Question

工程地质学的发展及地质工程学的形成

Answer 1

地质工程学是工程地质学发展形成的新的分支学科，实际上是工程地质学和土木工程学的边缘杂交学科。因此在研究地质工程学之前，有必要回顾一下工程地质学的发展。

工程地质学研究已经经历了三个阶段：

第一阶段：20世纪60年代以前，以工程地质条件研究和质量评价为主要工作。一方面是对作为工程建筑载体、工程建筑材料、工程建筑结构的地质体质量评价；另一个方面是对作为工程建筑环境的地质环境质量评价，这阶段的评价主要是定性的。在20世纪60年代末，世界各国大体同时都开始了工程建筑中能否出现地质灾害，或者说能否出现工程地质灾害的成灾条件研究，开始了成灾预报研究工作。

第二阶段：开始于20 世纪60 年代末，以开展地质体稳定性分析为特征的工程地质灾害预测预报研究阶段。如谷德振教授在20 世纪60 年代末开始提出地基稳定性、边坡稳定性、地下洞室稳定性评价研究课题；20 世纪70 年代他进一步提出地基稳定性、边坡稳定性、地下洞室稳定性、山体稳定性、地壳稳定性评价研究五大课题，开始了工程地质研究的第二阶段。当时研究内容主要是稳定性评价。实际上开始了工程地质预报研究工作。

第三阶段：20世纪80年代以来出现了许多新技术（实际上60、70年代也零星地在做），“中国岩土锚固工程协会”和中国岩石力学与工程学会下成立了“岩石注浆与锚固工程分会”，大力开展不良地质条件改造。工程地质发展第三阶段是以工程地质灾害预测预报及地质灾害防治、施工地质超前预报和地质体改造等主要课题为特征的地质工程研究阶段，明确地提出了地质监控施工法。地质监控施工法的核心就是超前地质预报和超前地质体改造，而超前地质预报和超前地质体改造正是工程地质工作进入第三阶段的重要标志。这样，今天的工程地质工作已经不仅仅作工程地质条件评价、各类地质工程稳定性评价或工程地质预报，而且还应该研究不良地质条件的改造及地质工程施工问题。今天已经有一些办法能够对不良的地质体进行改造，使之适应工程建筑的要求。过去解决地质体不稳定的办法主要是支护，不让它失稳，这种做法现在看来是不够的。今天可以进行地质体改造，使之满足工程建筑要求。地质体赋存环境也可以改造，改造后的地质体照样可以建筑工程，这样工程地质就发展到以工程地质超前预报和地质体改造为核心的地质工程阶段。

事物的发展总是经过渐变到突变。人类的认识也是经过渐变到突变产生飞跃。人们对地质工程的认识也是经历了这样一个过程。在工程地质学发展的第二阶段，工程地质工作者和岩土力学工作者在认识上已经孕育着地质工程的意识，提出地基稳定性、边坡稳定性和地下洞室稳定性课题就意味着孕育着地质工程的意识。具有工程地质和岩土力学双学科知识的工作者是这个认识的先觉者。有文字记载的则有1974年Hock E.和Bray J.W.发表了《ROCK SLOPE ENGINEERING》专著，明确地提出了“岩石边坡工程”概念。首次把岩体边坡作为工程来研究，他的主要工作也是在地质基础上对边坡进行岩体力学研究。Hock E.的岩体边坡工程概念对工程地质学的发展和地质工程的形成具有很大的推动作用。1976年R.E.Goodman，发表了《METHOD OF GEOLOGICAL ENGINEERING IN DISCONTINUOUS ROCK》专著，首先使用了“地质工程（Geological Engineering）”术语，他提的地质工程方法实际上是岩体力学与工程地质相结合进行工程地质工作的方法。1983年著者在主持“大同煤矿坚硬顶板有控压裂放顶理论和技术研究”课题中首次提出了岩体结构改造概念。1984年在第二届全国工程地质大会上提出了岩体改造原理，同时提出了“工程地质、岩体力学和地质工程三位一体”开展工作的学术思想，在中国率先提出了“地质工程”命题。1986～1989年主持了“大秦线军都山隧道快速施工地质超前预报”课题，并在这项工作中提出了以地质为基础开展地质预报，其中包括超前预防，实际上深化了地质体改造理论，深化了地质工程概念，明确地提出了地质工程定义是“以地质体为工程结构，以地质体为建筑材料，以地质环境为建筑环境建筑起来的一种特殊工程”。1990年10月著者应葛洲坝水电工程学院的邀请，在宜昌开办了“工程地质与地质工程”讲座，对著者关于地质工程的认识进行了系统的总结，1993年出版了《工程地质与地质工程》专著，这本书是著者对地质工程认识的一次升华，该书对地质工程定义、地质工程特性、工作内容、工作方法进行了系统的论述。1996年出版了《地质工程理论与实践》一书，系统地论述了地质工程概念、定义、理论和方法，明确地提出了地质工程的基本原理是“地质控制论”，阐述了地质工程理论体系。

从20世纪90年代初开始，中国出现了地质工程公司，地质工程勘察设计院等机构，实际上已经出现了地质工程行业。1997年6月国务院学位委员会和国家教育委员会在联合颁布的“授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录”里正式提出了地质工程学，现在地质工程已经不仅是一个行业，而且已经形成为一个学科了。一个学科的形成必须具备三个条件，这就是有特定的研究对象，有独特的理论，有专门的技术手段。对地质工程学来说，这三者已经具备了。地质工程的研究对象是以地质体为工程结构，以地质体做建筑材料，以地质环境作为建筑环境的特殊工程建筑；地质工程的基本原理是地质控制论；地质工程建筑的专门技术：地质超前预报技术和地质体改造技术已经形成了。今天来说，地质工程学已经形成为一门独立学科是客观存在的。