中国工程地质学发展阶段与发展趋势教学内容

1、精品文档中国工程地质学发展阶段与发展趋势OntheDevelopmentalPeriodAndDevelopmentalTrendOftheEngineeringGeologyOfChinaHUJINGGUO作者说明2001年3月24日，作者对该文作了必要的修改和补充。下面是正文提要中国工程地质学的发展历程大体上可分为以下三个阶段：传统工程地质学阶段，由传统工程地质学到现代工程地质学的过渡阶段和现代工程地质学阶段。从广度和深度拓宽学科领域，进一步发展和完善学科体系；密切结合经济建设实践，大力加强理论研究，不断提高理论水平；以定性研究为基础，加强定量研究，把定性研究与定量研究有机地结合起来；加强

2、规范规程和方法手段的研究，努力实现勘察标准化和现代化；与有关学科相互渗透和联合发展，多学科、多专业、多手段综合研究和联合攻关，开展国内外科技交流与合作。这些就是现阶段中国工程地质学的五个主要发展趋势。AbstractForthemainthedevelopmentalhistoryoftheengineeringgeologyofChinamaydivideintothefollowingthreeperiods:thetraditionalengineeringgeologyperiod,thetransitionalperiodfromthetraditionalengineeringge

3、ologytothemodernengineeringgeology,andthemodernengineeringgeologyperiod.Widenthescienceworldfromwidthanddepth,furtherdevelopandcompletethesciencesystem;integratecloselywiththepracticeoftheeconomicconstruction,enhancebymainforcethetheoreticresearch,increasecontinuouslythetheoreticlevel;onthebasisofth

4、equalitativeresearch,enhancethequalitativeresearch,integratecloselythequalitativeresearchwiththeresearchaboutthespecificationandregulation,andmethodandresourceofthesurvey,implementhardthestandardizationandthemodernizationofthesurvey;infiltratetogetheranddevelopjointlywithaboutscience,researchcompreh

5、ensivelyandactjointlywithalotofsciences,specialtiesandresources(aids),developscientificandtechnicalalternationandcooperationinChinaandtheworld.ThesearefivemaindevelopmentaltrendsoftheengineeringgeologyofChinainthetodaysperiod.世界工程地质学已有50多年的历史。近30多年来，中国工程地质学取得了举世瞩目的成就，并已接近世界水平。目前，它正在沿着具有中国特色的、现代工程地质学

6、的道路不断向前发展。按照各个时期学科主要研究内容和特点的不同，中国工程地质学的发展历程大体上可分为以下三个发展阶段：一、传统工程地质学阶段大体上从50年代到70年代中期，是中国工程地质学的形成和初步发展阶段。在这个阶段，中国工程地质学主要研究具体工程的工程地质条件，为具体工程的规划、设计和施工提供地质资料和数据。其目的是为具体工程寻找工程地质条件优良的建筑地址。因此，可以把这个阶段说成是“找址工程地质学”阶段。在这个阶段，中国工程地质学还具有以下几个特点：1、在50年代，中国工程地质学的形成主要是引进苏联的理论、方法和技术，受苏联工程地质学术观点的影响很深。从60年代到70年代中期，才逐步走上

7、自力更生发展有中国特色的工程地质学的道路。中国工程地质学的学科体系逐步形成和发展，特别是区域工程地质学和各种专门性工程地质学发展较快；创立了中国自己的工程地质力学及其核心地质结构控制论等基础理论；完成了一些大型工程的工程地质研究，解决工程地质问题的能力不断增强。但是，在理论、方法和技术等方面，与世界工程地质学还有很大的差距。2、在这个阶段，作为地质学与工程学交叉学科的中国工程地质学，是二者之间不平衡交叉和渗透的产物。它的地质色彩太浓，而工程色彩太淡。3、中国工程地质学在国民经济和社会发展中的地位和作用，没有得到足够的重视，发生了不少灾害性工程事故，出现了不少病害工程。中国工程地质学走着艰难曲折

8、的发展道路。二、由传统工程地质学到现代工程地质学的过渡阶段大体上从70年代后期到80年代初期，是中国工程地质学开始顺利发展的阶段。在这个阶段，中国工程地质学主要是对以岩（土）体稳定性为主的工程地质问题和工程地质灾害进行研究评价和监测预测。其目的主要是防治工程地质灾害，以确保工程的经济合理、安全可靠和正常运用。因此，可以把这个阶段说成是“防灾工程地质学”阶段或“保安工程地质学”阶段。在这个阶段，中国工程地质学还具有以下几个特点：1、国际交流与合作加强，不断引进西方发达国家的理论、方法和技术，受西方现代工程地质学术观点的影响越来越大。中国工程地质学逐步从具体工程的工程地质研究的狭小天地里解放出来。

