工程地質(zhì)展望

1、——1面向面向2121世紀中國工程地質(zhì)學的發(fā)展世紀中國工程地質(zhì)學的發(fā)展黃潤秋（成都理工學院，成都，610059）1.前言工程地質(zhì)學是一門界于地質(zhì)學與土木工程學之間的應用地質(zhì)學學科，它是運用地質(zhì)學的原理與方法結(jié)合數(shù)理力學及土木工程學知識，分析和解決與人類工程和生活活動有關(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)境對人類活動的制約及人類活動對地質(zhì)環(huán)境的影響。工程地質(zhì)學研究的目標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、題進行合理評價、科學預測及正確改良，從而一方面保證工程建設(shè)的技術(shù)可行、經(jīng)濟合理，另一方面充分利用、合理開發(fā)及妥善保護人類賴以生存的地質(zhì)環(huán)境。工程地質(zhì)學是在人類工程活動實踐中逐漸形成和產(chǎn)生的。早期人類工程活動規(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)學家或地理學家來完成的。工程地質(zhì)學的理論稚形形成應該以1925年K.Tezhigi發(fā)表的《建筑土力學》為標志；后來，俄羅斯著名工程地質(zhì)學家薩瓦連斯基、卡明斯

3、基、波波夫等在工程巖土學、工程地質(zhì)學等方面做了大量的理論與實際奠基工作，從而使工程地質(zhì)學在三十年代從前蘇聯(lián)開始形成了一門獨立的學科。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)災害防治及地質(zhì)環(huán)境保護提供了強有力的技術(shù)支撐，工作領(lǐng)域幾乎覆蓋國民經(jīng)濟的所有部門?？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。豐富的工程實踐，也促進了我國工程地質(zhì)學科體系的飛速發(fā)展，相繼形成了“工程地質(zhì)力學”、“地質(zhì)過程機制分析—定量評價”及’系統(tǒng)工程地質(zhì)學”等國內(nèi)外有較大影響的理論及學術(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)效應研究、崩滑地質(zhì)災害預測及土體工程地質(zhì)特性研究等方面走到了國際前沿，可以說在工程地質(zhì)理論及實踐水平上，我國還是處在世

5、界先進水平之列的。2.面向21世紀中國工程地質(zhì)的主題資源、環(huán)境與人口是當今人類發(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)學家要積極參與解決環(huán)境問題的動議。90年代，環(huán)境問題的形勢變得更為嚴竣，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，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十年計劃(IDNDR)。——3題。我們必須認識到其今后發(fā)展的嚴重性認識到問題的將來。這是一個人類工程活動與地質(zhì)環(huán)境之間相互作用的問題，是一個協(xié)調(diào)“人地”關(guān)系的問題，是一個需要我們?nèi)パ芯?、去探索的自然過程與社會發(fā)展互饋的問題。因此，面向二十一世紀中國工程地質(zhì)學一個重大主題就是：在研究地質(zhì)環(huán)境對人類工程活動制約的基礎(chǔ)上，重點研究人類工程在研究地質(zhì)環(huán)境對人類工程活動制約的基礎(chǔ)上，重點研究人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境的影響效應

7、，如何評價、預測和控制，以規(guī)范人類工程活動行為，提高活動對地質(zhì)環(huán)境的影響效應，如何評價、預測和控制，以規(guī)范人類工程活動行為，提高地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量，減輕災害對人類的威脅，從而保持社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量，減輕災害對人類的威脅，從而保持社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。3.面向21世紀工程地質(zhì)研究工作的基本指導思想應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。但應該說，一旦涉及到復雜地

8、質(zhì)環(huán)境，人們目前的認識和理論水平就顯得有點提襟見肘，甚至面臨嚴重挑戰(zhàn)。前面所列舉的一系列事實正說明此問題。原因何在？客觀上是地質(zhì)體的復雜性，“入地”（認識地質(zhì)體）確實比“上天”、更難。但更重要的還是以下兩方面原因：一是認識論上、思維方式上的落后。實際上，地質(zhì)體的復雜性就在于其高度的非線性，對這類復雜的地質(zhì)體及其地質(zhì)作用用傳統(tǒng)的觀點去認識它的有序與無序、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)代科學的進步，在很大程度上依賴于技術(shù)的進步，采用先進的測試試驗手段，可以幫助我們獲得對地質(zhì)體進行定量描述的參數(shù)，進而架起定量認識地質(zhì)體的橋梁。因此，針對上述情形，在基本指導思想方面我們強調(diào)以下兩點：(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)科學與探索復雜性的非線性科學理論(耗散結(jié)構(gòu)理論、突變理論、混沌、分形等）有機地結(jié)合起來從本質(zhì)上認識工程地質(zhì)作用的過程與機理。(2)改革工作方

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