工程地质学的研究方法

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工程地质学的研究方法范文第1篇

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）10-0213-02

安全科学与工程作为一级学科始，前人在学科发展[1][2]、课程建设[3][4]、教学方法[5]、人才培养[6-8]等方面进行了卓有成效的研究，工程地质学是安全工程专业一门重要的基础课程，四川师范大学在构建安全工程卓越工程师教育教学体系过程中，工程地质学课程结构、教学方法及教学模式相对滞后，本文结合工程地质学课程及安全工程专业特点，探讨安全工程专业工程地质学课程存在的问题，提出课程改革的思路和措施。

1.工程地质学的特点

工程地质学以地质问题为研究对象，是工程科学、地质科学及环境科学相互渗透、交叉形成的一门边缘科学[9]。我校安全工程专业开设的工程地质学涉及建筑、矿山两大学科领域，涉及内容包括基础地质学、岩土工程性质、地质勘察与评价等，具有鲜明的专业特色。

1.1基础地质学特点。基础地质学是研究地球及其演变的一门自然科学[10]，涉及内容包括矿物岩石学、构造地质学、资源、环境学等多门学科。当前很难为学生传授一种统一的思想来解决今后可能遇到的地质问题，因此在讲授基础地质学基本理论的同时，重点启发学生应用地质学基本原理具体问题具体分析，为培养能分析、解决实际问题，具有创新能力的卓越工程师奠定基础。

1.2岩土工程性质特点。岩土工程性质是讨论岩土的成因类型、岩石矿物学特征、组成成分、结构和构造，他们的物理性质和力学性质，岩土工程分类以及不良性质的改善和处理等。不同矿物形成的岩体或土体其性质不同。岩土的物理、力学性质影响岩、土体的强度、变形及其渗流构成了岩土工程地质性质的理论基础，是教学的核心内容。

1.3地质勘察与评价特点。工程地质勘察是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作[9]。主要是对地质灾害、工业与民用建筑物、地下建筑工程、水利水电及矿山地质的勘察。在教学过程中，不仅要讲授工程地质勘察的通用方法，还要让学生了解不同方法的适用性、工程地质勘察与评价的研究进展及发展趋势。

1.4工程地质学课程特点。工程地质学课程涉及基础地质学、岩土工程学、地质勘察学、土木工程学及煤矿地质学等相关学科领域内容，其研究对象具有复杂性，研究方法具有多样性，课程内容广泛、知识点多、理论性强等特点，内容相对抽象、难以理解，在教学过程中应充分研究内容特点，综合应用不同的教学方法，引导学生对知识进行理解掌握，以达到教学目的。

2.工程地质教学存在的问题

大规模工程建设、煤炭资源开发带来众多新的复杂的工程地质问题（如高边坡工程、深基坑工程、长隧道工程、深部煤炭开发、高温高压矿井等），安全生产存在众多隐患。如何在有限的学时内，让学生既能夯实理论基础，又具备能解决实际问题的能力是摆在本课程教学面前重要的问题。当前教学过程中还存在着教学内容不合理、教学方法单一、教学模式落后等问题影响课程教学质量。

2.1教学内容不合理。安全工程专业目前使用的教材为赵法锁教授等编写的“工程地质学”[11] ，主要参考书为李智毅教授编写的“工程地质学概论”[9]、李隽蓬教授编写的“土木工程地质”[12] 和胡绍祥教授编写的“矿山地质学”[13]，使用教材重点突出基础地质、岩土及地质灾害内容。但未包含矿山工程中常见的工程地质问题，缺少与本校安全工程相适应的知识结构，很难让学生全面了解矿山工程地质的特点和问题。而“矿山地质学”则缺少与建筑安全相适应的知识构架。

2.2教学方法单一。目前，工程地质学的教学依然采用课堂讲授辅以ppt演示的传统方式。且ppt未经过合理的开发，造成一些具体讲解的基本原理和公式的推导过程被忽略[14]，教学效果不理想。

2.3教学模式落后。以往的工程地质学教学以“教师书本讲解――学生接受学习”为主。缺少对实际问题的分析及不确定问题的探讨；教学以教师为主体，忽略了学生的主体地位；缺少与学生的有效交流和沟通，学生的主观能动性得不到发挥。

3.工程地质学课程改革

由于“工程地质学”课程对安全工程本科生的培养立足于掌握基础地质、岩土工程性质及工程勘察的基础知识，初步具备分析建筑工程、矿山工程实际地质问题的能力。因此，针对目前课程存在的问题，从课程结构、教学手段、教学模式三个方面提出了课程改革思路和措施。

3.1优化教学模块，调整课程结构。将“工程地质学”课程内容分为基础理论模块和专业特色模块。基础理论模块包括基础地质学、岩土工程性质、工程地质勘察三篇内容，重在强化理论基础。专业特色模块兼有建筑、矿山特色，其中建筑特色选取地基工程、边坡工程及地下工程中与工程地质相关知识内容，重在面向建筑安全；矿山特色选取煤炭资源、煤矿工程与工程地质相关内容，重在面向矿山，培养学生初步分析实际问题的能力，各模块的具体内容见表1。

