工程地質(zhì)展望

1、——1面向面向2121世紀(jì)中國工程地質(zhì)學(xué)的發(fā)展世紀(jì)中國工程地質(zhì)學(xué)的發(fā)展黃潤秋（成都理工學(xué)院，成都，610059）1.前言工程地質(zhì)學(xué)是一門界于地質(zhì)學(xué)與土木工程學(xué)之間的應(yīng)用地質(zhì)學(xué)學(xué)科，它是運(yùn)用地質(zhì)學(xué)的原理與方法結(jié)合數(shù)理力學(xué)及土木工程學(xué)知識，分析和解決與人類工程和生活活動(dòng)有關(guān)的地質(zhì)問題，即工程地質(zhì)問題。這類問題通常表現(xiàn)為地質(zhì)環(huán)境對人類活動(dòng)的制約及人類活動(dòng)對地質(zhì)環(huán)境的影響。工程地質(zhì)學(xué)研究的目標(biāo)就是對這一相互作用過程中正在發(fā)生或可能發(fā)生的地質(zhì)問

2、題進(jìn)行合理評價(jià)、科學(xué)預(yù)測及正確改良，從而一方面保證工程建設(shè)的技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理，另一方面充分利用、合理開發(fā)及妥善保護(hù)人類賴以生存的地質(zhì)環(huán)境。工程地質(zhì)學(xué)是在人類工程活動(dòng)實(shí)踐中逐漸形成和產(chǎn)生的。早期人類工程活動(dòng)規(guī)模小且形式比較簡單，涉及地質(zhì)問題不突出，有關(guān)工程地質(zhì)方面的工作大多是由地質(zhì)學(xué)家或地理學(xué)家來完成的。工程地質(zhì)學(xué)的理論稚形形成應(yīng)該以1925年K.Tezhigi發(fā)表的《建筑土力學(xué)》為標(biāo)志；后來，俄羅斯著名工程地質(zhì)學(xué)家薩瓦連斯基、卡明斯

3、基、波波夫等在工程巖土學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)等方面做了大量的理論與實(shí)際奠基工作，從而使工程地質(zhì)學(xué)在三十年代從前蘇聯(lián)開始形成了一門獨(dú)立的學(xué)科。我國的工程地質(zhì)工作真正起步還是在新中國成立以后。建國40余年來，工程地質(zhì)工作密切結(jié)合國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)，為國家國土規(guī)劃與資源開發(fā)、各類工程建設(shè)、鎮(zhèn)城建設(shè)和地質(zhì)災(zāi)害防治及地質(zhì)環(huán)境保護(hù)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，工作領(lǐng)域幾乎覆蓋國民經(jīng)濟(jì)的所有部門?？梢哉f，我國已建的8萬余座水電站，7萬余公里鐵路和百萬余公里的公路、20

4、0余座金屬礦山、500余座大型煤礦、千余座城鎮(zhèn)及不計(jì)其數(shù)的工業(yè)與民用建筑都留下了工程地質(zhì)工作者辛勤的汗水。豐富的工程實(shí)踐，也促進(jìn)了我國工程地質(zhì)學(xué)科體系的飛速發(fā)展，相繼形成了“工程地質(zhì)力學(xué)”、“地質(zhì)過程機(jī)制分析—定量評價(jià)”及’系統(tǒng)工程地質(zhì)學(xué)”等國內(nèi)外有較大影響的理論及學(xué)術(shù)思想體系。在諸如高邊坡穩(wěn)定性研究、地下開挖的地面地質(zhì)效應(yīng)研究、崩滑地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測及土體工程地質(zhì)特性研究等方面走到了國際前沿，可以說在工程地質(zhì)理論及實(shí)踐水平上，我國還是處在世

5、界先進(jìn)水平之列的。2.面向21世紀(jì)中國工程地質(zhì)的主題資源、環(huán)境與人口是當(dāng)今人類發(fā)展面臨的三大問題，早在1982年的第四屆國際工程地質(zhì)大會上，國際工程地質(zhì)協(xié)會就提出了工程地質(zhì)學(xué)家要積極參與解決環(huán)境問題的動(dòng)議。90年代，環(huán)境問題的形勢變得更為嚴(yán)竣，聯(lián)合國1992年在巴西里約熱內(nèi)盧召開了有世界2／3以上國家首腦參加的世界環(huán)發(fā)會議，其目的是想通過各國政府的聯(lián)合行動(dòng)，協(xié)調(diào)人類發(fā)展與環(huán)境的關(guān)系；會后，簽署了著名的“里約熱內(nèi)盧”宣言。聯(lián)合國在此之

