作者:尚彦军 曲永新 来源:中国科学报 发布时间:2015/10/30 13:06:41
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尚彦军曲永新:培养工程地质专家是长期基础工作

 

■尚彦军 曲永新

重视和强调年轻人的创新作用,并不能因此而忽略基于观察积累的学科人才培养中传帮带的意义。以复杂巨系统为特点的地质工程,面临重大工程建设快速发展的机遇和复杂地质条件下新型工程的挑战。其间,高素质工程地质专家队伍的培养是长期基础的工作,是创新人才成长的阶梯和温床。

世界各国的各类地质工程建设所在地质体的工程地质环境,是由所在地区的内外动力地质作用长期形成演化的结果,其地质结构、岩土体工程性质,在空间分布上极不均一。工程建设运营中工程与地质环境的相互作用机制、演化趋势、工程地质问题极其复杂。因此,在工程地质条件或工程地质问题复杂的工程勘察、工程设计、施工决策,没有高素质工程地质专家的参与,工程事故或次生地质灾害的发生常常是不可避免的。

工程地质勘察是工程地质条件评价和工程地质问题分析的基础工作,然而没有工程地质理论和经验指导的钻探、物探、测试将是盲目的、无的放矢,常出现对重要地质因素(如层间剪切带、贯穿性构造面)漏判、错判现象,为工程失误埋下隐患。

高素质的工程地质学家是指能对工程建设所在地区的地质条件、自然环境、各类工程建设可能遇到的工程地质问题有清醒的认识,能够提出针对性的工程地质勘察任务,能够解决工程地质问题的专家。这类专家不仅有深厚的地质学功底,而且有综合的工程实践经验。

近年来,包括中国在内的世界各国,基础工程建设所在地区的工程地质条件是极其复杂和多种多样的(如新构造极为强烈的高山峡谷区、青藏高原多年冻土区、热带亚热带干旱草原膨胀土、煤矿采空区等),工程类型多种多样,所涉及的工程地质问题方方面面。因此,能够解决全球范围内各种各样疑难工程地质问题的全能专家十分罕见,但各地区、各工程行业中区域性、行业性工程地质专家,并不少见。

在基础工程建设全球化的今天,中国工程地质专家所面临的不仅是中国国内工程地质问题,而且随着我国企业走出国门和“一带一路”国家战略的实施,也面临着来自世界各大洲,特别是非洲、拉丁美洲、中亚、中东各国的挑战。因此,在重大的工程勘察、设计、施工决策中能够得到相关专家的咨询合作是十分必要的。

当代工程地质学经历了上百年发展,特别是通过对大量失事或灾害性工程案例原因总结、机理研究(如著名的意大利瓦依昂水库溃坝事件),尤其是半个世纪全球性大规模基础工程建设所遇到的各种工程的地质问题的研究总结,已经形成了工程地质理论体系,对各种各样工程地质问题预测、评估、预处理有很强的解决能力,在各类地质灾害形成的控制性地质因素、环境因素、地质规律研究有了极为丰富的研究成果和解决问题的能力。它们是当今进行各类工程勘察、设计和施工决策的宝贵财富,或者说如果勘察、设计、施工决策者,掌握了有关工程地质问题、地质灾害产生条件、成灾规律,就不会出现(发生)常识性决策失误(如层间剪切带控制的顺层滑坡,水库蓄水引发的大型水库滑坡等)。

综观40年来我国大规模基础工程建设中发生的许多工程失事或次生地质灾害事件,究其原因,从工程地质问题或成灾机理的角度,很多并非新问题,而是过去某类事件的重演(如顺层边坡的滑坡问题、地下开挖引起坚硬岩体边坡崩塌灾害等)。对这些重复发生工程问题或地质灾害,我国工程地质学家对其成灾规律、成灾条件、破坏机理都曾进行过大量研究,在工程实践中并非没有进行工程勘察,而是因为一些综合性强的工程地质专家缺乏或素质低,对一些控制性地质因素视而不见或勘察布控不到位。

工程勘察人员素质低导致工程勘察工程设计和施工决策失误原因分析:

(1) 工程地质教学上由于课时减少,学生的地质基本功低下,工程地质教材内容上没有充分吸收各类工程地质问题研究成果,因而无法掌握各种工程地质环境下各类工程建设可能遇到的工程地质问题及解决途径。

(2)与工程建设密切相关的岩土工程勘察规范和行业规范,一是吸收工程地质问题研究新成果非常不足,其规范条文的核心只是工程勘察内容、方法,而对各种地区所可能遇到的工程地质问题及解决途径,还显不足。

(3)目前第一线的工程勘察人员,大多出身于非地质院校的岩土工程专业的本科或研究生,他们虽然掌握一般岩土工程专业理论和方法,其地质基本功、工程地质理论严重不足,而地质院校的过去的工程地质专业,现在也改为岩土工程专业。为了向岩土工程靠拢,其地质和工程地质教学严重不足,缺乏地质工程问题的分析功底。

基础工程建设中所涉及的踏勘、测绘、勘探(钻探、物探),室内、现场测试等各个环节,若没有工程地质理论(包括理念)指导下有针对性地进行,将是盲目的、形式主义的,仅靠实物工作量,仍不能查明其工程地质条件(如原状岩体重厚度几毫米至几厘米层间剪切带或滑带),从而导致决策失误。

没有工程地质理念指导的工程地质勘察,一种可能是过度勘察而导致不必要的浪费,另一种可能是对关键问题没有查明(漏判)。一个有水平的工程地质学家,通过简单的踏勘便能指出可能遇到的工程地质问题,提出明确址(线)方案和工程设计方案。

当前CO2地下储存库、高放废物地质处置、深部地下实验室等一大批新型工程以及跨基础工程建设条件差的极高山地的一大批新型工程在规划和设计中,而高水平的工程地质专家队伍建设和管理便成为了地质工程成功的重要保障,相应的传帮带措施的落实,可为年轻人创新发展和发挥骨干作用,提供很好的基础和平台。

(尚彦军系新疆工程学院特聘教授,曲永新系中科院地质与地球物理所研究员)

《中国科学报》 (2015-10-30 第2版 观点)
 
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