工程地質學(地質學分支學科)

工程地質學是地質學的分支學科，主要研究工程活動與地質環境之間的相互作用。它把地質學理論與方法套用於工程活動實踐，通過工程地質調查及理論的綜合研究，對工程所轄地區即工程場地的工程地質條件進行評價，解決與工程活動有關的工程地質問題，預測並論證工程活動區域內各種工程地質問題的發生與發展規律，並提出其改善和防治的技術措施，為工程活動的規劃、設計、施工、使用及維護提供所必需的地質技術資料。 工程地質學包括工程岩土學、工程地質分析和工程地質勘察j部分基本內容。工程岩土學的任務是研究岩土的工程地質性質，及這些性質的形成原因和它們在自然或工程活動影響下的變化規律；工程地質分析的任務是研究工程活動中的工程地質問題，及這些問題產生的地質條件、力學機理和發展演化規律，以便正確評價和有效防治它們對工程活動的不良影響；工程地質勘察的任務是探討工程地質調查研究的方法，以便有效查明有關工程活動的各種地質岡素和地質條件。

基本介紹

• 中文名：工程地質學
• 外文名：engineering geology
• 類別：地質學的一個分支
• 研究方向：與工程建築等活動有關的地質問題
• 發展時期：第一次世界大戰結束後

簡介

工程地質學（engineering geology）研究與人類工程建築等活動有關的地質問題的科學。地質學的一個分支學科。研究目的是查明建設地區或建築場地的工程地質條件，預測和評價可能發生的工程地質問題及對建築物或地質環境的影響，提出防治措施，以保證工程建設的正常進行。

工程地質學產生於地質學的發展和人類工程活動經驗的積累中。17世紀之前，許多國家成功地建成仍享有盛名的偉大建築物，可是人們在建築實踐中對地質環境的考慮，完全依賴於建築者個人的感性認識。17世紀以後，由於產業革命和建設事業的發展，出現並逐漸積累了關於地質環境對建築物影響的文獻資料。第一次世界大戰結束後，整個世界開始了大規模建設時期。1929年，奧地利的太沙基出版了世界上第一部《工程地質學》；1937年蘇聯的薩瓦連斯基的《工程地質學》一書問世。50年代以來，工程地質學逐漸吸收土力學、岩石力學與計算數學中的某些理論和方法，完善和發展了本身的內容和體系。在中國，工程地質學的發展基本上始自50年代。

工程地質學

工程地質學主要研究建設地區和建築場地中的岩體、土體的空間分布規律和工程地質性質，控制這些性質的岩石和土的成分和結構，以及在自然條件和工程作用下這些性質的變化趨向；制定岩石和土的工程地質分類。由於各類工程建築物的結構、作用、所在空間範圍內的環境不同，所以可能發生的地質作用和工程地質問題也不同。據此，工程地質學往往分為水利水電工程地質學、道路工程地質學、採礦工程地質學、海港和海洋工程地質學和城市工程地質學等。工程地質學的研究方法有運用地質學理論和方法查明工程地質條件和地質現象空間分布、發展趨向的地質學方法；有測定岩、土體物理、化學特性，測試地應力等的實驗、測試方法；有利用測試數據，定量分析評價工程地質問題的計算方法；有利用相似材料和各種數理方法，再現和預測地質作用的發生、發展過程的模擬方法。隨著計算機技術套用的普及和發展，工程地質專家系統也在逐步建立。

發展簡史

工程地質學孕育、萌芽於地質學的發展和人類工程活動經驗的積累中。17世紀以前，許多國家成功地建成了至今仍享有盛名的偉大建築物，但人們在建築實踐中對地質環境的考慮，完全依賴於建築者個人的感性認識。17世紀以後，由於產業革命和建設事業的發展，出現並逐漸積累了關於地質環境對建築物影響的文獻資料。第一次世界大戰結束後，整個世界開始了大規模建設時期。1929年，奧地利的K·太沙基出版了世界上第一部《工程地質學》。

