工程地質(zhì)學(xué)的任務(wù)與未來(lái)研究

李琳

摘? ? 要：研究了中國(guó)工程地質(zhì)學(xué)的發(fā)展和演化。認(rèn)為中國(guó)工程地質(zhì)學(xué)已從傳統(tǒng)工程地質(zhì)學(xué)階段（20世紀(jì)50年代-70年代中期），經(jīng)過(guò)一個(gè)過(guò)渡階段（20世紀(jì)70年代-80年代初期），進(jìn)入了現(xiàn)代工程地質(zhì)學(xué)階段（從20世紀(jì)80年代中期開(kāi)始），完成了三次歷史性飛躍?，F(xiàn)代工程地質(zhì)學(xué)是由區(qū)域工程地質(zhì)學(xué)、地質(zhì)工程學(xué)、環(huán)境工程地質(zhì)學(xué)、城市工程地質(zhì)學(xué)、現(xiàn)代系統(tǒng)新學(xué)理論工程地質(zhì)學(xué)和工程地質(zhì)預(yù)測(cè)學(xué)等學(xué)科構(gòu)成的一個(gè)現(xiàn)代工程地質(zhì)學(xué)體系，研究的基本方法，有系統(tǒng)科學(xué)分析法、監(jiān)控-反饋法、數(shù)值模擬計(jì)算等，它作一個(gè)與人類(lèi)工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)密切相關(guān)的應(yīng)用性地質(zhì)學(xué)科，在人類(lèi)改選自然的活動(dòng)中將會(huì)發(fā)揮巨大的作用。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)學(xué);工程地質(zhì);工程地質(zhì)學(xué)

1? 回顧

人們已經(jīng)得到共識(shí)，即人類(lèi)的生活和生產(chǎn)是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力。工程地質(zhì)學(xué)作為一門(mén)應(yīng)用學(xué)科，它的形成和發(fā)展顯著地依賴(lài)于工程建設(shè)的需求和發(fā)展。二次世界大戰(zhàn)以后，各國(guó)有一個(gè)穩(wěn)定的和平環(huán)境，工程建設(shè)發(fā)展迅速，工程地質(zhì)學(xué)在這個(gè)階段迅速成長(zhǎng)起來(lái)，成為地球科學(xué)的一個(gè)獨(dú)立分支學(xué)科。追溯更遠(yuǎn)一些，1928年美國(guó)加州St.Francis重力拱壩的潰決和帶來(lái)的災(zāi)難促使地質(zhì)學(xué)家向工程地質(zhì)領(lǐng)域進(jìn)軍。令人震驚的是，30年后，悲劇重演，于1959年至1963年期間，在歐洲連續(xù)出現(xiàn)西班牙VegadeTerra支墩拱壩和法國(guó)Malpasset拱壩的失事，以及意大利Vajont水庫(kù)大滑坡。人們驚醒過(guò)來(lái)，大聲疾呼，工程地質(zhì)學(xué)亟待完善和提高。正是在這個(gè)時(shí)期，世界各國(guó)工程地質(zhì)學(xué)家決定聯(lián)手，建立了“國(guó)際工程地質(zhì)學(xué)會(huì)”，交流和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)及教訓(xùn)。40年又過(guò)去了，工程地質(zhì)學(xué)真的大為長(zhǎng)進(jìn)，在內(nèi)涵和外延都煥然一新，步入現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)行列。在工程地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)中國(guó)曾經(jīng)比世界上先進(jìn)國(guó)家落后約30年。從引進(jìn)蘇聯(lián)工程地質(zhì)學(xué)理論和方法開(kāi)始，經(jīng)過(guò)近50年的工程實(shí)踐和理論創(chuàng)新，縮小了差距，形成了在一定程度上具有我國(guó)自己特色的工程地質(zhì)學(xué)體系。90年代以來(lái)，由于舉世矚目的三峽工程上馬，黃河小浪底水利工程、雅礱江二灘水電站、南昆鐵路、京九鐵路的興建，以及不可勝數(shù)的城市和高速交通項(xiàng)目的實(shí)施，不僅積累了大量勘測(cè)工作實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，而且數(shù)理學(xué)科的新成就和高新技術(shù)及時(shí)吸收進(jìn)來(lái)，使我國(guó)工程地質(zhì)學(xué)達(dá)到現(xiàn)代科技水準(zhǔn)，進(jìn)入世界先進(jìn)行列，并逐漸成為國(guó)際工程地質(zhì)界的重要成員之一。

2? 工程地質(zhì)學(xué)的任務(wù)

