正文 第九章 十年來我國工程地質科學成就與展望(1 / 3)

一、概說

工程地質學是一門應用地質學科,它的發展與工程建設密切相關。10年來開展了一係列綜合性和區域性的工程地質研究工作,完成了全國1:600萬工程地質圖的編製,1:50萬省、自治區、直轄市的工程地質區劃圖編製;完成了1:100萬-1:200萬大江大河(長江、黃河等)流域綜合環境工程地質調查與製圖;開展了長江三峽水利工程地質條件綜合研究;廣泛地開展了崩塌、滑坡、泥石流及地麵沉降等地質災害及防治研究,使我國基礎工程地質工作獲得了重大進展。長江三峽和二灘電站工程的工程地質研究工作代表了我國近10年來水利水電工程地質研究工作的水平,不論研究深度和廣度都處於國際領先地位。10年來我國隧道建設達到一個新的水平,它帶動了鐵道工程地質的發展,如京廣複線上的南嶺隧道、大瑤山隧道、大秦線上的軍都山隧道等建設及秦嶺隧道勘察將我國鐵道工程地質工作帶到一個新的水平。

同時,公路工程地質工作也有了較大發展,在西部地區,修建了橫跨天山的獨庫公路,並在雪害嚴重的高山埡口路段修建了多處隧道和防雪走廊,為在雪害嚴重的高寒山區修建公路取得了經驗。與此同時,防治甘肅、青海、新疆等省(區)公路的鹽脹病害,取得了成功的經驗。在東部地區,隨著改革開放與經濟的發展,許多省(區)相繼開始修建高等級公路。在修建廣(州)佛(山)、沈(陽)大(連)、滬(上海嘉(定)、(北)京(天)津唐(山)、廣(州)深、珠(海)等高速公路過程中,采取預壓、排水、土工布、輕質路堤等措施控製沉降,為成功地通過大範圍軟土地段,積累了寶貴的經驗。為了適應高層建築發展及軟基利用的要求,避免城市建設的盲目性,預防各種潛在的地質災害,開展了環境保護和城市建設的土地利用工程控製研究,開辟了城市工程地質研究的一個新領域。10年來我國礦山事業得到了很大發展,這樣,給工程地質工作帶來了許多新的複雜問題,如高邊坡穩定性評價、深采井圍岩穩定性、排土場和尾礦壩穩定性以及礦井突水與瓦斯突出等安全技術問題。

冶金、煤炭係統開展了一係列專題研究,使我國礦山工程地質工作水平大大提高了一步。為了解決長期存在的工程地質與設計、施工脫節問題,10年來我國發展了地質工程(或岩土工程)新方向,拓寬了工程地質工作範圍,在施工地質預報、地質體改造(或地質體加固)方麵,取得了明顯的經濟效益。各產業係統總結了自己的工程地質和地質工程工作經驗,修訂和製定了一係列工程地質和地質工程工作規程、規範,有一些規程和規範已綜合發展成統一的國家標準,如由水利部、冶金部、建設部、鐵道部及工程兵等五個單位聯合編寫的“工程岩體分級標準”已列為“中華人民共和國國家標準”。這是我國編製工程地質和地質工程規程、規範的一個重要發展。10年來勘探技術、資料分析,特別是電子計算機應用、專家係統、數字計算模擬、係統工程分析等新技術、新方法大量引入到工程地質中來,使工程地質工作永平得到進一步提高。10年來工程地質學術組織和科研機關也蓬勃地發展起來了。許多學會都成立了工程地質專業委員會,許多部門建立了工程地質研究機構,值得提出的是1985年在中國科學院地質研究所建立了《工程地質力學開放研究實驗室》,1988年國家教委在南京大學建立了水文地質工程地質和在成都地質學院建立了工程地質重點學科及實驗室,這對推動我國工程地質學科發展是一件大事。10年來工程地質教育也得到了很大發展,在課程設置、教學內容、教材建設與研究生培養等方麵取得了很大成績,為工程地質的發展提供了人才條件。

二、典型工程的工程地質研究實例

1.長江三峽工程工程地質研究

長江三峽工程是一項舉世矚目的特大型綜合性水利水電工程,工程地質條件對工程的可行性和設計方案的合理性有著重要影響。因此,必須全麵查清壩庫區的基本工程地質條件和問題。自1956年開始,對三峽工程庫壩區已進行了30多年的大規模地質勘察研究,“七五”期間又專門列項進行了可行性論證和專題研究。運用了詳細的地質填圖、航空遙感、重磁力延拓分析、深地震測深、斷層年齡測定、深孔水壓致裂地應力測量、地震台站觀測等先進手段對區域地殼穩定性、水庫地震等問題進行了詳細的研究。研究結果表明,本區屬於典型的準地台性質,穩定程度髙。壩址位於完整性好的古老結晶岩剛性地塊上,近壩區無活動性強的區域性大斷裂,處於弱震的良好的工程地質環境中。采用勘探、試驗、地-質分析與定量計算分析相結合等手段對壩基及船閘邊坡穩定性進行了深入的研究,結果表明,弱風化帶下部岩體經加固灌漿後能滿足壩體建基要求;在微風化及新鮮岩體中,結合局部處理,船閘邊坡角可采用90%。在庫岸穩定性方麵,通過區域性調查和重點地段順層高邊坡及崩滑體穩定性研究,經過綜合評判、預測,認為三峽庫岸穩定性基本上是好的,差的僅占1%。水庫蓄水後,可能引起一些崩塌、滑坡殘體複活,但對航運和庫容產生危害不大。同時對移民新選城址、水庫下遊產生冷浸田、水庫蓄水後水文地質條件等環境地質問題也進行了論證。三峽工程的工程地質研究在研究深度、廣度和質量等方麵均達到了國際領先的水平。

2.秦嶺隧道工程地質研究

秦嶺隧道是西安,安康鐵路穿越秦嶺的一座深埋長大隧道。最大埋深1600爪,主隧道長15—191111。采用工程地質、水文地質、遙感地質、地球物理勘探、構造應力場分析等綜合勘探技術,取得了一套比較齊全的地質成果資料。遙感選用3個高度層次、5個片種;物探按淺、中、深3個層次選用了11種方法;用4種方法進行構造應力場及地應力分析;對水文地質進行多參數測試;鑽探采用大口徑金剛石鑽進和低固相泥漿封孔堵漏新工藝,並堅持孔多用,開展綜合測井等多種手段取得的資料相互驗證,綜合分析,具有點、線、麵結合,多層次、多參數、立體化綜合勘探。這是一次走綜合係統勘探新路的成功實踐,在我國鐵路勘探史上尚屬首次。這項工程地質研究的廣度和深度都達到了新的水平,為深埋長大隧道勘探取得了寶貴經驗。