用。从城镇的类型和功能看，不同类型、不同功能的城市，其地质作用的侧重点和强度也是不一样的。例如山区城市，挖填方量大，诱发重力地质作用显著；平原城市，常因过量抽汲地下水而诱发地面沉降；老城市环境工程地质问题较多，人工堆积物作用显著；对于新城市，当有较好规划时，环境工程地质问题较少；矿业城市，人为改变渗流场，形成采空区，改变应力场，恶化水质， “三废”污染严重，环境工程地质问题较多；风景旅游城市，城市用地往往紧张，地质环境承受城市地质作用的能力较弱；海港城市，间歇性动荷载较大，等等。
二、城市环境地质的主要研究内容
1、区域地壳稳定性评价。
区域稳定性主要指现代构造运动、地震运动以及岩浆活动影响下地壳的相对稳定程度。它是城市区域工程地质环境质量的主要问题，涉及活动断裂、地震活动、构造成因的地裂缝、火山活动及其它不良地质作用的强度等方面。地质资料表明，二十世纪六七十年代以来，地球岩石圈进入了新的强烈活动与调整时期(地史以来的第五个强烈地震活动期，其延持时间很可能超过未来人类历史)，致使不少城市均发生由新构造运动引起的地裂、地陷、滑坡、危岩、崩坍、泥石流、地震及地下水异常(包括地下水水位及水质等异常变化)等各种地质灾害。决定地壳稳定性的最突出因素是地震活动。我国地震烈度超过7度的大、中城市已达l10座之多，因此，加强地震预报和提高城市整体的综合抗震能力显得越来越重要。
2、地基条件的勘察。
地基条件的勘察主要包括微地貌、岩土体结构及其物理力学性质、水文地质条件等。我国特殊土的分布具有区域性，如软土主要分布在我国沿海城市，天津、塘沽、长江三角洲、浙江、珠江三角洲以及福建的沿海城市。软土具有松软、孔隙比大、压缩性高和强度低的特点，因此，在软土地区进行工程建设经常遇到一些工程地质问题，最常见的是墙体开裂、地面裂缝、基坑边坡塌落或桩基位移、建筑物的不均匀沉降。地下水作为一个易变因素，当其发生变化时经常引起土体物理力学性质的改变。因此，为保证地基的稳定性及建筑的安全使用，查明地基土体的结构特征、物理力学性质及水文地质条件尤为重要。
3、供水条件及水资源保护问题。
随着生产的发展和人口的增加，城市供水量不断地增加，因此，城市水资源成为制约城市发展的重要因素。我国水资源居世界第六位，但人均水量仅为世界人均水量的1／4，属贫水国家。水资源的日趋短缺及由此引起的诸多环境问题已引起世界各国的普遍关注。近年来，由于超采地下水，我国许多城市出现了地面沉降、岩溶塌陷、海水倒灌及泉水枯竭等环境工程地质问题，如上海、天津、西安、济南、太原、杭州、青岛等。供水条件及水资源保护问题主要包括地下水水源地的选择、评价，地下水的调节利用，水资源的合理开发、管理和保护。地下水人工回灌是水资源管理与保护的重要方法，尤其是在干旱、半干旱地区。因此，对城市水资源进行全面调查，制定合理的城市发展计划，不仅可以节减工程建设资金，还将对水资源的保护起到一定的作用。
4、城市垃圾等废弃物。
城市垃圾主要包括生活垃圾和工业废渣、废料。随着城市规模的不断扩大，建筑、工业及生活垃圾等固体废物日益积累，对城市构成了直接和潜在的危害。这种危害可分为三个方面：地表污染、地下岩土体中渗流运移污染和酿成泥石流(垃圾流)等灾害。人工废弃物存放的不适宜会引起诸多环境工程地质问题，如滑坡、泥石流、淤积等，造成地表工程地质环境质量的降低，从而使环境发生恶化。生态学家指出，超大规模垃圾山的形成已使地球生物圈的物质循环产生严重影响。堆放的垃圾通过自身分解，并接受大气降水的淋滤，其污染物必将随同渗出液一起，以不同的运移方式(下渗式径流)间接和直接地污染地下水和地表水。此外垃圾对土壤也可造成污染，大气降水及地下水径流的淋滤作用．使垃圾中的易溶有害成分，渗入土壤中，使土壤土质恶化，危害农作物生长。
三、现代城市环境工程地质研究亟待解决的关键问题
环境工程地质学的产生，是工程活动不断加剧的必然产物，为了在城市建设的同时，保护地质环境，使人类工程活动与地质环境保持良好的坍调关系，今后环境工程地质学研究应重点解决如下问题。
1、建立与完善城市工程地质环境质量数据库
近年来，计算机应用有明显的拓宽，工程地质数据库、专家系统及制图技术得到更多研究着的重视，许多城市的工程地质数据库系统都已建立，并逐步投人使用。但目前尚未建立城市工程地质环境质量数据库，今后应加强这方面的研究。
