工程地质

工程地质与岩土工程的关系

  虽然工程地质岩土工程地质学和土木工程,但关系非常密切,这是不言而喻的。
 
  有人说:工程地质岩土工程的基础,岩土工程是工程地质的延伸,是有一定道理的。
 
  工程地质学的产生源于土木工程的需要,作为土木工程分支的岩土工程, 是以传统的力学理论为基础发展起来的。
 
  但单纯的力学计算不能解决实际问题,从一开始就和工程地质结下了不解之缘。试与结构工程比较,结构工程面临的是混凝土、
 
  钢材等人工制造的材料,材质相对均匀,材料和结构都是工程师自己选定或设计的,可控的。计算条件十分明确,因而建立在材料力学、结构力学基础上的计算是可信的。
 
  综合判断的成败,关键在于对地质条件的判断是否正确。既然岩土体是地质历史长期演化的产物,研究其规律性,对关键性的问题进行预测和判断,就只能靠工程地质专家了。譬如要建造一条隧道,没有工程地质专家帮助,土木工程师只能“望山兴叹”。
 
  即使进行了钻探,面对一大串岩芯、土木工程师虽然能够辨别哪一段硬,哪一段软,哪一段完整,哪一段破碎,但难以建立整体概念,“只见树木、不见森林”。
 
  而有经验的工程地质专家,通过地面地质调查,就可大致判断地下地质构造的轮廊,就可预测建造隧道时可能发生哪些工程地质问题。
 
  再根据需要,采用物探钻探、洞探等手段,由粗而细,由浅而深,构造出工程地质模型,明确哪些地段条件简单,哪些地段条件复杂,哪些地段可能冒顶,哪些地段可能突水。没有深厚的地质基础,哪能识别断层的存在,软夹层的空间分布,哪能搞清结构面的优势方向,地下水的赋存和运动规律, 哪能说清岩溶、膨胀岩,初始地应力对工程的影响等等。可以说,在地质条件复杂的地区,岩土工程师离开了工程地质专家将寸步难行。譬如医疗、工程地质专家的任务是协助医生对病情做出正确的诊断,并提出治疗的建议。诊断是否正确是治疗能否成功的关键,这是人所共知的。
 
  地质学和力学是岩土工程的两大支柱。地质学有一套独特的研究方法,通过调查,获取大量数据,进行对比综合,去粗取精,去伪存真,由此及彼,由表及里,找出科学规律。这是一种归纳推理的思维方式,侧重于成因演化,宏观把握和综合判断。
 
  岩土工程是以力学为基础发展起来的,力学以基本理论为出发点,结合具体条件,构建模型求解。这是一种演译推理的思维方式,侧重于设定条件下的定量计算。但是,工程地质学家如果不掌握力学,则对工程地质问题难以做出定量而深入的评价,
 
  难以对工程处理发表中肯的意见;岩土工程师如果不懂得地质,则难以理解地质与工程之间的相互作用,也难以对症下药,提出合理的处置方案。这两种思维方式有很好的互补性,应互相渗透,互相嫁接,必能在学科发展和解决复杂岩土工程问题中发挥巨大作用。