巖土工程師

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1　工程地質(zhì)與巖土工程的區(qū)別

工程地質(zhì)學(xué)(engineering geology)是研究與工程建設(shè)有關(guān)地質(zhì)問題的科學(xué)(張咸恭等著《中國工程地質(zhì)學(xué)》)。工程地質(zhì)學(xué)的應(yīng)用性很強(qiáng)，各種工程的規(guī)劃、設(shè)計、施工和運(yùn)行都要做工程地質(zhì)研究，才能使工程與地質(zhì)相互協(xié)調(diào)，既保證工程的安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、正常運(yùn)行，又保證地質(zhì)環(huán)境不因工程建設(shè)而惡化，造成對工程本身或地質(zhì)環(huán)境的危害。工程地質(zhì)學(xué)研究的內(nèi)容有：土體工程地質(zhì)研究、巖體工程地質(zhì)研究、工程動力地質(zhì)作用與地質(zhì)災(zāi)害的研究、工程地質(zhì)勘察理論與技術(shù)方法的研究、區(qū)域工程地質(zhì)研究、環(huán)境工程地質(zhì)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(xué)技術(shù)(國家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程基本術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)》)。巖土工程的理論基礎(chǔ)主要是工程地質(zhì)學(xué)、巖石力學(xué)和土力學(xué);研究內(nèi)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(dǎo)介質(zhì)或環(huán)境介質(zhì)等諸多方面;包括巖土工程的勘察、設(shè)計、施工、檢測和監(jiān)測等等。

由此可見，工程地質(zhì)是地質(zhì)學(xué)的一個分支，其本質(zhì)是一門應(yīng)用科學(xué);巖土工程是土木工程的一個分支，其本質(zhì)是一種工程技術(shù)。從事工程地質(zhì)工作的是地質(zhì)專家(地質(zhì)師)，側(cè)重于地質(zhì)現(xiàn)象、地質(zhì)成因和演化、地質(zhì)規(guī)律、地質(zhì)與工程相互作用的研究;從事巖土工程的是工程師，關(guān)心的是如何根據(jù)工程目標(biāo)和地質(zhì)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(shè)中的巖土技術(shù)問題。因此，無論學(xué)科領(lǐng)域、工作內(nèi)容、關(guān)心的問題，工程地質(zhì)與巖土工程的區(qū)別都是明顯的。近年來，許多工程地質(zhì)人員向巖土工程轉(zhuǎn)移，結(jié)構(gòu)出身的注意學(xué)習(xí)地質(zhì)知識，這是很好的現(xiàn)象，但這種現(xiàn)象不能說明工程地質(zhì)和巖土工程將 “合二而一”。

2 工程地質(zhì)與巖土工程的關(guān)系

雖然工程地質(zhì)與巖土工程屬地質(zhì)學(xué)和土木工程，但關(guān)系非常密切，這是不言而喻的。有人說：工程地質(zhì)是巖土工程的基礎(chǔ)，巖土工程是工程地質(zhì)的延伸，是有一定道理的。

工程地質(zhì)學(xué)的產(chǎn)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(xué)理論為基礎(chǔ)發(fā)展起來的。但單純的力學(xué)計算不能解決實(shí)際問題，從一開始就和工程地質(zhì)結(jié)下了不解之緣。試與結(jié)構(gòu)工程比較，結(jié)構(gòu)工程面臨的是混凝土、鋼材等人工制造的材料，材質(zhì)相對均勻，材料和結(jié)構(gòu)都是工程師自己選定或設(shè)計的，可控的。計算條件十分明確，因而建立在材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)基礎(chǔ)上的計算是可信的。