表1 “工程地质学”课程模块分配表

3.2丰富教学手段，夯实基础知识。基础知识是进行生产和科研的基础，考虑到工程地质学课程特点，传统的单一教学方式讲解不便，学生听讲积极性不高，教学效果不理想。图文并茂的多媒体课件调动课堂情绪；典型案例分析提高学生学习主动性及自主分析实际问题的能力；引导式教学引导学生主动思考，思维发散；讨论式教学让学生进行思想碰撞，总结归纳；实验教学提高学生的专业素质及科研思维。通过多种教学方法的结合达到夯实基础知识，提升专业素质，提高科研思维的效果。

3.3 “课上思考学习、线上交流学习”教学模式充分发挥学生的“主体”地位，教师作为“客体”在教学课程中起到引导及监督作用。课堂上主要通过图片、视频等引出问题，学生分析基础知识，引导学生学习思路，由学生自主思路完成基本知识的学习，实现“课上思考学习”。如在讲解土的三相介质物质组成时，首先展示建筑倾倒照片，引出地基失稳工程地质问题，使学生带着问题去思考，然后通过讲解抽取地下水引起地面沉降引导学生去发现、理解土是由固相、液相、气相组成的三相介质。

由于“课上思考学习”时间短、任务重，许多教学问题难以在课堂解决，而网络即时通讯软件可以使教师、学生互动交流且不受时间限制，为“线上交流学习”提供了条件。如2014年4月7日19时，云南省曲靖市麒麟区东山镇下海子煤矿透水事故，媒体关注，通过qq群即时与同学们讨论透水事故发生可能的水源、通道及影响因素，引导学生分析透水事故产生及预防措施，并实时跟踪事故情况，通过即时实例来完成知识的学习。

工程地质学的研究方法范文第2篇

工程地质学是水利工程、土木工程、地质资源与地质工程等学科的一门较重要的专业基础课。它是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地质科学，是以地学学科的理论为基础，应用数学、力学的知识和工程学科的技术与方法，来解决与工程规划、设计、施工和运营有关的地质问题[2]。由于工程地质学涉及内容多，概念广，实践性很强，且学生缺乏必要的实践经验和机会，因此，如何在有限的教学时间内合理安排教学环节，使学生既能牢固掌握工程地质学的基本概念及基本原理，又具备分析工程地质条件、解决工程地质问题的能力，是一个值得探讨的问题。笔者结合近年来在工程地质学课程教学与实践经验，针对目前工程地质学课程教学中存在的问题，就如何提高水文与水资源工程专业工程地质学课程教学质量与教学效果进行探讨。

一、煤炭院校水文与水资源工程专业工程地质学课程教学存在的问题

（一）课程内容多，授课学时少

根据国家高等教育对人才培养的要求，近些年来，多数院校在培养方案的制定上存在着向公共课倾斜的现象，这使得专业课学时被不断压缩。主要表现在课程学时少，尤其是实践教学环节。过去动辄几十学时乃至上百学时的课程，现在多为32～48学时。在多数煤炭院校中，水文与水资源工程专业开设有基础地质学、矿物岩石学、构造地质学等课程，具有一定的地学背景。即便如此，工程地质学课程仍涉及工程岩土学、工程动力地质作用、岩土工程勘察等方面的内容，这使得该课程教学内容繁杂，教师上课难度增大。在此情况下，如不进行课程教学改革，教师就无法很好地完成相关内容的讲授；同时学生对专业领域知识的学习也将停留在较浅的感性认知阶段，不能理解机理性的问题，更不能深刻地认识该课程在国民经济建设中的作用，这势必对学生未来就业产生不利的影响。

（二）教学方法单调

工程地质学课程基本概念和基本原理较多，同时该课程又具有很强的实践性，因此，单一的多媒体或板书授课模式很难调动学生的积极性。加之个别教师实践经验不足，存在照本宣科的现象；而个别教师授课又完全脱离指定教材，这些都容易使学生产生厌学心理。此外，课程中涉及的一些教学内容，诸如崩塌、滑坡等灾害的形成机理及演化过程等比较抽象，单纯在PPT中以图片形式展示，不能很好地呈现，学生缺少感性的认识，这在一定程度上挫伤了学生学习的积极性和主动性。

（三）实践环节薄弱

近些年来，随着高校的不断扩张，教学资源的投入问题已经成为高校普遍面临的问题。具体到实践教学环节，主要体现两个方面：一方面野外实践场地或基地功能缺失，满足不了野外实践教学的需求；另一方面学生人数与设备台套数不成比例，同时也存在部分试验仪器无场地安放的尴尬局面，导致部分试验无法开出，学生动手能力得不到培养。此外，还存在实验教学方式和时间不灵活等问题。目前多数院校的室内实验都是教师准备好试验后，学生在制定的条件下按照实验指导书进行，学生真正思考的较少，部分学生既不动脑也不动手，而是依靠同组其他同学来完成实验，这不利于学生实践能力的培养，容易导致学生实践能力不足或丧失。