2.1? 基本建設(shè)的新高潮

在新世紀(jì)中，我們期望著在和平和穩(wěn)定的環(huán)境中加緊綜合國(guó)力建設(shè)，已經(jīng)縮小的差距不應(yīng)再度拉開(kāi)，保持較快增長(zhǎng)速度、穩(wěn)步前進(jìn)是完全必要的。與此相配套的基本建設(shè)，包括能源、交通、城市建設(shè)和礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)，亦將以相應(yīng)的速度和規(guī)模發(fā)展。雖然煤炭仍會(huì)在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中占主要地位，但“北煤南運(yùn)”還要受到交通條件的限制。西南地區(qū)、金沙江、雅礱江、瀾滄江、大渡河等水能寶藏的開(kāi)發(fā)將提到日程上來(lái)，在規(guī)劃的近20座大型水電站中，大多為數(shù)百萬(wàn)至上千萬(wàn)千瓦裝機(jī)容量的世界級(jí)巨型工程。在東部地區(qū)將需要建設(shè)一批核電裝置，如福建、浙江、江蘇、遼寧、山東等地，以加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)和滿足供電需求。為了解決電網(wǎng)的穩(wěn)定供電問(wèn)題，在華北、華東和華南均將陸續(xù)興建若干大型抽水蓄能電站，以滿足電網(wǎng)調(diào)峰填谷和提高供電質(zhì)量的需要。近10年來(lái)，我國(guó)交通工程事業(yè)發(fā)展在基本建設(shè)中居于首位。高速公路發(fā)展迅猛，鐵路建設(shè)的勢(shì)頭上揚(yáng)。進(jìn)藏鐵路的建設(shè)將提到日程上來(lái)。青藏鐵路全線展布在高原凍土層上，而滇藏鐵路則將穿越橫斷山活動(dòng)構(gòu)造帶。

2.2? 可持續(xù)發(fā)展的召喚

實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，重視保護(hù)環(huán)境，加強(qiáng)自然災(zāi)害防治已成為人們的共識(shí)。由此而來(lái)，工程地質(zhì)學(xué)家將會(huì)擔(dān)負(fù)更多的以前不熟悉的任務(wù)。對(duì)自然環(huán)境保護(hù)和治理、對(duì)環(huán)境惡化過(guò)程的控制的工作剛剛開(kāi)始。自然災(zāi)害和人為誘發(fā)災(zāi)害的預(yù)測(cè)和防治已經(jīng)取得成績(jī)，但尚為初步。核廢物及工業(yè)有害廢物的地質(zhì)處置工作和研究比國(guó)外差距甚大。要進(jìn)一步優(yōu)化環(huán)境，大量的水、土和工業(yè)場(chǎng)地的污染有待勘測(cè)和處理。大江、大河、大湖和沿海環(huán)境治理、水澇災(zāi)害地區(qū)、干旱荒漠地區(qū)和喀斯特石山治理等雖然不算新的問(wèn)題，但是需要有新的思路、發(fā)展新的技術(shù)去解決。工程地質(zhì)學(xué)家在承擔(dān)和實(shí)施上列任務(wù)時(shí)，必定會(huì)遇到不熟悉的問(wèn)題、不會(huì)做的工作，但是，實(shí)踐出真知，在新的實(shí)踐中我國(guó)工程地質(zhì)學(xué)的理論研究和實(shí)際工作將會(huì)大步前進(jìn)。

3? 工程地質(zhì)學(xué)的任務(wù)與未來(lái)

3.1? 拓寬工程地質(zhì)學(xué)的學(xué)科領(lǐng)域，發(fā)展和完善其學(xué)科體系

環(huán)境工程地質(zhì)學(xué)的形成和發(fā)展是最重要的標(biāo)志。環(huán)境工程地質(zhì)學(xué)以工程建設(shè)的環(huán)境為研究對(duì)象，主要研究人類(lèi)工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)與地質(zhì)環(huán)境的相互作用以及由此產(chǎn)生的環(huán)境工程地質(zhì)問(wèn)題及其預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。其目的是合理開(kāi)發(fā)利用、保護(hù)和治理地質(zhì)環(huán)境。地質(zhì)工程學(xué)學(xué)科的提出和研究，也是這一發(fā)展趨勢(shì)的重要標(biāo)志之一。地質(zhì)工程學(xué)，是研究人工與自然力對(duì)地質(zhì)體的改造以及由此引起的危害人類(lèi)生活和生存的各種災(zāi)害及其預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和防治的一門(mén)工程技術(shù)學(xué)科。它把地質(zhì)體視為工程結(jié)構(gòu)的一部分或全部，把地質(zhì)工程定義為在地質(zhì)體中建筑的工程。地質(zhì)工程學(xué)從加強(qiáng)工程結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)出發(fā)，將勘察、設(shè)計(jì)、施工和地質(zhì)體改造融為一體，并且把工程地質(zhì)與工程建筑進(jìn)一步聯(lián)系起來(lái)，是工程地質(zhì)學(xué)的一個(gè)新發(fā)展。此外，地震工程地質(zhì)學(xué)、地下空間工程地質(zhì)學(xué)、海洋工程地質(zhì)學(xué)、爆破工程地質(zhì)學(xué)以及核廢料和固體廢物地下貯存的工程地質(zhì)研究等分支學(xué)科的發(fā)展，對(duì)于進(jìn)一步發(fā)展和完善中國(guó)工程地質(zhì)學(xué)的學(xué)科體系也具有重要意義。