9、除了专门性工程地质研究以外，不仅重视区域性和整体性的工程地质研究，而且越来越重视基础理论、方法和技术的研究；学科本身的经济和社会效益以及地位和作用不断提高；与世界工程地质学的差距逐步缩小。2、为了防治工程地质灾害，中国工程地质学面临从工程结构观点出发，以地质体改造为核心的地质工程研究任务，使工程地质学进一步向工程学交叉和渗透。3、现代环境科学的迅速发展，给工程地质学注入了强大的生命力。中国工程地质学面临研究人类工程经济活动与地质环境的相互作用以及由此产生的环境工程地质问题，合理、有效、经济地规划、开发、利用、保护和治理地质环境，实现经济、社会、环境效益三统一的重大任务。工程地质学与环境科学的交

10、叉、渗透和融合，孕育着中国环境工程地质学。所以，这个阶段具有从传统工程地质学阶段向现代工程地质学阶段过渡的性质。它为中国工程地质学进入现代工程地质学阶段准备了条件。三、现代工程地质学阶段大体上从80年代中期开始，中国工程地质学进入了现代工程地质学阶段。这个阶段的背景是：世界科学技术飞速发展，地球科学向着国际化和统一化方向迅速发展；全世界面临人口、资源、环境三大课题；由于人类工程经济活动的广度和深度不断扩大，环境的污染和破坏日益严重，使合理开发利用和保护、治理环境成为迫切需要解决的世界性重大课题，从而促进了环境科学学科体系的迅速形成和发展。工程地质学与人口、资源、环境这三大课题的研究都有着密切的

11、关系。这就为工程地质学开辟了广阔的发展前景。在这个阶段，中国工程地质学的基本任务是通过引进和创新，加强基础理论、方法和技术的研究，用先进的理论、方法和技术武装自己，逐步实现学科现代化。这个阶段最主要的标志是中国环境工程地质学的形成和发展。因此，可以把这个阶段说成是“环境工程地质学”阶段。开始进入现代工程地质学阶段的中国工程地质学，面临国内外的一系列严峻挑战：1、世界工程地质学迅速发展，中国工程地质学必须赶上其发展步伐。2、中国工程地质学所面临的人口、资源、环境问题，不但特别严重，而且将长期存在。3、随着四化建设的发展，工程建设将具有领域多、规模大、速度快、质量和安全要求高、难度大等特点。这将使

12、中国工程地质学面临一系列严重的环境工程地质问题。这些问题仅用目前中国工程地质学的理论、方法和技术是难以解决的。可见，中国工程地质学面临的任务是多方面的、繁重的，其研究课题是众多的、高难度的。在这种情况下，现阶段中国工程地质学具有以下几个发展趋势：1、从广度和深度拓宽工程地质学的学科领域，进一步发展和完善其学科体系这是一个重要的发展趋势。其最重要的标志是环境工程地质学的形成和发展。环境工程地质学以工程建设的环境为研究对象，主要研究人类工程经济活动与地质环境的相互作用以及由此产生的环境工程地质问题及其预测预报。其目的是合理开发利用、保护和治理地质环境，为解决人口、资源、环境三大问题做出应有的贡献。

13、环境工程地质学是工程地质学与环境科学之间的一门交叉学科。世界上许多科学家预言，从现在起到下一个世纪将是交叉学科的时代。因此，环境工程地质学的形成和发展，是中国工程地质学的一个必然发展趋势。我们必须抓住时机，大力发展这一门新兴的交叉学科。在目前和今后一个时期，研究重点应该是基础理论和研究方法的系统研究。中国环境工程地质学的形成和发展，不仅对于中国工程地质学本身的发展，而且对于中国经济和社会的发展，都具有重要的意义。地质工程学学科概念的提出和研究，也是这一发展趋势的重要标志之一。地质工程学或曰环境地质工程学，是研究人工与自然力对地质体的改造以及由此引起的危害人类生活和生存的各种灾害及其预测预报和防

14、治的一门工程技术学科。它把地质体视为工程结构的一部分或全部，把地质工程定义为在地质体中建筑的工程。地质工程学以地质学、岩体力学、土体力学和结构力学为理论基础。其核心内容是从工程结构观点出发的地质体改造技术，或曰地质体超前预处理技术。例如，岩体改造包括岩石改造、岩体结构改造和岩体环境改造。没有地质体改造技术就没有地质工程学。地质工程学从加强工程结构的观点出发，将勘察、设计、施工和地质体改造融为一体，并且把工程地质与工程建筑进一步联系起来，填补了二者之间的一个空白工程技术领域，是工程地质学的一个新发展。在这一发展趋势中，军事工程地质学学科概念的提出和研究，也是一个重要的标志。此外，地震工程地质学、