（四）考核方式单一

考核成绩比例分配不合理，多数院校该课程考核成绩都是由期末考试成绩（约占70%～80%）和平时成绩（占20%～30%）组成，而平时成绩又多以上课出勤率、课外作业以及实践环节表现等形式存在，其中上课出勤率占主导地位。这样难免会存在一些学生到课不听课，考前突击且考分很高的现象。此外，考核的内容也不够全面，多侧重于理论知识，往往忽视学生动手能力的考核，最终导致校内所学知识与实际工作脱节，不利于综合人才的培养。

二、课程教学改革探索

针对当前教学过程中存在的问题，结合近年来的教学和实践经验，提出从教学内容、教学手段和教学环节等几方面对课程教学进行改革。

（一）合理优化教学内容，改专业通识教学为行业特色教学

在教学内容的选择上，要突出院校的特色优势。针对煤炭院校水文与水资源工程专业具有地学背景这一特点，工程地质学课程教学可主要讲解三部分的内容，即岩土体工程地质性质研究、工程动力地质作用研究以及工程地质勘察等。岩土体工程地质性质研究是该课程的基础，该部分主要讲授土的物质组成、物理力学性质以及岩土体的工程地质特性；工程动力地质作用研究是该课程的核心内容，讲授学时应占总学时的一半以上。该部分主要讲授活断层和地震、斜坡、岩溶、泥石流及地下硐室的工程地质研究；工程地质勘察部分主要讲授工程地质测绘、勘探、试验以及长期观测等几种工程地质勘察方法。课程教学要确保在有限的学时内突出重点，同时也要注意前后所学课程内容上的衔接，避免重复。

（二）丰富教学方法和手段，改单一的满堂灌为交互式教学

工程地质学具有较强的实践性，其教学目标是要培养学生对于工程地质现象的认识、判断能力和工程地质问题的分析、处理能力，这需要在传统教学模式的基础上，紧扣学科的发展前沿和热点问题，丰富教学方法和手段，灵活组织课堂教学。

传统课堂教学方式使学生获取的知识较多地局限在抽象的经验上，而现代化的教学手段不仅可以使学生获取抽象的理论知识，还可以提供丰富的观察经验，在一定程度上将理论与实践相结合，因此要充分利用现代化的教学手段。如在讲授滑坡、泥石流等内容时可采用flash动画或影像资料展示灾害的形成过程、危害以及其防治措施；在讲授地震的工程地质研究内容时可结合典型的地震（512汶川大地震），讲解地震发生的机理及预警预防措施；在讲解地下硐室位置的工程地质论证时，可借助物理模型来分析地形、地质构造、岩性特征等对硐室位置的影响等等。这些方法和手段的引入不仅可增强教学的直观性、主动性，同时也可节省一定的时间，扩大课堂教学的信息量，提高教学效果。

鉴于该课程内容多，课时少，可采取学生自学、教师课堂讲解和课外辅导答疑相结合的教学方法，以锻炼学生的自学能力。还可就工程地质学领域的热点问题，设置课堂辩论。通过教师布置论题学生收集资料学生课堂辩论教师讲解剖析的教学过程，改过去教学单行道（教师到学生）为双行道（教师到学生，学生到教师），引导学生分析问题和解决问题。例如，针对近期发生的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害，可设置地质灾害的主要诱因？人类活动or自然条件的论题，让学生通过查阅与崩塌、滑坡、泥石流等灾害相关的资料，展开讨论与辩论，从而达到牢固掌握崩塌、滑坡、泥石流等相关知识的目的。此外，还可增加一些工程实例课，让学生尝试用所学知识去解决实际问题。例如利用最新发生的地震、滑坡及泥石流等地质灾害的工程实例，探讨这些灾害的发生机理及防治措施，从而锻炼学生发现问题和分析问题的能力。

（三）加强实践环节教学，改被动式接受为主动式探索

在实施实践教学活动时，要强调以学生为主体，培养学生的动手能力，充分发挥实验教师的引导作用。在进行实验之前，指导教师可提出实验要求及注意事项，并给出参考意见，让学生自行设计实验方案，将原来的验证性实验改为设计性实验。尽量创造条件让学生开拓思维，发挥想象力和创造力，激发学生学习的主动性和积极性，提高洞察力，培养严肃认真和实事求是的工作作风，提高学生的综合素质。