6、前還組織制定了國際減災(zāi)十年計(jì)劃(IDNDR)。——3題。我們必須認(rèn)識到其今后發(fā)展的嚴(yán)重性認(rèn)識到問題的將來。這是一個(gè)人類工程活動(dòng)與地質(zhì)環(huán)境之間相互作用的問題，是一個(gè)協(xié)調(diào)“人地”關(guān)系的問題，是一個(gè)需要我們?nèi)パ芯俊⑷ヌ剿鞯淖匀贿^程與社會發(fā)展互饋的問題。因此，面向二十一世紀(jì)中國工程地質(zhì)學(xué)一個(gè)重大主題就是：在研究地質(zhì)環(huán)境對人類工程活動(dòng)制約的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究人類工程在研究地質(zhì)環(huán)境對人類工程活動(dòng)制約的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究人類工程活動(dòng)對地質(zhì)環(huán)境的影響效應(yīng)

7、，如何評價(jià)、預(yù)測和控制，以規(guī)范人類工程活動(dòng)行為，提高活動(dòng)對地質(zhì)環(huán)境的影響效應(yīng)，如何評價(jià)、預(yù)測和控制，以規(guī)范人類工程活動(dòng)行為，提高地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量，減輕災(zāi)害對人類的威脅，從而保持社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量，減輕災(zāi)害對人類的威脅，從而保持社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。3.面向21世紀(jì)工程地質(zhì)研究工作的基本指導(dǎo)思想應(yīng)該說上述問題的研究過去很多部門都從不同角度都做過一些工作，也結(jié)合工程解決了許多與此相關(guān)的重大關(guān)鍵技術(shù)問題。但應(yīng)該說，一旦涉及到復(fù)雜地

8、質(zhì)環(huán)境，人們目前的認(rèn)識和理論水平就顯得有點(diǎn)提襟見肘，甚至面臨嚴(yán)重挑戰(zhàn)。前面所列舉的一系列事實(shí)正說明此問題。原因何在？客觀上是地質(zhì)體的復(fù)雜性，“入地”（認(rèn)識地質(zhì)體）確實(shí)比“上天”、更難。但更重要的還是以下兩方面原因：一是認(rèn)識論上、思維方式上的落后。實(shí)際上，地質(zhì)體的復(fù)雜性就在于其高度的非線性，對這類復(fù)雜的地質(zhì)體及其地質(zhì)作用用傳統(tǒng)的觀點(diǎn)去認(rèn)識它的有序與無序、確定與非確定、量變與質(zhì)變、整體與局部、穩(wěn)定與非穩(wěn)定，顯然是落后的，在很多情況下也是無能

9、為力的。二是在方法手段上的落后?？梢哉f現(xiàn)代科學(xué)的進(jìn)步，在很大程度上依賴于技術(shù)的進(jìn)步，采用先進(jìn)的測試試驗(yàn)手段，可以幫助我們獲得對地質(zhì)體進(jìn)行定量描述的參數(shù)，進(jìn)而架起定量認(rèn)識地質(zhì)體的橋梁。因此，針對上述情形，在基本指導(dǎo)思想方面我們強(qiáng)調(diào)以下兩點(diǎn)：(1)變革思維方式:在繼承傳統(tǒng)的研究方法的基礎(chǔ)上，將系統(tǒng)科學(xué)與探索復(fù)雜性的非線性科學(xué)理論(耗散結(jié)構(gòu)理論、突變理論、混沌、分形等）有機(jī)地結(jié)合起來從本質(zhì)上認(rèn)識工程地質(zhì)作用的過程與機(jī)理。(2)改革工作方

10、法：以高、新技術(shù)方法為手段，高起點(diǎn)、高層次、新角度、全方位探索復(fù)雜災(zāi)害性地質(zhì)過程的發(fā)生機(jī)理及其與人類工程活動(dòng)的互饋機(jī)制。4.面向21世紀(jì)的重大工程地質(zhì)問題和重點(diǎn)應(yīng)發(fā)展的理論與技術(shù)圍繞上述主題，我們認(rèn)為:面向二十一世紀(jì)，工程地質(zhì)應(yīng)重點(diǎn)解決好以下幾方面問題。1.環(huán)青藏高原淺表層動(dòng)力學(xué)條件及其環(huán)境效應(yīng)２.深埋長大隧道災(zāi)害性地質(zhì)問題評價(jià)及預(yù)測方法３.地下開挖的地面地質(zhì)效應(yīng)研究４.流域開發(fā)及重大工程建設(shè)(前后期)的環(huán)境地質(zhì)效應(yīng)評價(jià)５.