作者:尚彦君 曹小红 来源:中国科学报 发布时间:2018/4/16 9:32:48
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“一带一路”形势下工程地质学家的社会角色和服务作用

 

■尚彦君 曹小红

落实国家“一带一路”的倡议,首要问题是基础设施规划和建设,其中工程地质学家的历史使命和作用正不断凸显。然而,在地质学界不少人认为,工程地质学定位于应用地质学范畴,处于地球科学的下游应用学科之列。如果有了地质学基础,多接触下工程实践似乎就可以从事地质工程工作了。然而,实际情况并非如此简单,工作任务也绝非如此容易!

仅就地质工程勘察研究需要做的最基本的评价工程地质条件工作而言,就涉及与工程有关的六个方面地质因素(地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、物理地质作用和天然建筑材料),涵盖了地球科学多个基础专业。我自己曾经就是研究构造地质的,但读博转到工程地质专业后,发现其对地质模型精细化、条件定量化和工程扰动动态化(如断层活化)有着更高和更全的技术要求。因此,工程地质学架起了地质与工程之间的桥梁,现有工程开挖揭露了大量新鲜而丰富的地学断面,在解决工程问题的同时,更为基础地球科学理论新观察、新发现,提供了难得的契机,同时也遇到了不少复杂地质条件的挑战。一个理论和经验结合紧密、左右手分抓地质和工程的工程地质师,某种程度上相当于一个小型专家群,其认识自然和改造自然的社会角色无可替代。

工程地质学社会角色不是简单平面的,而是有阶段和层次性的担当。概括起来,可分为推断过去和地质作用过程的刑侦专家、评价现场当下地质条件的中医、预测工程投资和安全的保险师等几个不同阶段和类型的社会角色。

将今论古是地质学研究所采用的独具特色的方法,即今天是过去的印记,过去是今天的推理。面对工程现场动辄数亿至数百万年地质年代形成的岩石介质和长期发生并处于不同演化阶段的物理地质现象,对人类活动有影响的称之为地质灾害,用刑侦专家的思路和手段,恢复其自然作用过程,研究其形成机理,即由现场推断过去曾经发生的地质作用。这正是地质灾害发生后赶赴抢险救灾第一线的专家需要开展的工作,从现场痕迹和蛛丝马迹寻找无情的大自然“罪犯”作案过程,以此推断和还原其作案动机和过程。长期积累就有了不同类型、级别的地质问题和地质灾害的划分和典型案例。以典型类比分析等为特色的工程类比法,正是工程地质专家处理地质问题和灾害时得心应手的工具。同时又出台了等同于法律条文的国家和行业规范,给出了调查和预防地质灾害的行业准则。对于研究程度较低、地质条件较为复杂的国际走廊地区,很多突破规范或者与国际规范对撞的工程地质研究工作也在如火如荼地开展中。

对工程地质条件评价和工程地质问题预测,类似老中医的望、闻、问、切。无怪乎和其他专业现场调查工作时,常被说成是你们看似在做工程现场地质条件优劣评价的中医工作。这里的望、闻、问、切包括了大过工程现场范围的地质调查、工程物探、钻探、孔内测试和室内试验,乃至计算机模拟等工作。中医在发展过程中,不断吸收现代西医解剖和精密测试的技术方法,而工程地质的多参量测试和参数标准量化,显示出工程地质评价从定性正在不断走向定性和定量相结合的精细量化阶段。

基于工程安全、经济和环保的目标,需要考虑产出和资金投入的比值,即价值工程,这类似保险师考虑投资风险和收益两者之间的关系。物尽其用、人尽其才,工程地质选线和选址也正是如此。地质条件适宜的场地不要浪费掉,而不适宜的场地不要盲目上马工程。即使选择范围有限而要利用的,也是要合理利用,条件较差的不良地质体可用于次要工程或用作绿化,而条件较好的部位则用于工程核心或关键装置的布设。从单纯的能用不能用选择评价,交给工程师去设计,发展到了好用不好用的保护评价,积极参与工程而一定程度上实践着地质设计。这里的价值工程是必须要考虑的,花合适的钱办尽可能多的事,以保证工程的安全、环保和经济合理。

因此,担当认识自然和改造自然双重角色的工程地质学已拓展出地质工程学科,在国家“一带一路”建设中将发挥侦察兵和开路先锋作用,同时又是地质工程方案论证比选、施工建设安全快速的专业服务者和保障者。不断巩固防灾减灾的底线的同时,向地质设计和工程优化的较高目标努力。如果这个认识能够被越来越多的人所接受,那么出了问题就不再总是让不会说话的复杂“地质”条件一味挨板子,将地质灾害和工程事故仅简单归因于地质条件复杂而似乎有逃避责任之嫌。转变舍得买棺材却舍不得买药的侥幸心理,将对工程地质的重视程度提升到应有的高度,提高重大地质工程防灾减灾水平,积极提倡“地质设计”理念,必将是和谐社会和“一带一路”倡议落实的必经之路。

(尚彦军单位:中国科学院地质与地球物理研究所;曹小红单位:新疆工程学院)

《中国科学报》 (2018-04-16 第7版 观点)
 
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