野外实践应有效地将理论与实际相结合。因此，在进行野外实践教学时地点应尽可能选择工程地质现象丰富的地方。对河南理工大学而言，可在市区北部的缝山针公园进行为期半天的实践教学活动。结合园区内原有采石场开挖形成的人工边坡讲解边坡的应力分布状态及变化特征，边坡变形破坏类型及稳定性的影响因素，同时还可结合该园区的生态恢复治理工程讲解边坡变形破坏的防治原则和措施。此外，可结合水文与水资源工程专业学生未来就业意愿和方向，在毕业设计（论文）环节安排一些与工程地质有关的实践内容，例如岩土工程勘察设计或岩土工程分析与评价、边坡稳定性分析与评价以及煤矸石堆积体稳定性分析等。在毕业设计（论文）过程中要充分发挥学生的主观能动性，让学生多动手、多动脑，多方位培养学生获取知识的能力和创新能力。

（四）完善考核内容与方式，改重视理论考核为突出实践性考核

改变考核成绩的比例组成，将平时考核成绩的比例提高10%～20%，弱化到课率在平时成绩中的主导地位，突出学生实践环节的综合表现。同时加大课堂表现方面的考核力度，就重点内容的一些问题进行课堂提问，积极主动回答问题者每次加2分，答对的再加3分，这在一定程度上能促进学生思考问题的积极性，也有利于教与学之间的互动。在考核内容上要增加一些综合能力的考核，不仅要考核理论知识，还要设置一些案例分析题，考核学生运用所学理论知识解决实际问题的能力，使学生综合素质得到提高。

工程地质学的研究方法范文第3篇

关键词：工程地质学 教学改革 实习教学

Abstract: Engineering geology is one of the important specialized courses for civil engineering. In order to adapt to the rapid-speed development of the civil engineering, satisfy thesociety higher and higher ability request for the students of civil engineering major, and combining with the educational reform of civil engineering major, we have carried out the reform to teaching of this course. Practice has proved that the results of educational reform are satisfied, and is helpful for training students’ project consciousness and the ability of analysing and solving problems.

Keywords：engineering geology; educational reform; practice teaching

中图分类号: H319.1文献标识码：A文章编号：

引言

《工程地质》是一门实践性非常强的专业课程, 是调查、研究、解决与人类活动及各类工程建筑有关的地质问题的科学。近年来,随着大规模工程建设的发展，其研究领域也日益扩大。为了适应这种发展,满足社会对土木工程专业学生综合应用能力越来越高的要求,结合我校土木工程专业的教学改革试点工作,根据该课程的特点,进行了改革探索,取得较好效果。

1教学内容的改革

我们以“立足教材，跟踪发展”为指导思想,在讲授教材基本内容的同时,补充介绍了工程地质学科有关的刊物及最新的技术参考书中涉及到的工程地质新型检测方法等内容[1]。如我们介绍了随着大规模工程建设的发展，其研究领域日益扩大。除了岩土学和工程动力地质学、专门工程地质学和区域工程地质学外，一些新的分支学科正在逐渐形成，如矿山工程地质学、海洋工程地质学、城市工程地质及环境工程地质学、工程地震学。从而使学生能够了解工程地质学科当前新的应用及发展方向。

2实验教学内容的改革

为使学生对地质现象和地质作用有初步的感性认识，我们在加强工程地质常规实验室建设的同时，引进和购置一批先进的教学科研设备，如地质雷达、工程地震仪、直剪仪、数显电子荷载仪、孔隙水压力监测仪、大型多功能泥石流模拟系统、岩石流变仪、土体流变仪等。这些仪器对学生的动手能力和实际能力的提高有很大的促进作用。实验教学为理论教学和野外实习奠定基础。实验教学时丰富的标本模型能够激发学生的识别兴趣，提高学习积极性。但此时，学生很容易把注意力和时间花费在标本的色彩和外形上，忽视对矿物、岩石本质的认识。因此我们对传统实验内容教学方法进行改进，将矿物岩石辨识实验教学内容分四步进行[3]。第一步：给学生一定的时间任其观察各类标本模型，以满足学生的好奇心；第二步：对每一种矿物、岩石标本进行特征分析，此时最好是结合显微镜观察其内部结构，让学生了解矿物、岩石的结构构造特征；第三步：给出典型的、常见的矿物、岩石标本，要求学生在规定时间内完成其特征描述，以验证实验效果；第四步：让学生相互讨论，提出问题，以此加深对工程地质理论内容的理解，提高认识问题分析问题的能力。

不良地质现象形成过程及地质作用过程比较抽象，若采用大量的动画来模拟地质现象和地质作用的实际发生过程，让学生更能了解其发生的原理及本质，这样既提高了教学效率，也增加了学生获得的信息量.

最后为了培养学生的综合能力以及创新思维能力，我们根据工程地质课程内容的要求，结合实验设备仪器及实物。增加了综合性、研究性实验项目，事先由工程地质课堂教学教师和实验指导教师共同设计好不同的实验项目，学生根据自己的兴趣自行选择一个或几个题目进行实验。培养他们解决问题的能力，从而达到学生对科学研究方法进行一定的训练目的，同时也达到了对基本技能的训练。

3 实习教学的改革

工程地质学是一门实践性很强的科学,仅通过书本上的概念理论,而不配合一定的实习,是收不到良好的教学效果的。通过实习让学生直接观察, 增强感性认识.

