工程地质与岩土工程

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  【摘 要】工程地质学是一门应用地质学的原理为工程应用服务的学科,岩土工程是在土木工程实践中建立起来的一种求解岩体与土体工程问题的学科。本文对工程地质与岩土工程之间的关系、区别进行了详细论述,同时指出了它们的发展情况。
  【关键词】工程地质;岩土工程;关系;区别;发展
  【Abstract】engineering geology is an applied discipline principle of Geology for engineering application service, rock and soil engineering is a kind of rock and soil engineering problemsolving set up in civil engineering practice subject. In this paper, the relationship betweenengineering geology and geotechnical engineering differences in detail, and points out that thedevelopment of their.
  【Keywords】 engineering geology, geotechnical engineering, relation, difference, development
  一、岩土工程与工程地质之间的关系
  虽然工程地质与岩土工程分别属于地质学和土木工程,但二者具有非常密切的关系。工程地质学是源于土木工程的需要而产生,是一门应用地质学的原理为工程应用服务的学科。岩土工程是在土木工程实践中建立起来的一种求解岩体与土体工程问题的学科,它的基础理论是传统的力学理论,但仅仅依靠力学计算难以解决工程中出现的实际问题,与工程地质在发生之初就具有密切的关系。结构工程研究的是钢材、混凝土等人工生产制造的材料,具有均匀的材质,由于是工程师设计或选定的结构和材料,所以具有很强的可控性,具有十分明确的计算条件,所以说建立在结构力学和材料力学基础上进行计算可信度非常高。但对于岩土材料而言,不管是结构还是性能,都是经过漫长的地质时期在自然中形成,是复杂地质条件相互作用的产物,工程师不能控制结构和材质,必须通过仔细勘察,但是在实际工作中又不可能完全查清。
  因为工程地质条件的不确定性和地下岩土体的区域性和不确定性,岩土工程师对工程的计算就会存在信息不全面和计算条件的模糊,不能仅仅依靠计算的结果,对工程经验要求较高。因此,尽管岩石力学、土力学和计算技术都取得了非常大的进步,也在岩土工程设计施工中起到了很大的作用,但因为存在计算参数、计算假定、计算方法等与工程的实际有一定的误差,就会导致计算结果与工程实际之间存在不同程度的误差,这就需要对岩土工程进行综合判断。对工程地质的正确认识和研判,对岩土工程设计和施工有着关键的前期引导作用。
  岩土工程设计和施工过程中,首先遇到的研究对象是岩土体,对其工程特性以及在地质演化过程中产生的一些地质规律进行研究和推测,就当前我国工程建设中的分工而言,必须依靠相关的工程地质工程师。比如隧道工程,由于土木工程师缺乏对工程地质的深入了解,对在工程设计和施工过程中遇到的工程地质问题的预测就会存在一些困难。在进行隧道钻探施工过程中,虽然土木工程师可以分辨岩芯的软硬状态,但是不能全面掌握在何种岩土体情况下使用何种钻进方法,对其中可能出现的工程地质问题采取何种应对措施就存在欠缺。但对于经验丰富的的工程地质工程师而言,通过工程地质勘察手段,运用工程地质经验,就能够对岩土体的工程性质进行初步的判断,预测隧道施工过程中可能遇到的工程地质问题,作出预案建议。岩土工程需要工程地质方面知识来服务,工程地质研判出的地质问题、岩土特性及其它问题需要对岩土工程发挥科学的指导作用,根据工程条件和地质条件,为设计师提供合理的岩土参数和建议,为工程施工选择合适的施工机械、施工方法以及预测施工过程中可能遇到的地质工程问题,提出处理建议。
  二、工程地质与岩土工程的区别
  工程地质是研究与工程建设有关地质问题的科学。工程地质学的应用性很强,各种工程的规划、设计、施工和运行都要做工程地质研究,才能使工程与地质相互协调,既保证工程的安全可靠、经济合理、正常运行,又保证地质环境不因工程建设而恶化,造成对工程本身或地质环境的危害。工程地质学研究的内容有:土体工程地质研究、岩体工程地质研究、工程动力地質作用与地质灾害的研究、工程地质勘察理论与技术方法的研究、区域工程地质研究、环境工程地质研究等。岩土工程是土木工程中涉及岩石和土的利用、处理或改良的科学技术。岩土工程的理论基础主要是工程地质学、岩石力学和土力学。研究内容涉及岩土体作为工程的承载体、作为工程荷载、作为工程材料、作为传导介质或环境介质等诸多方面。包括岩土工程勘察、岩土工程设计、岩土工程治理、岩土工程监测、岩土工程检测等。由此可见,工程地质是地质学的一个分支,其本质是一门应用科学。岩土工程是土木工程的一个分支,其本质是一种工程技术。
  三 、工程地质与岩土工程的发展
  关于工程地质与岩土工程今后发展的方向和重点,从大方向观察,工程地质与岩土工程这两个专业既不会逐渐归为一体,也不会逐渐分离,而是像两条缠绕在一起的链子,在互相结合,互相渗透,互相依存中发展。
  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。这是一种演绎推理的思维方式,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。
  半个世纪来,无论工程地质还是岩土工程,我国取得的巨大成就和科技创新是有目共睹的。现在的中国,一方面是工业化尚待继续完成,城市化和新乡村的建设正在加速进行。另一方面保护环境,使社会经济协调和可持续发展的任务已经摆在我们的面前。
  二十一世纪对于中国来说,将是水利、水电、道路、桥隧、高层建筑和地下工程并驾齐驱的世纪,工业化、城市化、乡村现代化、保护和改善环境等并举的世纪。我国地质条件异常复杂,环境特别脆弱,对工程地质和岩土工程带来了许多世界级的难题,也为创新提供了空间和机遇。工程地质专家和岩土工程师要抓住机遇,在完成工程任务的同时,发扬创新精神,提出更先进的科学理论和实用技术。要结合重大工程问题创新,结合中国特点创新,更要在原创性和概念创新方面狠下功夫。只有原始创新,从概念上突破,才能领导国际潮流,将我国工程地质和岩土工程的科技水平推向新的高度,走在世界前列。
  我国地质条件如此复杂,工程建设规模如此巨大,没有高素质的工程地质和岩土工程专业人才难以设想。因此高校应将工程地质和岩土工程作为两门重要的学科,培养相应的专业人才,作为技术骨干,不断充实到建设队伍中去。
  结语:
  综上所述,工程地质是地质学的一个分支,其本质是一门应用科学。岩土工程是土木工程的一个分支,其本质是一种工程技术。因此,希望通过本文的介绍,能够让读者认清工程地质与岩土工程既有密切的关系又有一定的区别,以及它们的发展情况。
  参考文献:
  [1]施冯洪.浅谈工程地质与岩土工程[J].科技资讯.2009(13).
  [2]顾宝和.工程地质与岩土工程[J].工程地质学报.2004(04).
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