论工程地质学的核心价值

本文从作者50a的工作经验和当今我国工程地质工作发展的现状出发,讨论了工程地质学的核心价值。工程地质学源于地质学,渊于地质学知识,但又是地质学科与工程学科的结合,具有解释地质构造和地质现象的工程意义的能力,这才构成它的特色。工程地质学通过它的观察、判别、推理、评价、预测到决策来实现其核心价值。工程地质工作既要坚持地质学的理论和方法,发挥工程地质学的特长,也应吸取和应用兄弟学科的理论方法和技术,推进工程地质学的发展,为工程建设作出新的贡献。     

工程地质学展望

任何一门学科都有孕育，形成，综合和分化的演变过程。本文即在简单介绍了工程地质学的孕育，形成之后，着重讨论了工程地质学与其它有关学科相交叉所形成的环境工地质学，大城市工程地质学，改造工程地质学，海洋工程地质学和计算工程地质学等新的边缘学科。     

2009年度工程地质学自然科学基金项目受理与资助分析

对2009年工程地质学的基金申请情况、资助情况、研究队伍等进行了详细分析。工程地质学的基金项目申请数量增加较快,但申请项目质量还有待进一步提高。工程地质学基础研究队伍在各单位之间还不均衡。工程地质学基础研究青年人才队伍的培养仍需要大力加强。     

珊瑚礁工程地质学——新学科的提出

珊瑚礁是一种特殊的岩土类型,珊瑚礁工程地质学是工程地质学的一个新的研究领域,本文简要介绍了珊瑚礁和珊瑚礁工程地质学的概念以及珊瑚礁工程地质性质的研究概况,提出了珊瑚礁工程地质学的学科方向与任务指出了珊瑚礁工程地质学研究面临的主要问题。     

工程地质学的现状与发展

工程地质学,顾名思义,是地质科学的一个分支。它是运用地质学的基本理论和方法,研究、预测和评价与工程建筑事业有关的工程地质问题的一门独立的学科。这无论从其实质来讲,或者就术语学和逻辑学而论,都是不言而喻。在近十几年工程地质学的发展过程中,国外某些研究者提出了“Geotechnique”(或“Engineering Geotechnics”)一词。从目前对它的实际应用情况来看,它的涵义主要包括工程地质工作中的方法技术方面。它不包括工程地质学的整体,甚至并不能包括工程地质学的基本部分。作为工程地质学中方法技术这一个侧面来说,工程地质学的理论需要     

浅谈中国工程地质学发展现状及未来发展趋势——基于国家自然科学基金(1987～2021)立项数据

中国工程地质学始终紧密结合国家战略需求尤其是工程建设中的科学技术问题,经历了初期缓慢发展到逐步成熟的过程。本文根据中国工程地质领域自1987年申请国家自然科学基金至2021年期间获资助项目,系统分析了35 a来我国工程地质学研究方向和研究内容的演进。研究发现,工程地质学的发展经历了从地质现象表征到地质规律总结,再到机制探索等阶段,呈现出国家战略的主导性、灾难性事件的驱动性、研究趋精细化和复杂化、学科发展的阶段性,以及受资助单位的集中性等特点。未来中国工程地质学发展,应基于地球系统科学理念,推动工程地质学研究思维方式和研究范式的改变;打破学科间壁垒,加强工程地质学与其他学科的交叉融通,丰富并深化工程地质学的发展,使得工程地质学向着更科学、更具有多学科融合特点的方向发展,并催生新的科学生长点;抓住数据革命契机,开辟工程地质学研究新途径;始终结合国家重大战略需求,加强青藏高原及其周缘重大工程地质问题研究,推出新理论,解决新问题。     

工程地质学的今天

1974年著名的工程地质学家L.Müiller教授曾以《工程地质学的今天》为题论述过工程地质学在工程建设中的作用、工程地质学与土力学和岩石力学间的关系等问题。著者现在又以《工程地质的今天》为题阐述了:(1)工程地质学研究领域应该扩大,它不仅应该为具体的工程建设服务,而且要扩大到包括自然地质作用和人类开挖、堆积作用在内引起的地质灾害预报和防治,它已成为与资源、能源探查相并提的地质学两大实践课题之一——防灾;(2)今天的工程地质学研究必须从第一环境研究出发进行第二环境预测,工程地质与环境地质已经是不可分的;(3)工程地质学今天的任务不仅要研究工程地质条件,而且应包括与地质体工程活动有关的设计、施工及地质体改造等整个领域,即地质工程领域。著者认为今天的工程地质应该向地质工程方向发展,确切些说可称为环境地质工程;(4)本文明确地提出了《地质构造控制论》是工程地质学或环境地质工程研究的基础理论;(5)文中还论述了岩体改造的原理、方案和技术。最后还概括地论述了2000年时中国工程地质学家面临的艰巨任务。     