3.1 做好室内实习中的思想教育, 提升实习教学的作用

室内实习主要是矿物、岩石、土的观察鉴定。有的同学认为:每次实习只是跟几十块岩土标本打交道,枯燥无味, 缺乏新奇感。有的学生来上实验课只是为了考试及格,以为走马观花就能完成实习,有的学生在实习过程中心不在焉,做实习不按实验步骤和要求进行, 应付式填写实习报告,少数学生对实验极不认真的态度和不理想的实验效果令人担忧。针对这些问题, 指导教师必须在实验前作好思想教育工作, 对实验有轻视情绪的学生,动之以情、晓之以理, 进行说服教育。抓好思想教育工作,提升实践性教学的作用和地位[2]。

3.2 做好室外实习前的准备工作, 改进实验方法, 调整实验内容

实习前的准备工作是地质实习不能忽略的环节。首先，做好实习动员工作，让学生们明确实习目的和要求。其次，应准备足够的实习中需要用到的仪器设备, 如地质标本、地质模型、地质图件、罗盘仪、地质锤、放大镜等。改进实验方法，调整实验内容，充分调动学生学习的主动性和积极性,让学生变被动的学为主动的学,达到提高实习教学的质量[4]。在野外的地质实习过程中,让学生多看多听多写多想,注重基本功的训练, 并结合工程实例,加强理论联系实践, 提高分析问题和解决问题的综合能力。教学是一个双向交流、互动的过程。针对地质实习过程中出现的问题,可以由已知物的鉴定改为部分已知物和部分未知物的鉴别。每次实习前指导教师提出实习要求及参考意见，让学生做预习,自行设计实习方案。让他们在实习中充当主角,创造条件让他们发挥想象力和创造力。有利于激发学生学习的主动性和积极性，也有利于老师及时发现实习中存在的问题,进行因材施教,提高教学质量。

3.3 启发学生思维, 建立科学的考核体系

在实习过程中, 老师与学生朝夕相处，是培养学生各种能力的一个好时期。在实习过程中学生们会提出不少问题。对于简单的概念问题, 问什么，答什么；对于比较复杂的问题,先让学生掌握分析问题的方法、弄清问题的分析思路和关键之所在，引导学生充分思考,最后找出问题的正确答案；对于难度较大的问题、模棱两可或具有多难性的问题, 可师生共同研究，找出最合理的答案(方案)。合理的评定实习成绩, 能有效调动学生的积极性, 是直接影响教学质量好坏的一个不容忽视的重要因素。过去，往往是实习报告或凭印象给分,成绩的可信度和区分度均不高,学与不学成绩相差不大。因此，建立科学实习成绩的评定体系十分必要。量化考核指标，我们将实习成绩由三部分组成：第一部分(占30% ),根据学生在实验中的态度、纪律、设计方案、操作能力和实验结果评定；第二部分(占40%)根据学生所完成的实习报告的质量评定; 第三部分(占30% )，根据考试情况决定。采用这种办法评定实习成绩能较客观反映学生对实习的态度和动手、动脑能力，能有效调动学生对实习的积极性。

4 结论

工程地质教学应该课堂讲授与实验室以及野外实习紧密联系。课堂教学是进行知识传授过程，而实验室以及实习教学对于培养学生创新能力，独立工作能力和实践能力能发挥不可替代的作用；也是教学、科研学科建设的结合点。工程地质教学改革是一个复杂的系统工程，只有坚持改革，才能紧跟时展需要，从而培养出更多适合社会需要的高素质创新人才。

参考文献

[1]肖武权.土木工程专业《工程地质》课程实践教学探讨[J]．长沙铁道学院学报，2006，7(3)

[2]黄超. 工程地质野外实习与室内实验教学探讨[J].中国科技创新导刊，2011，17：21-23.

工程地质学的研究方法范文第4篇

关键词:工程地质；水文地质；关系

1．工程地质概述

工程地质是调查、研究、解决与人类活动及各类工程建筑有关的地质问题的科学。工程地质勘查的目的是为了查明各类工程场区的地质条件,对场区及其有关的各种地质问题进行综合评价、分析、预测在工程建筑作用下,地质条件可能出现的变化和作用。选择最优场地，并提出解决不良地质问题的工程措施,为保证工程的合理设计、顺利施工及正常使用,提供可靠的科学依据。工程地质研究的主内容有:确定岩土组分、组织结构、物理、化学与力学性质及其对建筑工程稳定性的影响,进行岩土工程地质分类,提出改良岩土的建筑性能的方法。研究由于人类工程活动的影响而破坏的自然环境的平衡以及自然发生的崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地质作用对工程建筑的危害及其预测、评估和防治措施。研究解决各类工程建筑中的地基稳定性,如边坡、路基、坝基、桥墩、硐室以及黄土的湿陷、岩石的裂隙破坏等,制定一套科学的勘察程序、方法和手段,直接为各类工程的设计、施工提供地质依据。研究建筑场区地下水运动规律及其对工程建筑的影响,制定必要的利用和防护方案。研究区域工程地质条件的特征,预测人类工程活动对其影响而产生的变化,作出区域稳定性评价,进行工程地质分区和绘图。