工程崩塌

1937年蘇聯的Ф·П·薩瓦連斯基的《工程地質學》一書問世。50年代以來，在世界工程建設發展中，工程地質學逐漸吸收了土力學、岩石力學和計算數學中的某些理論和方法，更加完善和發展了本身的內容和體系。在中國，工程地質學的發展基本上始自50年代。谷德振在岩體穩定性問題中提出的結構控制論以及劉國昌在區域工程地質方面，都對工程地質學的發展作出了重要的貢獻。

研究內容

可概括為4個方面：①研究建設地區和建築場地中岩體、土體的空間分布規律和工程地質性質，控制這些性質的岩石和土的成分和結構，以及在自然條件和工程作用下這些性質的變化趨向；制定岩石和土的工程地質分類。②分析和預測建設地區和建築場地範圍內在自然條件下和工程建築活動中發生和可能發生的各種地質作用和工程地質問題，例如：地震、滑坡、土石流，以及誘發地震、地基沉陷、人工邊坡和地下洞室圍岩的變形和破壞、開採地下水引起的大面積地面沉降、地下採礦引起的地表塌陷，及其發生的條件與過程、規模和機制，評價它們對工程建設和地質環境造成的危害程度。③研究防治不良地質作用的有效措施。④研究工程地質條件的區域分布特徵和規律，預測其在自然條件下和工程建設活動中的變化和可能發生的地質作用，評價其對工程建設的適宜性。

工程地質學相關書籍

由於各類工程建築物的結構和作用及其所在空間範圍內的環境不同，所以可能發生和必須研究的地質作用和工程地質問題往往各有側重。據此，工程地質學又常常分為水利水電工程地質學與道路工程地質學、採礦工程地質學、海港和海洋工程地質學、城市工程地質學等。

研究方法

包括地質學方法、實驗和測試方法、計算方法和模擬方法。地質學方法，即自然歷史分析法，是運用地質學理論查明工程地質條件和地質現象的空間分布，分析研究其產生過程和發展趨勢，進行定性的判斷，它是工程地質研究的基本方法，也是其他研究方法的基礎。實驗和測試方法，包括為測定岩、土體特性參數的實驗、對地應力的量級和方向的測試以及對地質作用隨時間延續而發展的監測。計算方法，包括套用統計數學方法對測試數據進行統計分析，利用理論或經驗公式對已測得的有關數據，進行計算，以定量地評價工程地質問題。

工程地質學相關書籍

模擬方法，可分為物理模擬（也稱工程地質力學模擬）和數值模擬，它們是在通過地質研究深入認識地質原型，查明各種邊界條件，以及通過實驗研究獲得有關參數的基礎上，結合建築物的實際作用，正確地抽象出工程地質模型，利用相似材料或各種數學方法，再現和預測地質作用的發生和發展過程。電子計算機在工程地質學領域中的套用，不僅使過去難以完成的複雜計算成為可能，而且能夠對數據資料自動存儲、檢索和處理，甚至能夠將專家們的智慧存儲在計算機中，以備諮詢和處理疑難問題，即所謂的工程地質專家系統（見數學地質）。

意義

工程地質學要分析和預測在自然條件和工程建築活動中可能發生的各種地質作用和工程地質問題，例如：地震、滑坡、土石流，以及誘發地震、地基沉陷、人工邊坡和地下洞室圍岩的變形，因破壞、開採地下水引起的大面積地面沉降、地下採礦引起的地表塌陷，及其發生的條件、過程、規模和機制，評價它們對工程建設和地質環境造成的危害程度。研究防治不良地質作用的有效措施。

分類

工程地質學還要研究工程地質條件的區域分布特徵和規律，預測其在自然條件下和工程建設活動中的變化，和可能發生的地質作用，評價其對工程建設的適宜性。由於各類工程建築物的結構和作用，及其所在空間範圍內的環境不同，因而可能發生和必須研究的地質作用和工程地質問題往往各有側重。據此，工程地質學又常分為水利水電工程地質學、道路工程地質學、採礦工程地質學、海港和海洋工程地質學、城市工程地質學等。

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