工程地质学的未来在中国

主要讨论中国工程地质学的优势所在 ,并指出工程地质学在中国的潜在发展前景     

概率方法,数值模拟和专家系统

工程地质学中的拟合是一个广义的概念,它包括通过工程地质问题的观察和思考来建立模型反映其本质特征的全过程。本文介绍了概率方法、数值方法及专家系统在工程地质领域的应用,表明现代科学技术与工程地质学相结合,将为工程地质学的发展开辟广阔的前途。     

第七届全国工程地质学术会议在昆明召开

受中国地质学会工程地质专业委员会的委托 ,由中国水电昆明勘测设计研究院承办 ,中国科学院地质与地球物理所工程地质力学重点实验室等 7单位协办的第七届全国工程地质学术会议于 2 0 0 4年 10月 2 1～2 4日在昆明市召开。中国地质学术第六届工程地质专委会主任王思敬院士在开幕词中指出 :这次会议是我国工程地质学术界的一次重要会议。国家制定了西部大开发的战略 ,工程建设规模越来越大 ,工程地质问题越来越复杂。工程地质学的发展面临着机遇和挑战。理论与实践相结合是工程地质学发展的根本。工程地质学家任重道远。中国科学院、中国工程…     

珊瑚礁工程地质研究进展

珊瑚礁是发育于热带海洋环境中由生物作用和地质作用共同形成的地质体,是一种特殊的岩土介质类型,有着独特的工程环境特性和工程地质性质。珊瑚礁工程地质研究是现代工程地质学的一个新课题,是近年来为适应珊瑚岛礁工程建设的需求而发展起来的。介绍了珊瑚礁工程地质研究的内容及意义,综述了国内外珊瑚礁工程地质研究的历史现状及其进展,指出应将珊瑚礁体作为工程岩体,进行工程地质环境区带划分及各区带工程地质条件评价;分析礁岩体结构特征和礁体稳定性及其影响因素;分析礁体工程适宜性、地基及其环境与工程活动相互关系。针对珊瑚礁岩土的土力学特点,加强珊瑚礁颗粒破碎机理及其对工程地质性质影响机制的研究;建立能够代表珊瑚礁应力—应变特性的本构关系。     

工程地质优势面理论观点概要与认识

通过50年来的工程地质教学、研究和工程实践,形成了一个研究模式——优势面分析观点。优势面观点是建立在岩体结构控制论基础上的创新,在认识深化并立足于学科交叉上的综合发现,因此能较系统地解决实际问题。特别是20世纪90年代后期以来,优势面理论在水电、桥梁、矿山和地下工程等大型工程中取得了很多应用成果和新进展。工程地质环境岩土工程学科,强调地质、力学、工程三个要素的有机结合,作为定性和定量分析手段的结合,优势面研究有利于解决本学科的科学问题和实际问题。通过“二环,二悬,三基,一优势面”的观点、思路和方法,去研究城市环境土工安全问题,促进学科向前发展。     

TBM掘进技术发展及有关工程地质问题分析和对策

通过对大量文献资料和工程实例的研究,论述了TBM(隧道掘进机)近半个世纪发展及其在隧道建设中的应用现状和问题。对大量国内外工程实例分析后发现优先采用TBM掘进技术已成为未来隧道建设总的发展趋势。从岩石力学和工程地质角度对岩石TBM掘进过程中遇到的诸如软岩大变形、突水、岩爆等不良工程地质问题导致卡机或管片变形、破损等工程事故进行了剖析,并对采用的工程处理措施作了总结对比。随着今后TBM掘进技术在我国大规模应用,对复杂工程地质条件的客观全面认识和施工方案的及时调整成为影响施工安全和经济效益的关键因素。     

工程地质教学改革、创新与MOOC建设以清华大学《工程地质》课程为例

地质学与工程地质学是理论和实践紧密结合的学科。随着现代技术的发展和应用, 传统的教学方法不同程度地受到了一些局限。在讲授传统理论、方法的同时, 引入新的技术方法及教学方法, 是当前教学中面临的挑战。本文以作者对实际教学中在教学方法及教学内容方面的改革、创新实践进行了探讨, 实践表明取得了较好的教学效果。同时, 初步建立了国内第一个地质学野外实习三维信息系统平台, 为地质实习教学、科普教育及在线教学提供丰富的实践平台。针对目前MOOC热潮, 作者以亲身经历简要阐述了地质学MOOC课程建设几个关键值得注意的问题。     