随着大规模工程建设的发展,其研究领域日益扩大。除了岩土学和工程动力地质学、专门工程地质学和区域工程地质学外,一些新的分支学科正在逐渐形成,如矿山工程地质学、海洋工程地质学、城市工程地质及环境工程地质学、工程地震学等。

2．水文地质概述

水文地质主要研究地下水的分布、运动和形成规律，地下水的物理性质和化学成分，地下水资源评价、开发及其合理利用，地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等。在不同环境中地下水的埋藏、分布、运动和组成成分均不相同。查明上述各方面状况，可为科学地利用或防治地下水提供根据。水文地质学对地下水的研究，着重自然历史和地质环境的影响，同主要用水文循环和水量平衡原理研究地下水的地下水水文学关系密切，只是研究的侧重点稍有不同。

随着科学的发展和生产建设的需要，水文地质学又分为区域水文地质学、地下水动力学、水文地球化学、供水水文地质学、矿床水文地质学、土壤改良水文地质学等分支学科。近年来，水文地质学与地热、地震、环境地质等方面的研究相互渗透，又形成了若干新领域，如环境水文地质学、地下水资源管理、同位素水文地质学等。

3．工程地质与水文地质密切相关

实践证明,在工程勘察、设计和施工过程中,水文地质问题始终是一个极为重要但也是一个易于被忽视的问题。之所以重要,是因为水文地质和工程地质二者关系极为密切,互相联系和互相作用。地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。至于容易被忽视,是在实际的地质勘察工作中,在勘探成果内因为很少直接涉及水文参数的利用,水文地质问题往往只被认为是象征性的工作,在勘察中大多只是简单地对天然状态下的水文地质条件作一般性评价。在一些水文地质条件较复杂的地区,由于工程勘察中对水文地质问题研究不深入,设计中又忽视了水文地质问题,经常发生由地下水引发的各种岩土工程危害问题,令勘察和设计处于难堪的境地。

为提高工程勘察质量,在勘察中加强水文地质问题的研究是十分必要的,在工程勘察中不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题,评价地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响,更要提出预防及治理措施的建议,为设计和施工提供必要的水文地质资料,以消除或减少地下水对岩土工程的危害。

3.1工程地质勘察中水文地质评价内容

3.1.1应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。

3.1.2工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。

3.1.3不仅要查明地下水的天然状态和天然条件下的影响,更重要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况及对岩土体和建筑物的反作用。

3.1.4应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题。

3.2岩土水理性质的测试和研究。

岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。结合水是地下水在粘性土中的主要赋存形式,在砂土中含量甚微。结合水尤其是弱结合水与粘性土相互作用时显示出来的性质如可塑性、膨胀性、收缩性等归为粘性土的物理力学性质,因其受强力束缚,活动范围极为有限,对岩土的动态水理性质影响较小。

3.3由水文地质引起的工程地质危害。

3.3.1地下水升降变化引起的岩土工程危害

在岩土工程勘察中，要注意调查了解地下水位条件及其升降变化。在天然条件下地下水位一般是季节性变化的，雨季水位水位上升旱季水位下降，其天然变化是区域性渐变的，而且变幅较小。但是,人为因素引起的局部性地下水位升降变化的幅度往往大于天然变化所引起的岩土工程危害更为严重。

3.3.1.1水位上升引起的岩土工程危害

潜水水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状；水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成如下影响：土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强；斜坡、河岸塌陷等岩土体产生滑移、崩塌等不良地质现象；一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化；引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象；地下硐室充水淹没,基础上浮、建筑物失稳。

3.3.1.2地下水位下降引起的岩土工程危害

地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题，对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。

3.3.2地下水位对岩土物理力学性质的影响

地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,严重时形成地裂,引起建筑物特别是低层或轻型建筑物的破坏。当地下水升降频繁时或变化幅度大时，不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度加大。因此,在膨胀性岩土地区进行工程勘察时应特别注意对场地水文地质条件的研究,特别是地下水升降变化高度和变化规律，这对地基基础深度的选择(宜选在地下水位以上或地下水位以下,不宜选在地下水位变动带内)有主要的参考价值。

