工程地质：地质学与实践

地质学（geology）一词是由瑞士人索修尔（H.B.de Saussure）于 1779 年提出的，意指“地球的科学”。地质学就是研究地球的科学。

由于科学技术水平的限制，现阶段人们还不能很好地研究整个地球，因此更确切地说，地质学的研究对象是地球，但当前主要是地壳。当然，随着人类进入太空，地质学的研究领域会逐渐扩大到其他天体，甚至整个宇宙。

地质学的服务对象概括起来主要有矿产、能源、环境和灾害防治四个方面。地质学的研究内容十分广泛，它主要研究地球的组成、构造及其形成和演化规律。面对如此广泛的内容，势必出现许多独立的分支学科，大致可分为以下几类。

基础学科 是从事任何地质工作必不可少的学科，包括研究地壳物质组成的结晶学、矿物学、岩石学、地球化学等，研究地壳的构造及地表形态的构造地质学、大地构造学、地貌学等，研究地壳演化历史的古生物学、地史学、地层学、第四纪地质学等。

边缘学科 是地质学与其他学科相结合而产生的学科，如数学地质学、地球物理学、遥感地质学、实验岩石学等。

应用学科 是运用基础学科的理论来研究资源的开发或工农业生产中的地质问题的学科，前者如矿床学、石油地质学、煤田地质学、水文地质学等，后者如工程地质学、环境地质学、农业地质学等。

综合性学科 主要是运用上述学科进行地区性或全球性地质问题综合研究的学科，如区域地质学、海洋地质学、板块构造学等。

人类的工程活动都是在一定地质环境中进行的，两者之间具有密切的联系，并且是相互影响，相互制约的。工程活动的地质环境，亦称为工程地质条件，一般认为它应包括土和岩石的工程性质、地质构造、地貌、水文地质、地质作用、自然地质现象和天然建筑材料等。

地质环境对工程活动的制约是多方面的。它可以影响工程建筑的造价与施工安全，也可以影响工程建筑的稳定和正常使用。如在开挖高边坡时，若忽视地质条件，可能引起大规模的崩塌或滑坡，不仅增加工程量、延长工期和提高造价，甚至危及施工安全。又如在岩溶地区修建水库，如不查明岩溶情况并采取适当措施，轻则产生水库大量渗漏，重则造成完全不能蓄水，使水库不能正常使用。(www.xing528.com)

工程活动也会以各种方式影响地质环境。如房屋引起地基土的压密沉降，桥梁可使局部河段冲刷或淤积条件发生变化，路堑开挖会改变斜坡原有应力场，隧道排水能引起地表水枯竭等。又如：在城市过量抽取地下水，可能会导致大面积的地面沉降；大型水库的修建往往会波及广大地区，在平原可能引起大面积的沼泽化，在黄土地区可能引起大范围的湿陷，在某些地区还可能产生水库诱发地震。

研究人类工程活动与地质环境之间的相互制约关系，做到既使工程建筑经济、安全，又能合理开发与保护地质环境，是工程地质学的基本任务。在大规模改造自然环境的过程中，如何按地质规律办事，有效地改造地质环境，则是工程地质学面临的主要任务。

作为地质学的一个应用分支，工程地质学是研究人类工程活动与地质环境相互作用的一门学科。它把地质科学应用于工程实践，通过工程地质调查及理论性的综合研究，对工程建设地区的工程地质条件进行评价，解决与工程建筑有关的工程地质问题，预测并论证工程区内物理地质现象的发生和发展，提出改善与防治措施，为工程建筑的规划、设计、施工、使用和维护提供所需的地质资料和数据。

工程地质学包括工程岩土学、工程地质原理、工程地质勘察三个基本部分，它们都已形成不同的分支学科。工程岩土学的任务是研究土石的工程地质性质，研究这些性质的形成和它们在自然或人类活动影响下的变化。工程地质原理的任务是研究工程活动的主要工程问题，研究这些问题产生的条件、力学机制及发展演化规律，以便正确评价和有效地防治它们的不良影响。工程地质勘察的任务是探讨进行地质调查和研究的方法，以便有效地查明有关工程活动的地质因素。

由于工程地质条件有明显的区域性分布规律，因而工程地质问题也有区域性分布的特点，研究这些规律和特点的分支学科称为区域工程地质学。

随着生产和研究的深入，一些新的分支学科正在形成，如环境工程地质学、海洋工程地质学及地震工程地质学等。此外，还有为各类工程服务的工程地质学，如铁路工程地质学、公路工程地质学、水利工程地质学等。

工程地质学一般应是在前述基础学科后开设，工程地质学还与许多学科有密切联系，如土力学、岩石力学、水文地质学、基础工程学、施工技术、地下工程、勘察技术、岩土试验技术、地质力学模型试验及地震工程学等。对工程地质专业学生来说，这些课程一般也是在工程地质学前开设；但对非工程地质专业学生来说，工程地质学常常是开设的第一门地质课程，有时甚至是唯一的一门地质课程。