1.2 工程地质学的定义与发展

▶ 1.2.1 工程地质学的定义

工程地质学广义地讲是研究地质环境及其保护和利用的科学。狭义地讲是将地质学的原理运用于解决与工程建设有关的地质问题的一门学科。工程地质学通过岩土工程地质勘察，研究建筑场地的岩土类型及性质、地质结构与构造、地形地貌、水文地质、不良地质现象等工程地质问题，预测和论证工程地质问题发生的可能性并采取必要防治措施，以确保建筑物的安全、稳定和正常使用。工程地质工作是各类土木工程设计和施工的基础，为保证工程建设的合理规划以及建筑物的正确设计、顺利施工和正常使用，提供可靠的地质科学依据，是岩土工程的重要组成部分。国家现在实行注册土木工程师（岩土）制度，要求土木工程者必须掌握工程地质学知识，工程地质（学）是土木工程专业的必修课程。

▶ 1.2.2 工程地质学的发展

工程地质学是在地质学基础上随着工程建设需要发展起来的。地质学在18世纪开始成为一门独立的学科。17世纪以前，许多国家成功地建成了至今仍享有盛名的建筑物，但人们在建筑实践中对地质环境的考虑，完全依赖于建筑者个人的感性认识。17世纪以后，由于产业革命和建设事业的发展，出现并逐渐积累了关于地质环境对建筑物影响的文献资料。第一次世界大战结束后，整个世界开始了大规模建设时期。1929年，奥地利的太沙基出版了世界上第一部《工程地质学》。1932年在莫斯科地质勘探学院成立了由Φ·Л·萨瓦连斯基领导的工程地质教研室，专门培养工程地质专业人才，并奠定了工程地质学的理论基础。20世纪50年代以来，在世界工程建设发展中，工程地质学逐渐吸收了土力学、岩石力学和计算数学中的某些理论和方法，逐渐完善了工程地质学科体系。各国的工程地质学家与土力学家、岩体力学家在对各种工程岩土体稳定性分析和评价过程中紧密协作配合，并于1975年开始召开了国际工程地质协会、国际岩石力学学会和国际土力学及基础工程学会的秘书长联席会议，以期成立地质方面综合性的国际学术团体。

我国1979年成立了中国地质学会工程地质专业委员会，广大工程地质工作者开展了卓有成效的工作。回顾中国工程地质学的创立与发展，大体上经历了4个阶段。

第一，地质学的萌生时期（20世纪上半叶）：中国地质学家把自己的知识应用于工程活动，始于20世纪20年代所进行的建筑材料的地质调查。其后，1933年对北方大港港址进行了地质勘察，对甘新、滇缅、川滇公路和宝天线铁路进行了地质调查。1937年对长江三峡和四川龙溪河坝址进行了地质调查。20世纪40年代中后期，在水利工程方面曾对岷江、大渡河、溺江、台湾大甲溪、黄河和其他水系进行了一些概略的考察工作，这些都体现了工程地质学在我国的萌生。

第二，创立与发展阶段（20世纪50年代到70年代末）：在30年的时间里，中国工程地质学逐步形成了以区域稳定性、地基稳定性、边坡稳定性和地下工程围岩稳定性为研究内容，以工程岩土体变形破坏机理为核心的工程地质评价与预测的研究框架；建立了地质力学与地区历史相结合，工程地质学与土力学、岩体力学、地震力学相结合的分析研究方法；广泛应用并发展了钻探、物探技术和钻孔电视、声波测试、原位大型力学试验、土层静力动力触探、模型试验以及计算机等技术。从地质成因和演化过程认识工程岩体（地质体）的结构及其赋存环境，从工程岩体（地质体）结构的力学特性及其对工程作用的响应入手，分析工程岩体变形破坏机理，进而评价与预测工程作用下岩体（地质体）的稳定性。创立与发展了以工程岩体（地质体）结构和工程建设与地质环境相互作用为研究核心的中国工程地质理论、方法与技术体系。

第三，活跃发展阶段（20世纪80年代至90年代）：中国工程地质学在这一阶段取得了重要的突破与进展。地质理论上从区域背景、成因演化、物质成分综合分析和勘测评价与地质推理，发展到岩体结构控制工程岩体稳定性、地基与上层建筑相互作用的工程地质过程研究，深化了对工程岩体变形破坏机理的认识，从描述、理解、评价，向预测、预报延伸，并向过程控制方向发展。监测、探测、物理模拟、原位测试技术的进步和计算机技术的广泛应用与发展，数值分析与数值模拟兴起，加速了工程地质过程的综合集成分析和定量化进程。工程地质学与岩体力学、工程技术相融合，将工程建设前期的工程地质条件评价延伸到工程后效研究，从预测预报发展到施工监控和岩土体加固技术。基于数字遥感技术和区域地质构造、地质环境要素分析相结合，开拓了环境工程地质、地质灾害及其防治研究的新方向。软岩、膨胀岩、可溶岩、风化岩、断层岩、胀缩土、红黏土、盐渍土、黄土、冻土、沼泽土和软土等特殊岩土的工程地质特性、评价和改良取得了一系列新的进展。

第四，创新发展阶段（20世纪90年代至今）：随着我国工程建设的大规模开展，工程地质学在应用中得到了大发展。高坝水库（如三峡大坝）建设、高速公路建设、跨海大桥建设、山区铁路（如青藏铁路）与高速铁路建设、引水工程（如南水北调）建设、超高层建设、海洋开发等大项目既为工程地质工作者提供了大展宏图的平台，又对工程地质工作者提出了新问题、新挑战，同时也促进了工程地质勘察技术的创新与提高，促进了工程地质理论的完善。工程地质学科与相关学科进行了进一步相互渗透与交叉融合，如岩土体三维激光扫描技术、卫星遥感图像技术、最新原位测试技术等不断得到发展创新，使得工程地质研究从定性阶段向定量阶段逐渐跨越。可以说目前任何重大的项目都可得到详细的工程地质勘察评价。这说明我国的工程地质事业取得了长足发展。当然，学无止境，有很多新课题还有待于年轻一代去不断研究探索。