在建筑工程的地基内,当地下水位在基础底面以下压缩层范围内发生变化时,就能直接影响建筑物的稳定性。若水位在压缩层范围以上时,软化地基土,使其强度降低、压缩性增大,建筑物可能产生较大的沉降变形。若水位在压缩层范围以下时,岩土的自重应力增加,可能引起地基基础的附加沉降,如果土质不均匀或地下水位的突然下降也可能使建筑物发生变形破坏。在地下水位以上、地下水位变动带和地下水位以下,具有明显的变化规律。土体从上到下,天然含水量、孔隙比由小一大一小,压缩模量、承载力由大一小一大的变化规律。这是由于地下水位以上部位,经长期淋滤作用,铁铝富集,并对土颗粒起胶结和充填作用,增大了土粒间连接力,往往形成“硬壳层”,因而含水量、孔隙比小而压缩模和承载力高。而位于地下水位变动带的土层,由于地下水积极交替,土中的铁铝成分流失,土质变松,因而含水量、孔隙比增大,压缩模量、承载力降低。位于地下水位以下的土层,由于地下水交替缓慢, 氧化、水解作用减弱,加之上覆土层的自重压力作用,土质比较密实,因而含水量、孔隙比减小,压缩模量、承载力增高。岩土特别是各类软质岩石、风化残积土、不同成因的粘性土等,其物理力学性质的变化规律,与地下水位有着密切的联系。因此,在分析研究岩土物理力学的变化规律时,应充分重视地下水位这一重要影响因素。

4．结语

工程地质问题中,水文地质在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,准确合理地查明地下水位,不仅使资料的可靠程度更高,而且可更好地发挥岩土体的潜在能力。因此,为提高工程勘察质量,在工程勘察中要求查明与岩土工程有关的水文地质问题,以消除地下水对岩工程的危害。随着工程地质勘察的发展,水文地质必将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作，将对工程地质勘察水平的提高起极大的推动作用。

参考文献：

[1] 工程地质手册/《工程地质手册》编委会编.-4版.北京:中国建筑工业出版社,2007.

[2] 孔德坊.工程岩土学[M].北京:地质出版社,1994.

[3] 中华人民共和国建设部,岩土工程勘察规范[M],中国建筑工业出版社,2002.

[4] 肖长来,梁秀娟 ,王彪,水文地质学, 清华大学出版社。2010年03月.

工程地质学的研究方法范文第5篇

关键词：水利水电工程；地质勘察；建筑岩土工程；勘察；比较；分析

水利水电工程和建筑岩土工程地质勘察存在一定的差别，本文从工程地质与岩土工程研究内容、水利水电与建筑行业的岩土/地质标准、以及地质勘察报告等方面详细的分析了两者地质勘察的不同，切实说明了二者地质勘察工作存在本质上的差别。

1 内容方面的对比

工程地质学指的是专门研究人类工程以及地质环境作用的一种科学，运用地质学，特别是构造地质学相关理论去处理工程地质问题[1]。这一学科主要的研究对象为工程和地质环境、地球和人之间的相互关系，以及因此而形成的地质问题。岩土工程指的是土木工程中有关岩、土处理、使用、改造等的科技，主要针对基础、洞室、边坡等进行研究，这三者的变动、稳定或者渗流就是岩土工程需要解决的基础性问题[2]。工程地质学所要研究的对象范围远远大于岩土工程。前者主要任务是帮助各项工程设计、规划、施工提供足够的地质资料参考，由此给予工程建设一定的地质保障。基于此，需要为工程建设选定地质较好的施工地址，对于地质具有一定问题的工程必须进行深入的分析并采取有力的措施加固地基，保障工程施工的顺利进行。与此同时，需要对工程建设所造成的地质问题，以及地质灾害对工程和附近环境产生的影响进行分析，同时采取相应的措施予以应对。岩土工程需要对岩土性状、力学行为、岩土体给工程造成的各方面影响，岩土体性状、人类生存环境的改造等展开研究。这两种在某种程度上是相似的。由此可知，工程地质包含在地质学内，属于地质学一个分支，从本质上讲它是一种应用类科学，发展相对成熟。岩土工程属于土木工程学的一个分支，从本质而言，属于工程技术的一种。岩土工程尚且处于发展阶段，其相应的含义、内容、范畴、理论、技术、风险都需要进行进一步创新和发展。工程地质工作相关人员为地质师，该项工作偏重于针对地质现象、地质规律、地质和工程二者的作用和联系的研究。利用工程地质勘察活动明确地质条件、寻找地质问题、选择适当的工程施工场地、分析工程建设对地质造成的相关影响。岩土工程工作人员为岩土师，注重怎样利用工程目标及其地质条件，建筑满足相关质量、安全要求的工程，有效处理工程建设面临的岩土问题。所以，在研究对象和内容方面，二者似乎存在着一定的相似之处，但是从本质上二者天壤之别。岩土工程可认定为工程地质学的分支，但是相反的，使用岩土工程表示工程地质就非常牵强。但是这些年来，工程地质学科的发展和创新面临非常重大的考验，工程地质学进行易名，更名为岩土工程学，工程地质勘察开始称作岩土工程勘察。