瞬态面波剖面法在滑坡探查中的应用

随着国民经济的不断发展,各种工程建设不断增多,各种滑坡、边坡及其工程产生的滑坡、边坡灾害越来越多。由于许多滑坡、边坡是在工程进行中产生的,由于时间紧,要求选择一个方便、高效、快捷的勘察方法。笔者结合工程实例介绍了瞬态面波剖面法作为一个快捷、高效的勘察方法在滑坡勘察中应用及其效果。     

世纪国情科技发展与工程地质学走向

通过对 2 1世纪初科技和经济、社会发展趋势的综合分析 ,基于中国现代化进程中基础设施建设的需求 ,工程建设的环境安全与经济效益统一的取向 ,以及学科的自然科学与人文科学的双重属性 ,作者认为工程地质学的研究与发展方向是 :以工程建设与地质环境互馈过程研究为核心 ,地质工程与岩土工程嵌套发展 ;加强工程地质学理论 -地质技术 -工程建设的紧密结合 ,进一步实现工程地质学为工程建设服务的价值。文章还论述了工程地质与环境领域服务于三个层次生产力布局、整体发展趋势、关键环节以及科学方法与技术的基本框架 ,并就当前工程建设中亟待解决的科学技术难题进行了初步分析。     

基于变形理论的花岗岩地区地铁隧道围岩等级细分研究

目前施工阶段围岩等级细分研究是围岩分级研究的一个热点, 目的是为了解决当前围岩分级跨度大不能满足实际施工需要的困境。在地铁高速建设时代为更好指导地铁隧道顺利建设, 充分考虑城市地铁隧道建设特点, 以青岛地铁建设所处的典型花岗岩地层为工程地质背景, 利用数值模拟软件FLAC3D, 通过模拟不同岩体质量的围岩在浅地层不同埋深下的地表沉降情况对围岩稳定性进行评价, 基于不同围岩的稳定性差异将Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩对应细分为2, 3, 3个亚级。并对分级方案做进一步分析认为影响围岩分级的主要因素为岩石强度和岩体完整性, 分级时应综合考虑两大因素。其中岩石强度为主导因素, 决定了围岩等级的大致范围。软岩由于具有显著流变特性不具有自稳能力, 施工时应做完备施工支护方案。     

工程地质学科发展的新趋势 第九届全国工程地质大会学术总结

第9届全国工程地质大会于2012年10月在青岛召开。本文以本次会议所发表的论文和参会者所作的主要学术报告为基础,结合作者对近年来我国工程地质学科发展情况的认识,对工程地质学科发展的新趋势和新特点进行了分析总结。分析认为,随着近年来科学技术的发展以及我国国民经济高速发展对工程地质学科发展的实际需求,促使工程地质学科发展呈现出如下新趋势、新特点:(1)研究领域从陆地向海洋进军,从山区向城市扩展。海洋工程地质和城市工程与环境地质将成为今后一段时间内的热门研究领域和方向。(2)工程地质学的研究尺度从工程规模的中观尺度逐渐向整个地球系统的宏观尺度和向矿物颗粒、晶粒甚至是分子、原子结构的细观和微观尺度延伸和扩展。(3)工程地质学的探测试验仪器由主要从国外进口逐渐向自主研发发展,具有自主知识产权的仪器设备在本领域将逐渐占据主导地位。最后,指出了工程地质学今后仍需进一步努力的方向。     

工程地质学耦合理论初步研究

耦合理论贯穿于工程地质学中的各个研究领域, 也是解决各种各样工程地质问题的基本指导思想。其主旨就是在工程勘察、工程设计和工程建设中应将工程系统与自然系统做最佳的耦合。本文初步论述了耦合理论的基本思想、图示模型、数学模型、耦合理论的实施步骤与循环、耦合理论的决策准则、耦合度及其风险性分析、以及耦合理论与其他学科的关系等。     

我国区域地壳稳定性研究的新进展

区域地壳稳定性研究是工程地质学中与地质力学和构造地质学关系密切的一个分支学科。近10年来,随着国家大型工程建设的高速发展,区域地壳稳定性研究取得了长足的进步,逐步形成了自己的学科理论——区域地壳稳定性工程地质学。本文试图从两个方面介绍这门学科在基础理论、研究思维方法等方面的一些新进展。
(1)学科理论体系的建立和完善。重点论述地壳稳定性分析。主要地质灾害风险估算和地壳稳定性评价3个层次的基础理论。
(2)研究思路和方法不断更新。主要论述系统的、多层次的研究思路;动态的、发展演化的研究思路和多种方法相互补充验证的研究思路。