第1章 工程地质人员在工程建设中的作用
1.1 工程勘察在工程建设中的作用
任何土木工程建设，都要先有工程设计，而在工程设计之前，都要进行工程勘察。工程勘察是工程设计的基础，是工程安全运行的重要保证，也是使工程造价经济合理的必要支撑。
工程地质勘察包括传统的工程地质测绘、钻探、洞探、坑槽探、地球物理勘探、化学勘探等，也包括现代的航测技术、卫星图片等。
勘察结果的综合分析及对建筑物所在的工程地质体的评价，是由工程地质技术人员完成。工程地质技术人员对各种勘察资料进行分析整理，去粗取精、去伪存真，从而得出一个*接近实际情况的结论，并将这一结论(工程地质条件和工程地质问题）提交给工程设计人员。工程设计人员再利用地质人员提供的地形、地质等条件做工程布置，利用地质人员提供的有关参数，做建筑物的稳定计算，从而做出一个安全稳定、经济合理的建筑物设计。
工程勘察水平的高低，影响着工程地质技术人员对工程地质体评价的分析判断。工程勘察水平越高，工程地质人员对地质体的分析评价越接近实际情况，结论越正确；反之，工程勘察水平越低或勘察工作做得越少，工程地质人员的分析评价结论与实际情况偏差越大。
1.2 工程地质人员的工作方法
工程地质技术人员的工作方法是由已知推测未知。自然界中的地质体千变万化，错综复杂，要完全搞清某一地质体的性状特征或其工程地质条件是困难的，甚至有人提出不确定理论或不可知理论。我们所面对的地质体永远具有无穷未知的东西。但对实际工程来说，这种未知常常不是因为地质体的复杂，而是因为我们不能掌握足够的信息，如通过勘察获得资料。作为一名地质人员来说，就是根据有限的勘察资料，进行分析判断，从而对某一地质体进行分析判断和预测，并进一步提出各种工程地质问题的处理方法。即工程地质技术人员按如下的步骤开展工作：
根据有限的资料→分析→判断→评价→预测→处理
在这个步骤中，有两个重要的方面。
第一方面：由已知推未知，已知是多少？
已知的信息来自勘探工作。勘探工作包含勘探数量、勘探手段和勘探布置几个因素。
勘探数量越多，获得的地质信息越多。反之勘探数量越少，获得的地质信息越少。这具有密切的相关性，但并不是线性相关。也就是说并不是勘探工作做得越多越好，但在实际工作中保证一定的勘探工作量是必需的。
勘探手段的选择及其适用性对于获得不同的地质信息至关重要，要获得不同的地质信息就要采用不同的勘探手段。
勘探工作布置对提高勘探效率至关重要。对于某一勘探手段和一定的勘探工作量，正确合理的勘探布置可以获得更多更有用的地质信息。
第二方面：由已知推未知，推测的方法如何？
面对通过勘探所取得的资料，不同的地质工作者可以做出不同的推测，给出不同的分析评价结果，其中工程地质人员的技术水平起着很大的作用。可以说，工程地质技术人员是工程勘察工作的灵魂，他的结论是工程设计的基础，是影响工程造价的重要因素，是建筑物安全稳定的重要保障。
因此，提高工程勘察质量和工程地质人员的技术水平就显得尤为重要。
1.3 工程地质人员的技术水平
勘探工作所获得的原始资料包含多种信息，这些信息有些是直接的，有些是间接的；有些是显见的，有些是隐含的。不同地质人员面对这些原始资料也是不同的，水平越高的人从中获得的信息越多，而且可以由此及彼，举一反三，从而给出正确的分析判断。另外，高水平的工程地质技术人员在勘察资料较少的情况下，也可以给出接近实际情况的正确结论，而低水平的人即使拥有较多的勘察资料也不一定能给出正确的结论。其中除去个人分析问题解决问题的能力不同，经验也起着相当重要的作用。
工程地质技术人员专业水平的高低就是其面对取得的地质资料分析评价水平的高低，这种高低主要体现在对地质体性状特征，如地质条件推测的准确度如何。水平高的人给出的结论更接近地质体的实际情况，水平低的人给出的结论可能就会出现较大的偏差甚至是错误的。