2、开展城市三维空间的工程地质环境质量预测与评价
工程地质环境质量评价是环境工程地质学的重要研究内容。随着环境工程地质问题的不断出现，相应的评价方法也越来越多，但城市工程地质环境是一个多目标、多层次、多因素的复杂动态大系统，环境工程地质研究的目的在于揭示人类工程活动对地质环境的影响程度，及这种影响给人类所带来的危害程度。城市环境工程地质工作不仅要对工程地质条件中的各个组分的质量作出定量评价，而且还要将人类工程活动、社会经济环境综合成一个系统一并考虑；不仅要进行二维空问的工程地质环境质量评价，而且随着地下工程的建设与发展，还应积极开展三维空问的工程地质环境质量预测与评价；不仅研究城市的工程地质环境质量，还要研究岩土体的保温、隔热、抗震性能。在综合研究的基础上，选择最佳土地使用方案、最佳工程建设区，并指出不利的工程地质条件分布区。
3、研究城市工程地质环境质量标度的制定理论与方法
怎样更好地定量表述人类工程活动对地质环境的影响与改造程度是当今环境工程地质学研究的重点与难点，而加强工程地质环境的规范与标度理论研究，是解决这一问题突破口，为此，应加强工程地质环境质量标度制定理论与方法研究，使环境工程地质学的研究再上一个新的台阶。
4、探讨城市工程地质环境恶化的系统调控与工程建设的协调发展理论
环境工程地质学是环境科学的组成部分，环境工程地质坷题是环境问题的重要类型，而且其危害性往往是巨大的，对待这样的坷题，我们认为也要贯彻可持续发展战略，走城市工程建设与工程地质环境协调发展之路，在城市建设的过程中，采取一系列有效措施，避免、减缓环境工程地质坷题的发生，因此，现代城市的建设，应探讨城市工程地质环境恶化的系统调控与工程建设的协调发展理论。
结论
城市环境与地质作用是相互联系，相互制约的两个因素。城市建设中的环境工程地质问题多种多样，十分复杂，因此应建立综合评价系统对环境地质进行综合的评价。在城市建设过程中应当根据城市环境工程地质状况，合理控制城市发展规模和发展速度，努力协调好城市建设与地质环境之间的关系，对可能出现的地质问题采取相应的措施以达到预防的目的，确保城市建设的安全与稳定。
篇12
随着经济和、工业的迅速发展，人们越来越意识到人类活动对环境产生的两个负面影响：环境污染和生态破坏。因此，应运产生了一门新兴学科——环境岩土工程学。它既是一门应用性的工程学，又是一门社会学。它把技术和政治、经济和文化相结合的跨学科的新型学科。
1.环境岩土工程定义
环境岩土工程（EnvironmentalGeotechnology）一词，源自1986年4月美国宾州里海大学土木系美籍华人方晓阳教授主持召开的第一届环境岩土工程国际学术研讨会，并在其著名的“IntroductoryRemarksonEnvironmentalGeotechnology”论文中，将环境岩土工程定位为“跨学科的边缘科学，覆盖了在大气圈、生物圈、水圈、岩石圈及地质微生物圈等多种环境下土和岩石及其相互作用的问题”，主要是研究在不同环境周期（循环）作用下水土系统的工程性质。
2.环境岩土工程研究的内容及分类
环境岩土工程是研究应用岩土工程的概念进行环境保护的一门学科。这是一门跨学科的边缘学科，涉及面很广，包括：气象、水文、地质、农业、化学、医学、工程学等等。
环境岩土工程研究的内容大致可以分为三类：
(1)环境工程。主要指用岩土工程的方法来抵御由于天灾引起的环境问题。例如：抗沙漠化、洪水、滑坡、泥石流、地震、海啸等。这些问题通常泛指为大环境问题。
(2)环境卫生工程。主要指用岩土工程的方法抵御由于各种化学污染引起的环境问题。例如城市各种废弃物的处理、污泥的处理等。
(3)人类工程活动引起的一些环境问题。例如在密集的建筑群中打桩时，由于挤土、振动、噪声等对周围居住环境的影响；深基坑开挖时，降水和边坡位移等。
3.环境岩土工程研究中基本观点及研究方法
3.1基本观点
(1)岩土实践的范围是地球表层,而地球对于宇宙来讲是一个子系统,它的变化受其他子系统的影响,它们之间有物质和能量的交换,是一个开放的系统;
