工程地質

工程地質與巖土工程的關系

  雖然工程地質巖土工程地質學和土木工程,但關系非常密切,這是不言而喻的。
 
  有人說:工程地質巖土工程的基礎,巖土工程是工程地質的延伸,是有一定道理的。
 
  工程地質學的產生源于土木工程的需要,作為土木工程分支的巖土工程, 是以傳統(tǒng)的力學理論為基礎發(fā)展起來的。
 
  但單純的力學計算不能解決實際問題,從一開始就和工程地質結下了不解之緣。試與結構工程比較,結構工程面臨的是混凝土、
 
  鋼材等人工制造的材料,材質相對均勻,材料和結構都是工程師自己選定或設計的,可控的。計算條件十分明確,因而建立在材料力學、結構力學基礎上的計算是可信的。
 
  綜合判斷的成敗,關鍵在于對地質條件的判斷是否正確。既然巖土體是地質歷史長期演化的產物,研究其規(guī)律性,對關鍵性的問題進行預測和判斷,就只能靠工程地質專家了。譬如要建造一條隧道,沒有工程地質專家?guī)椭?a href="http://xldcn.com/t/土木工程.html" >土木工程師只能“望山興嘆”。
 
  即使進行了鉆探,面對一大串巖芯、土木工程師雖然能夠辨別哪一段硬,哪一段軟,哪一段完整,哪一段破碎,但難以建立整體概念,“只見樹木、不見森林”。
 
  而有經驗的工程地質專家,通過地面地質調查,就可大致判斷地下地質構造的輪廊,就可預測建造隧道時可能發(fā)生哪些工程地質問題。
 
  再根據需要,采用物探鉆探、洞探等手段,由粗而細,由淺而深,構造出工程地質模型,明確哪些地段條件簡單,哪些地段條件復雜,哪些地段可能冒頂,哪些地段可能突水。沒有深厚的地質基礎,哪能識別斷層的存在,軟夾層的空間分布,哪能搞清結構面的優(yōu)勢方向,地下水的賦存和運動規(guī)律, 哪能說清巖溶、膨脹巖,初始地應力對工程的影響等等??梢哉f,在地質條件復雜的地區(qū),巖土工程師離開了工程地質專家將寸步難行。譬如醫(yī)療、工程地質專家的任務是協(xié)助醫(yī)生對病情做出正確的診斷,并提出治療的建議。診斷是否正確是治療能否成功的關鍵,這是人所共知的。
 
  地質學和力學是巖土工程的兩大支柱。地質學有一套獨特的研究方法,通過調查,獲取大量數據,進行對比綜合,去粗取精,去偽存真,由此及彼,由表及里,找出科學規(guī)律。這是一種歸納推理的思維方式,側重于成因演化,宏觀把握和綜合判斷。
 
  巖土工程是以力學為基礎發(fā)展起來的,力學以基本理論為出發(fā)點,結合具體條件,構建模型求解。這是一種演譯推理的思維方式,側重于設定條件下的定量計算。但是,工程地質學家如果不掌握力學,則對工程地質問題難以做出定量而深入的評價,
 
  難以對工程處理發(fā)表中肯的意見;巖土工程師如果不懂得地質,則難以理解地質與工程之間的相互作用,也難以對癥下藥,提出合理的處置方案。這兩種思維方式有很好的互補性,應互相滲透,互相嫁接,必能在學科發(fā)展和解決復雜巖土工程問題中發(fā)揮巨大作用。