工程地质水平的提高需要掌握扎实的理论基础，需要经历长期的工程实践从而积累丰富的工程经验，需要具有刻苦的钻研精神和钻研能力，也需要不怕吃苦、兢兢业业的敬业精神。工程地质水平的提高和这种能力的培养需要每一个工程地质技术人员终生去学习、“修炼”。
1.4 工程地质人员的工作内容
1.4.1 目前工程地质工作所存在的问题
在工程地质勘察工作中，目前存在一些问题，如表1.1所示。
1.4.2 地质人员研究内容分类
在以往的工程地质学和工程地质问题的研究中，从事不同工作的工程地质专业人员在工程地质领域中所学习及研究的问题是有区别的。
大专院校在完成教学的基础上，更侧重于基本理论、基本方法、主要技术的研究，研究普遍性的问题，他们理论水平较高，但他们与实际工程的接触程度与勘察设计单位不可比拟。
科研院所研究人员主要从事工程地质分析方法和某些专门工程地质问题研究，他们的科研能力强，并在数学力学分析方法及计算机应用方面做了较多工作。与实际工程的接触程度也相对勘察设计单位较少。
而从事实际工程的勘测设计单位的工程技术人员主要进行专门工程地质问题研究，侧重于某一具体工程地质条件的勘察及某一工程地质问题的解决。他们的工程经验丰富，解决实际工程地质问题的能力强，但他们的理论水平和计算机应用水平相对较弱。
1.4.3 勘察设计单位工程地质人员目前的技术工作内容
我国目前工程地质人员的技术工作内容在形式上以图纸和报告为主，在性质上以定性为主。工程地质勘察报告一般包括地形地貌、地层岩性、地质构造、物理地质现象、水文地质条件、岩土物理力学指标、建筑物工程地质条件（重复或细化上述各项）、工程地质分析评价（定性）等。
工程地质人员的技术职责是依据已有的规程、规范进行工程地质勘察工作，然后对工程所在的地质体做出定性和定量的工程地质评价，分析评价工程所存在的主要工程地质问题，提交工程地质勘察报告。
工程地质人员今后应做的技术工作内容不仅仅包括定性分析，也应逐步在半定量、定量分析上下功夫，使工程地质勘察上水平、上档次。也应加强工程地质分析评价与决策方面的能力，加强工程地质风险性分析。
勘测目标的实现*终要落实到附有岩土设计参数的“三维地质（含水文地质）模型”。工程地质勘测的对象是复杂地质体系统，地质模型既非一开始就是毫无根据的黑箱模型，也不可能通过勘察成为所有细节都清楚的白箱模型，人们*需要而又能够实现的是灰箱模型。因此，根据工程地质模型，结合足够的工程经验，可以分析评价地质体系统可能存在的主要工程地质问题，满足工程设计的根本需要。
1.5 国外工程地质人员技术工作方法
西方国家工程地质人员的技术与职责与我国有较大的区别。他们的工作不仅仅包括我们日常所担负的地质勘探、工程地质测绘、编制工程地质报告及其附图等内容，还包括数值分析计算、检测，甚至包括设计的一些内容。他们的工作不仅仅是定性的概念，也有许多定量的东西，他们给设计人员提供了更加丰富可靠的地质资料，与工程设计结合得更加紧密，使设计更加趋于合理。国外工程地质人员实际上是岩土工程师的概念。
奥地利及瑞士勘测阶段的划分与中国相似，要求与设计阶段相一致，一般分为可行性研究、初步设计、详细设计等阶段。根据具体情况，如工程项目、工程设计要求、地质条件、施工方法等不同，结合勘测设计单位多年积累的工程经验，针对不同工程地质（含水文地质）问题安排地质勘测工作，并无规范强制要求必须完成多少工作量。这一点与国内规范明确规定各阶段勘测控制工作量及深度、精度明显不同，勘测思路存在较大差异。
勘测策划的首要环节是确定工程地质勘测的目标，包括各类岩土的分布、三维地质（含水文地质）模型、岩土物理力学性质、建立岩土工程模型、提供岩土设计参数等。
上述目标通过分步实现，即前期各勘测阶段采用不同的勘测方法，建立不同精度的地质模型。