3.2? 引進(jìn)吸收和推廣學(xué)科先進(jìn)理論，加強(qiáng)理論研究

一門(mén)學(xué)科的理論容量，是這門(mén)學(xué)科發(fā)展水平的重要標(biāo)志。未來(lái)的中國(guó)工程地質(zhì)學(xué)，應(yīng)從單純應(yīng)用學(xué)科的束縛中解放出來(lái)，從認(rèn)識(shí)論的高度處理好理論與實(shí)踐的關(guān)系，不斷開(kāi)拓創(chuàng)新，使之成為理論和應(yīng)用研究互相促進(jìn)和協(xié)調(diào)發(fā)展的現(xiàn)代化新型工程地質(zhì)學(xué)。在提高理論水平的基礎(chǔ)上，提高為工程經(jīng)濟(jì)服務(wù)的能力、效率和質(zhì)量。為此，必須加強(qiáng)工程地質(zhì)事業(yè)的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、規(guī)劃和管理;加強(qiáng)國(guó)內(nèi)外特別是國(guó)際學(xué)術(shù)交流與合作。中國(guó)工程地質(zhì)條件和工程地質(zhì)問(wèn)題之復(fù)雜，工程地質(zhì)實(shí)踐工程量之大，都是世界罕見(jiàn)的。這為工程地質(zhì)理論研究，為新理論的創(chuàng)立和發(fā)展，提供了空間。在區(qū)域穩(wěn)定性研究中，以活動(dòng)構(gòu)造體系為基礎(chǔ)的新觀點(diǎn)，以深斷裂和斷塊理論為基礎(chǔ)的新觀點(diǎn)，多參數(shù)評(píng)價(jià)的新方法和“安全島”理論;在巖體力學(xué)研究中，各種模型理論的建立等等，都具有重要的理論價(jià)值。

3.3? 加強(qiáng)方法手段和規(guī)范規(guī)程研究，實(shí)現(xiàn)工程地質(zhì)勘察標(biāo)準(zhǔn)化

工程地質(zhì)學(xué)的實(shí)踐性很強(qiáng)。工程地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ)是工程地質(zhì)勘察。就全世界而言，地球科學(xué)的國(guó)際化和統(tǒng)一化，是支配現(xiàn)代地球科學(xué)發(fā)展的兩個(gè)勢(shì)不可擋的發(fā)展趨勢(shì)。因此，加強(qiáng)工程地質(zhì)勘察方法手段和規(guī)范規(guī)程的研究，努力實(shí)現(xiàn)工程地質(zhì)勘察的標(biāo)準(zhǔn)化，就成為一種發(fā)展趨勢(shì)。目前，國(guó)外工程地質(zhì)勘察的突出特點(diǎn)是勘探和實(shí)驗(yàn)手段的電腦化和電子化。利用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)，對(duì)場(chǎng)地工程的地球物理勘探和試驗(yàn)，進(jìn)行自動(dòng)控制和數(shù)據(jù)處理。這顯然有利于提高勘察速度和精度，降低成本，提高效益。

4? 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)工程地質(zhì)學(xué)研究及工程地質(zhì)工作經(jīng)歷了半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，已經(jīng)成為比較成熟的現(xiàn)代地球科學(xué)的分支。當(dāng)前，我國(guó)工程地質(zhì)學(xué)界有創(chuàng)新開(kāi)拓精神、科學(xué)思維活躍、年青隊(duì)伍成長(zhǎng)較快，有條件在新世紀(jì)到來(lái)時(shí)擔(dān)負(fù)起工程建設(shè)、環(huán)境保護(hù)和災(zāi)害防治的重?fù)?dān)，發(fā)展工程地質(zhì)學(xué)科，使其內(nèi)涵深化，外延擴(kuò)展，為國(guó)家和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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