15、地下空间工程地质学、海洋工程地质学、爆破工程地质学以及核废料和固体废物地下贮存的工程地质研究等分支学科的发展，对于进一步发展和完善中国工程地质学的学科体系也具有重要意义。2、在积极引进吸收和推广应用世界工程地质学及相关学科先进理论的同时，紧密结合经济建设实际，大力加强理论研究，不断提高理论水平这是中国工程地质学的又一个重要的发展趋势。一门学科的理论容量，是这门学科发展水平的重要标志。未来的中国工程地质学，应从单纯应用学科的束缚中解放出来，从认识论的高度处理好理论与实践的关系，不断开拓创新，使之成为理论和应用研究互相促进和协调发展的现代化新型工程地质学。从而，在提高理论水平的基础上，提高为工程经

16、济服务的能力、效率和质量。为此，必须加强工程地质事业的统一领导、规划和管理；加大工程地质科学研究和教育事业的发展力度，建设一支高水平的、宏大的理论队伍；加强国内外特别是国际学术交流与合作。中国工程地质条件和工程地质问题之复杂，工程地质实践工程量之大，都是世界罕见的。这为工程地质理论研究，为新理论的创立和发展，提供了广阔的天地。70年代初，谷德振教授提出的地质结构控制论，成为中国工程地质学的基础理论之一，开辟了建立和发展具有中国特色的、工程地质学理论体系的道路，丰富了工程地质学理论宝库。此外，在区域稳定性研究中，以活动构造体系为基础的新观点，以深断裂和断块理论为基础的新观点，多参数评价的新方法和

17、“安全岛”理论；在岩体力学研究中，各种模型理论的建立；在软岩和土体工程地质研究中，结构和物理化学新观点等等，也都具有重要的理论价值。由此可见，大力加强理论研究，不断提高理论水平，不但是必要的，而且是可能的。3、在工程地质理论和应用研究中，以定性研究为基础，加强定量研究，把定性研究与定量研究有机地结合起来这仍然是中国工程地质学的一个重要的发展趋势。由定性研究走向以定性研究为基础的定量研究，这几乎是科学发展进步的必由之路。现代地球科学研究的一个突出的特点，就是在研究方法上，强调实行大地测量、地球物理、地质和地球化学相结合，定性与定量相结合，宏观与微观相结合，并在“三结合”的基础上进行模型或模拟研究

18、。其实，加强定量研究也是世界工程地质学的一个重要发展趋势。例如，在我国，随着先进的电子计算技术的应用，现代数学力学的新成就正在加速向工程地质学渗透。现代数理统计中的数量化方法和逻辑信息法，模糊数学中的模糊聚类分析、模糊综合评价和模式识别法，现代数学力学数值计算方法中的有限元法、边界元法和离散元法等，都已广泛用于工程地质研究中的数据处理、数学模型的建立、地质体变性破坏全过程的数值模拟、稳定性评价和地质灾害的预测预报。再如，近几年苏联在环境工程地质研究方面的趋势是：从定性研究转向定量监测；增加信息量，建立重要外生地质作用的数据库；开展模拟研究，建立各种数学模型和物理模型。为了在加强定性研究的前提下

19、加强定量研究，要在吸收和应用国外先进的定量理论、方法和技术的同时，大力加强中国自己的定量理论、方法和技术的研究；要充分利用现代数学力学的新成就来研究和解决工程地质学的理论和应用问题；要大力加强模拟试验研究。70年代以来，随着电子计算机和电子计算技术的发展和应用，世界工程地质学在定量研究方面就已进入了模拟（模型）化研究阶段，并且经历了由概念模型、物理模型到数学模型的发展过程。但是，数学模型并不是模型的最终形式。用计算机模型来弥补数学模型的片面性，是定量研究的一个重要发展方向。需要着重指出的是，除了现代数学力学方法以外，系统论、信息论、控制论、随机论、和耗散结构论等现代科学方法论，为定量研究提供了

20、新的科学方法和途径，应充分加以利用。当然，定性与定量研究并不是彼此孤立和排斥的，而是相互联系和促进的。定性研究为定量研究提供方向和基础，定量研究验证和深化定性研究成果。而且，定量研究的数学力学方法不能取代定性研究的地质方法，而只能补充它、完善它，使之向定量化和精确化方向发展。因此，要在定性和定量研究的有机结合上狠下功夫。只有这样，工程地质学才能胜任为工程经济建设解决工程地质问题和保护岩石圈表层的艰巨任务。4、加强工程地质勘察方法手段和规范规程的研究，努力实现工程地质勘察的标准化和现代化工程地质学的实践性很强。工程地质学的基础是工程地质勘察。30多年来，我国工程地质勘察，一方面积累了大量的勘察资料和实践经验，但是缺乏系统的综合研究和应用，缺乏统一的、标准化和系列化的规范和规程；另