綜合判斷的成敗，關(guān)鍵在于對地質(zhì)條件的判斷是否正確。既然巖土體是地質(zhì)歷史長期演化的產(chǎn)物，研究其規(guī)律性，對關(guān)鍵性的問題進(jìn)行預(yù)測和判斷，就只能靠工程地質(zhì)專家了。譬如要建造一條隧道，沒有工程地質(zhì)專家?guī)椭聊竟こ處熤荒?ldquo;望山興嘆”。即使進(jìn)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(jīng)驗的工程地質(zhì)專家，通過地面地質(zhì)調(diào)查，就可大致判斷地下地質(zhì)構(gòu)造的輪廊，就可預(yù)測建造隧道時可能發(fā)生哪些工程地質(zhì)問題。再根據(jù)需要，采用物探、鉆探、洞探等手段，由粗而細(xì)，由淺而深，構(gòu)造出工程地質(zhì)模型，明確哪些地段條件簡單，哪些地段條件復(fù)雜，哪些地段可能冒頂，哪些地段可能突水。沒有深厚的地質(zhì)基礎(chǔ)，哪能識別斷層的存在，軟夾層的空間分布，哪能搞清結(jié)構(gòu)面的優(yōu)勢方向，地下水的賦存和運(yùn)動規(guī)律, 哪能說清巖溶、膨脹巖，初始地應(yīng)力對工程的影響等等。可以說，在地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)，離開了工程地質(zhì)專家將寸步難行。譬如醫(yī)療、工程地質(zhì)專家的任務(wù)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(guān)鍵，這是人所共知的。

3 工程地質(zhì)與巖土工程的發(fā)展

關(guān)于工程地質(zhì)與巖土工程今后發(fā)展的方向和重點(diǎn)，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(rèn)為，工程地質(zhì)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(jié)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(guān)問題談些初淺看法。

3.1地學(xué)與力學(xué)的結(jié)合

地質(zhì)學(xué)和力學(xué)是巖土工程的兩大支柱。地質(zhì)學(xué)有一套獨(dú)特的研究方法，通過調(diào)查，獲取大量數(shù)據(jù)，進(jìn)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(xué)規(guī)律。這是一種歸納推理的思維方式，側(cè)重于成因演化，宏觀把握和綜合判斷。巖土工程是以力學(xué)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的，力學(xué)以基本理論為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合具體條件，構(gòu)建模型求解。這是一種演譯推理的思維方式，側(cè)重于設(shè)定條件下的定量計算。但是，工程地質(zhì)學(xué)家如果不掌握力學(xué)，則對工程地質(zhì)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(zhì)，則難以理解地質(zhì)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(bǔ)性，應(yīng)互相滲透，互相嫁接，必能在學(xué)科發(fā)展和解決復(fù)雜巖土工程問題中發(fā)揮巨大作用。

3.2 抓住機(jī)遇，努力創(chuàng)新

半個世紀(jì)來，無論工程地質(zhì)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(zhì)世紀(jì)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(jìn)行了全面總結(jié)?，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(shè)正在加速進(jìn)行;另一方面，保護(hù)環(huán)境，使社會經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展的任務(wù)已經(jīng)擺在我們的面前。21世紀(jì)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(qū)的世紀(jì)，工業(yè)化、城市化、鄉(xiāng)村現(xiàn)代化、保護(hù)和改善環(huán)境等同時并舉的世紀(jì)。

我國地質(zhì)條件異常復(fù)雜，環(huán)境特別脆弱，對工程地質(zhì)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(jī)遇。例如深長隧道穿越活動斷裂，異常高地溫、高地應(yīng)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(diào)水的生態(tài)保護(hù)，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(jìn)行垃圾衛(wèi)生填埋等等。希望工程地質(zhì)專家和抓住機(jī)遇，在完成工程任務(wù)的同時，發(fā)揚(yáng)創(chuàng)新精神，提出更先進(jìn)的科學(xué)理論和實(shí)用技術(shù)。要結(jié)合重大工程問題創(chuàng)新，結(jié)合中國特點(diǎn)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(lǐng)導(dǎo)國際潮流，將我國工程地質(zhì)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(zé)任編輯：中大編輯）

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