可行性研究阶段：通过文献分析及航片解译等室内研究，编制地质（含水文地质）图件，获得初始地质模型。
初步设计阶段：通过露头研究，配合采用坑、槽、井探等方法进行勘察，提交中间地质报告，并获得中间地质模型。
详细设计阶段：进行全面勘察，包括地球物理勘探、钻探、洞探、井探、取样、原位测试、室内试验等，提交*终地质与岩土工程报告和*终地质模型。
地质模型具有初始—中间—*终的过程，是随勘察深度加深而不断利用勘探、试验资料反馈修正的过程。反映出勘探、试验等手段是用来验证与修正地质分析（模型）的，而不是靠勘探、试验等手段去查明地质模型。需要集中力量“查明”的是根据地质模型分析出的可能产生重大工程地质问题的局部地段。例如，圣哥达铁路隧洞用了总勘察费（2亿瑞士法朗）的大部分（1亿多瑞士法朗），打了一条长达5km的勘探平硐和五个深达1750m的定向钻孔，有效地解决了风化砂状白云岩及其承压水对隧洞的影响问题。一般洞段地质模型的建立主要靠地质测绘、轻型勘探及卓有成效的地质分析。而实现卓有成效的地质分析的前提是勘测设计单位拥有足够的工程经验。
西方地质工程师除了熟悉各类岩土的分布、三维地质（含水文地质）模型、岩土物理力学性质外，还能通过建立岩土工程模型进行有关问题的分析计算，如用三维有限元计算应力分布、FLAC程序计算变形等。其工程概念非常清楚，对工程地质问题的分析与评价令人信服。
因各国经济体制不同，勘察阶段的划分和不同阶段的勘探工作也有所区别。欧美国家的地质勘察工作在前期所做的勘察工作都相对较少，而侧重于在施工阶段根据揭露出的问题随时进行处理。日本的地质勘察工作一般是在建筑场地系统布置勘探点，然后将勘察结果做统计评价。
与国外工程地质人员相比，虽说我国的地质工作有许多长处，如工作比较细致、系统，前期工作做得比较多，但是还存在很多不足。我国的工程地质技术人员，应该努力在工程地质定量评价、数值分析与设计配合等方面进一步开拓。这样不仅可以提高我们的勘察水平、设计水平，也有助于提高工程地质人员在设计中的地位。
1.6 培养造就新一代的工程地质专家
1.6.1 工程地质专业人才的成长之路
要成为一名优秀的工程地质技术人员并非易事。一名成功的工程地质技术人员在体力和智力两个方面都需要较高的素质。
就体力来说，没有健康的身体就很难适应艰苦的野外生活，很难跋山涉水、钻洞下井去取得第一手资料，也很难进行长期的工程经验的积累。几乎可以这样说，每一位工程地质大家都有着健康强壮的体魄。
就智力来说，工程地质人员不仅需要广博的知识，良好的知识结构，更需要极强的逻辑思维能力和空间思维能力。
在具备上述两个基本素质之后，再加上对工程地质这一行业的热爱及几十年如一日的刻苦钻研，才能成长为一名优秀的地质工作者。
一般来说，一个从事工程地质行业的技术人员，不管是大学毕业，还是硕士、博士毕业，都要有10年以上的实际工作经验，才有资格有能力成为一名优秀的地质工作者。
近年来，随着中国经济的发展，中国大规模的工程建设为工程地质工作者提供了广阔的空间，在这一广阔天地里，每一位有志于此行业者都可以大有作为。
1.6.2 地质人员是自然条件与工程建筑间的纽带
工程建筑是在岩土介质中人工修建一个建筑物，是要适应或利用不同特性的地质体作为建筑物地基，在其上修建建筑物。因此，不了解地质体的特性，就很难保证上部建筑物的安全稳定和经济合理，同时，不了解上部建筑物的规模、结构及其对基础的要求，对下部地质体的评价也就失去了目标和方向。因此，在20世纪80年代，两院院士潘家铮就曾就水利水电工程建设提出了培养一批地质-水利工程专家，这无疑是一个明智之举。
地质人员*了解地质体的相关属性——地质条件，地质
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