巖土工程師

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1　工程地質與巖土工程的區(qū)別

工程地質學(engineering geology)是研究與工程建設有關地質問題的科學(張咸恭等著《中國工程地質學》)。工程地質學的應用性很強，各種工程的規(guī)劃、設計、施工和運行都要做工程地質研究，才能使工程與地質相互協(xié)調，既保證工程的安全可靠、經濟合理、正常運行，又保證地質環(huán)境不因工程建設而惡化，造成對工程本身或地質環(huán)境的危害。工程地質學研究的內容有：土體工程地質研究、巖體工程地質研究、工程動力地質作用與地質災害的研究、工程地質勘察理論與技術方法的研究、區(qū)域工程地質研究、環(huán)境工程地質研究等。

巖土工程(geotechnical engineering)是土木工程中涉及巖石和土的利用、處理或改良的科學技術(國家標準《巖土工程基本術語標準》)。巖土工程的理論基礎主要是工程地質學、巖石力學和土力學;研究內容涉及巖土體作為工程的承載體、作為工程荷載、作為工程材料、作為傳導介質或環(huán)境介質等諸多方面;包括巖土工程的勘察、設計、施工、檢測和監(jiān)測等等。

由此可見，工程地質是地質學的一個分支，其本質是一門應用科學;巖土工程是土木工程的一個分支，其本質是一種工程技術。從事工程地質工作的是地質專家(地質師)，側重于地質現(xiàn)象、地質成因和演化、地質規(guī)律、地質與工程相互作用的研究;從事巖土工程的是工程師，關心的是如何根據(jù)工程目標和地質條件，建造滿足使用要求和安全要求的工程或工程的一部分，解決工程建設中的巖土技術問題。因此，無論學科領域、工作內容、關心的問題，工程地質與巖土工程的區(qū)別都是明顯的。近年來，許多工程地質人員向巖土工程轉移，結構出身的注意學習地質知識，這是很好的現(xiàn)象，但這種現(xiàn)象不能說明工程地質和巖土工程將 “合二而一”。

2 工程地質與巖土工程的關系

雖然工程地質與巖土工程屬地質學和土木工程，但關系非常密切，這是不言而喻的。有人說：工程地質是巖土工程的基礎，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?，土木工程師只?ldquo;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(jù)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)，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。

3 工程地質與巖土工程的發(fā)展

關于工程地質與巖土工程今后發(fā)展的方向和重點，已有不少專家通過不同方式發(fā)表了意見，本文不擬具體涉及。從大方向觀察，本人認為，工程地質與巖土工程這兩個專業(yè)，既不會逐漸歸一，也不會逐漸分離，而是像兩條纏繞在一起的鏈子，在互相結合，互相滲透，互相依存中發(fā)展。下面僅就共同發(fā)展的有關問題談些初淺看法。

3.1地學與力學的結合

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(shù)據(jù)，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;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。

3.2 抓住機遇，努力創(chuàng)新

半個世紀來，無論工程地質還是巖土工程，我國取得的巨大成就和科技創(chuàng)新是有目共睹的。本次大會首發(fā)的《中國工程地質世紀成就》和高大釗教授主編的《巖土工程的回顧與前瞻》，對這方面進行了全面總結?，F(xiàn)在的中國，一方面是工業(yè)化尚待繼續(xù)完成，城市化和新鄉(xiāng)村的建設正在加速進行;另一方面，保護環(huán)境，使社會經濟協(xié)調和可持續(xù)發(fā)展的任務已經擺在我們的面前。21世紀對中國，將是水利、水電、道路、橋隧、高層建筑和地下工程并駕齊驅的世紀，工業(yè)化、城市化、鄉(xiāng)村現(xiàn)代化、保護和改善環(huán)境等同時并舉的世紀。

我國地質條件異常復雜，環(huán)境特別脆弱，對工程地質和巖土工程帶來了許多世界級的難題，也為創(chuàng)新提供了空間和機遇。例如深長隧道穿越活動斷裂，異常高地溫、高地應力、高壓涌水、深切河谷的高邊坡和高填方、大型山體滑坡、大型泥石流、跨流域調水的生態(tài)保護，軟土地基上建造摩天大樓，松軟土中開發(fā)地下空間，密集的城市群中進行垃圾衛(wèi)生填埋等等。希望工程地質專家和抓住機遇，在完成工程任務的同時，發(fā)揚創(chuàng)新精神，提出更先進的科學理論和實用技術。要結合重大工程問題創(chuàng)新，結合中國特點創(chuàng)新，更要在原創(chuàng)性和概念創(chuàng)新方面狠下功夫。只有從原理上突破，從概念上突破，才能領導國際潮流，將我國工程地質和巖土工程的科技水平推向新的高度，走在世界前列。

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（責任編輯：中大編輯）

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