(2)资源是有限的。我们只有一个地球,并且随着人口的增长,资源与人口相比越来越小,所以我们应实施可持续发展战略,而不能盲目地掠夺式地利用,以防止对环境造成不利的影响;
(3)人类无计划的活动会毁灭人类自身;
(4)自然界在不断地变化,有一些直接危害人类,反过来人类要避开危害,就必须采取措施;
(5)虽然岩土工程曾带来一些消极影响,但它是由于人类认识上的片面性和历史的局限性造成的,
所以从理论上讲,所有的环境岩土工程问题是可以解决的,但它依赖于人们环境意识的提高,岩土工程技术的进步和法制建设的健全。
3.2研究方法
环境岩土工程是一个系统工程。它涉及许多学科领域,所以在研究中应从学科间的交叉处着眼,以辩证的观点分析和解决问题。其次,应用岩土工程的观点去改善环境,使其更符合人类的生存需求。
4.环境岩土工程与相关学科的关系
与环境岩土工程相关的学科有:工程地质学、岩土力学、岩土工程学、地质工程、环境工程地质学。
工程地质学的基础理论是地质学,指导它的理论主要是自然历史观1它的基本理论是认为地质成因和演化过程决定地质体的工程特性,相应地在研究方法上就是从地质体局部特性的研究,探索地质体在生成时的地质环境以及形成地质体的地质作用和演化过程,从而在整体上认识和把握地质体的组成和结构以及发育规律,并进一步探讨和预测它在工程建筑物作用下的表现和工程行为。
工程地质学的服务对象完全是人为设计,人为施工的建物。这一应用性决定了工程地质学的边缘性、交叉性和综合性等特性。所谓边缘性指它处在地质学科的外层,位于和工程学科接壤的部位。所谓交叉性表明在它的学科发展中不断吸收工程学科的理论、概念和方法,并和地质学结合起来。所谓综合性是指工程地质学的目标是解决问题,它是借助于地质学各基础学科的成就来综合地工作的.
岩土力学、岩土工程和工程地质学在研究对象和目标上有很大的相同之处,是密切相邻的学科。但是岩土力学属于力学学科的边缘,而岩土工程属于工程学科的边缘1虽然对岩土的地质认识是建立岩土力学模型和本构关系的重要基础,但岩土力学更偏于模型及建模后的力学研究。岩土工程是将岩土作为工程结构物的一部分工程学科。不过岩土力学和岩土工程与其他的力学或工程学科相比,需要更多地质学科的支持,或者说更需要与地质学科的结合。
5.环境岩土工程的研究现状
20世纪50-60年代公害事件的显现，人们不断探索，反思，并已取得了基本的共识。目前国外对环境岩土工程的研究主要集中于垃圾土、污染土的性质、理论与控制等方面，而国内则在此基础上有较大的扩展，就目前涉及的问题来分，可以归纳为两大类：第一类是人类与自然环境之间的共同作用问题。这类问题的动因主要是由自然灾变引起的。例如地震灾害、土壤退化、洪水灾害、温室效应等。这些问题通常称为大环境问题。第二类是人类的生活、生产和工程活动与环境之间的共同作用问题。它的动因主要是人类自身。例如城市垃圾、工业生产中的废水、废液、废渣等有毒有害废弃物对生态环境的危害；工程建设活动如打桩、强夯、基坑开挖、盾构施工对周围环境的影响；过量抽汲地下水引起的地面沉降等等。有关这方面的问题，统称为小环境问题。
6.环境岩土工程的发展展望
20世纪90年代后，我国进入了大规模工程建设时期。从沿海地区开始，逐步向内陆扩展，高层建筑、地铁、道路交通、隧道等等的建设以及城市化进程步伐的加快向环境岩土工程不断提出新的挑战。同时，自然环境的变化，地震、洪涝灾害的频频发生，温室效应的加剧，水土流失，土壤退化等大环境问题，也引发了一系列新的环境岩土工程问题。相对发达国家来说，我国的岩土工程工作者面临更为艰巨的任务。一方面，我国正处于大规模工程建设时期，有许多工程问题需要解决;另一方面，基于可持续发展要求，我们面临严峻的环境保护与治理工作。在环境岩土工程问题上，未来几年应重点研究并解决下面几个问题。其中，西部问题，包括生态环境建设与保护区域稳定性与地下工程。东部问题，包括大城市地面变形不稳定性、悬河化水资源、水环境等。在一些应用方面还急需解决的问题如下：卫生填埋场的设计问题;大规模工程建设的区域环境岩土工程问题评估;城市施工影响环境岩土工程问题;岩土工程手段在环境的治理中的应用等。
参考文献：
[1]缪林昌刘松玉环境岩土工程学概论北京:中国建材工业出版社2005