2 水利水电与建筑行业的岩土/地质标准的对比

2.1 建筑行业工程岩土标准

建筑行业工程岩土标准属于一项较大的地质标准体系，其中含有JGJ、CECS、GBJ等130多册，地方标准和国家标准分别为60和10册，大致占标准体系总册数的40%左右。这一标准体系具有下面几个特点：其一，应用范围较广，适用于市政建筑、工业建筑、民用建筑等。其二，标准规范全面，内容系统而广泛，含有地质勘察、工程设计、工程施工、工程竣工验收、工程质量监测[3]。其三，这一标准体系的编写人员主要有国家建设部下属的勘察院以及科研院等，编写水平先进、非常实用。但是工程岩土标准很多都和混凝土存在密切的联系。

2.2 水利水电工程岩土/地质标准

从数量规模上看，水利水电工程相关岩土标准和建筑工程相差较多，总计41本，但是国际规范共有9本，同时很多和工程岩土部分。相关标准具有下面几方面特征：其一，国内水利水电工程建设目前已经处于世界先进行列，比如三峡水利枢纽都是世界级工程。这些大型的工程建设必然会对地质和岩土提出极高的要求，在坝基坝体稳固性、变形、地下围岩等都提出全新的研究课题，由此水利水电工程需要及时的总结实践经验和科研成果，不断提升岩土标准的水平和先进性。其二，标准、技术应用最早。水利工程中最早使用土工合成材料，为了进一步推广和应用新技术，建立了一套较为完整的国际行业标准；最早在试验中引进标准，当前已经是各项工程勘察工作必须做的基础性的原位测试；最早使用菲迪克条款，这项条款而今已经成为国内进行工程建设一项基本的管理标准；在工程勘察中最早使用ASTM土分类标准，现在该项标准已经得到全面实行。其三，岩土分类、室内试验标准系统、具有很强的权威性[4]。其中含有工程岩土分级标准、试验方法标准等这些都对国内各个行业章程编制工作进行了全面、到位的指导。水利水电工程标准中含有更为细致的土木仪器检验规程、岩石试验规程等多项标准规范。其四，因为水利水电工程建设对于地质具有非特殊的要求，其配套的规程标准也具有一定的特色，比如，地质勘察、地质测绘、物探、坑探、压水抽水试验、施工地质勘察等。其五，现在江河的堤防工程已经成为了水利工程中的重点项目，为确保工程建设质量，我国已经具备了一套较为完整的工程地质勘察、工程施工规范等。建筑岩土标准体系庞大、数量多，但是如果工程建设场地地质条件简单，最后相关也就只有一个点。水利水电工程基本上都是建设在河谷或者峡谷的位置，工程一般都是一个枢纽，这一系统含有大坝、库区、水电站、水闸等多个项目。建筑工程勘察主要集中于地质质量、土的承载力、土的沉降、地下水、基础等，常常采用钻探的勘察方式，很少涉及到物探的方式。利用静探、钻探、等方式提供相应的标准值。水利工程的地质勘察工作非常复杂，通常涉及地质构造、地层岩性、地质条件、水库渗漏、库岸稳定、沉陷渗流、地基承载力、建筑材料等，勘察工作需要根据相应规范使用坑探、钻探、物探三种方法组织勘探活动。通过触探、钻探、岩体应力测试、高压压水、地下水动态观测、注水等工作，对工程地质进行充分全面的分析，进而提出相应的建议值。

3 地质勘察报告的编写方面的对比

从本质上分析，两项工程地质勘察报告存在很大的区别。在实现全面勘察之后，经由建设主管部门审查合格，形成一定的岩土工程勘察蟾妫各个地区就此编制详细的工程勘察报告编写标准，已经较为规范，很多工程都已经存在软件编写报告的情况，已经发展到半自动化程度。水利水电工程报告的编制仅有一项勘察资料内业管理规范，编制格式没有统一的标准，仅有简单的章节顺序。由于各个工程地区地质条件存在较大差别，分析论证时需要按照工程具体的情况进行文字章节，再使用一些简单的图片以及表格辅助说明等。我们从勘察报告中可以看出一个编写人员业务水平、工作态度、工作能力等；同时也充分体现了勘察报告校对人、技术工程师的态度；还可以通过工程地质图纸体现出制图者本身的专业水平。

4 结束语

综上，我们了解水利水电工程和建筑岩土工程地质勘察存在多方面的差别。在岩土/地质标准方面，水利水电工程的要求更加严格。关于地质勘察报告，水利水电工程没有具体标准的格式，而建筑岩土工程则相对规范、标准，且已经形成半机械化状态。

参考文献

[1]刘升泉，孙来旺.水利水电工程地质勘察与建筑岩土勘察之别[J]. 山西建筑，2007，18：76-77.

[2]刘凡熙.浅析水利水电工程中地质勘察问题[J].科技创新与应用，2014，27：199.