李志偉　龍江濤

摘要：地質(zhì)力學(xué)能給有效的解決工程實(shí)際問題，雖然現(xiàn)階段我國(guó)的相關(guān)理論、方法和工程地質(zhì)技術(shù)越來越成熟，但是，筆者認(rèn)為工程地質(zhì)力學(xué)及其應(yīng)用中存在的問題仍值得我們關(guān)注。本文簡(jiǎn)單讀我國(guó)的工程地質(zhì)力學(xué)問題及其應(yīng)用問題的工程地質(zhì)力學(xué)，提出進(jìn)一步提高解決實(shí)際工程問題的能力的一些建議，促進(jìn)中國(guó)工程地質(zhì)力學(xué)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：工程地質(zhì)；挑戰(zhàn)；未來

中圖分類號(hào)：TU741 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674—3024（2017）06—0153—01

引言

進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)工程地質(zhì)力學(xué)得到了快速的發(fā)展，并且一些相關(guān)行業(yè)在發(fā)展的過程中，對(duì)工程地質(zhì)力學(xué)的應(yīng)用也給予了高度的重視。在工程地質(zhì)力學(xué)應(yīng)用的過程中，所涉及到的內(nèi)容非常之多，例如：地質(zhì)考察、地質(zhì)結(jié)構(gòu)分析等工作形式。那么，在工程地質(zhì)力學(xué)應(yīng)用的過程中，就會(huì)出現(xiàn)很多的問題，進(jìn)而影響工程地質(zhì)力學(xué)應(yīng)用的質(zhì)量。

1分析我國(guó)工程地質(zhì)力學(xué)現(xiàn)存的問題

工程地質(zhì)力學(xué)在我國(guó)的發(fā)展中主要存在著地下工程和地面工程兩類問題，下面就將對(duì)其進(jìn)行分析和探討。

1.1對(duì)工程地質(zhì)力學(xué)的地下工程問題進(jìn)行分析。有許多種類的工程地質(zhì)力學(xué)的地下工程問題，他們都是與地質(zhì)體有關(guān)。如地下隧道在施工項(xiàng)目中的交通問題，以及地下采空區(qū)的開采，這些都是巖石、水和硬度等特性，而地質(zhì)體也影響著整個(gè)工程建設(shè)的投資和效果。通過實(shí)際調(diào)查，我們可以得出這樣的結(jié)論：在工程地質(zhì)力學(xué)的地下工程的主要問題是由于卸載高地應(yīng)力條件下地質(zhì)體的破壞。

1.2對(duì)工程地質(zhì)力學(xué)的地面工程問題進(jìn)行分析。所謂工程地質(zhì)力學(xué)的地面工程，就是在地面上所進(jìn)行的各種基礎(chǔ)建設(shè)以及為滿足工程需要而對(duì)自然邊坡進(jìn)行的改造。例如在公路和航道兩側(cè)的邊坡，在這些地面工程建設(shè)的過程中，也都會(huì)引起滑坡和泥石流等自然災(zāi)害的發(fā)生。在實(shí)踐調(diào)查中，我們總結(jié)出了工程地質(zhì)力學(xué)的地面工程所面臨的問題大部分都是在重力和水力等自然力的作用下，所導(dǎo)致的地質(zhì)體破壞。

2對(duì)工程地質(zhì)力學(xué)的研究方法中所存在的問題進(jìn)行分析

由于工程地質(zhì)力學(xué)是一門學(xué)科門類繁多，所以它對(duì)應(yīng)于地質(zhì)工程也是一個(gè)有條不紊、系統(tǒng)化的工程，它是相互影響、相互聯(lián)系的各個(gè)階段。在整個(gè)地質(zhì)工程，根據(jù)不同的目的，和遇到的問題也會(huì)不同，這就要求工程地質(zhì)力學(xué)研究的深層。在地質(zhì)工程施工前，要做好施工現(xiàn)場(chǎng)和地質(zhì)條件的調(diào)查和測(cè)量工作，確定后，再根據(jù)有關(guān)資料和施工方法。在偵查實(shí)踐中，我們看到了工程地質(zhì)力學(xué)的研究方法和手段有很多種，但由于投資基金的存在，所以這些方法可以簡(jiǎn)化實(shí)施，最后導(dǎo)致的結(jié)果，施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件的測(cè)量是不準(zhǔn)確的。在實(shí)際的調(diào)查研究，總結(jié)了工程地質(zhì)力學(xué)的研究方法，最常用的是直接鉆法和位移監(jiān)測(cè)方法。但理論上，后一種方法更合理。由于這種方法的成本很低，且動(dòng)態(tài)測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)，它不是一個(gè)固定的點(diǎn)或區(qū)域，并且在系統(tǒng)的實(shí)施上不會(huì)破壞整個(gè)項(xiàng)目。然而，在實(shí)際施工中，采用這種方法還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，因此有必要研究和開發(fā)新的工程地質(zhì)力學(xué)。

3對(duì)工程地質(zhì)力學(xué)中的若干問題進(jìn)行分析

由于工程地質(zhì)力學(xué)所研究的對(duì)象主要是應(yīng)用型，并且還需要對(duì)建設(shè)地點(diǎn)和地質(zhì)條件的勘測(cè)和測(cè)量，同時(shí)還需要研究地質(zhì)體的一系列問題，從而對(duì)工程中的一些問題進(jìn)行解決。在工程地質(zhì)力學(xué)中，所面臨的共性問題主要包括以下幾方面。

3.1本構(gòu)關(guān)系。在實(shí)際生活中，最常見的就是連續(xù)介質(zhì)力學(xué)，它的主要材料都是由離散顆粒所組成的，用來描述結(jié)果的是一個(gè)有限的方程。換一句話說，連續(xù)介質(zhì)力學(xué)就是對(duì)應(yīng)力與應(yīng)變、應(yīng)變率、速度梯度以及位移分別建立了相應(yīng)的聯(lián)系。而且在工程實(shí)踐中，它通過對(duì)簡(jiǎn)單的處理方法的應(yīng)用，為力學(xué)解決了很多問題，同時(shí)也為力學(xué)領(lǐng)域做出了龐大的貢獻(xiàn)。

從理論上講，介質(zhì)就是非連續(xù)的。在對(duì)地質(zhì)體進(jìn)行非連續(xù)性描述時(shí)，主要有兩種方法，第一種是均勻化，它是在連續(xù)介質(zhì)的基礎(chǔ)之上，不考慮地質(zhì)體的結(jié)構(gòu)面影響，然后利用復(fù)雜的應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系實(shí)現(xiàn)介質(zhì)特性等效的效果。第二種是復(fù)雜化，它是考慮地質(zhì)體的結(jié)構(gòu)面影響，而使得結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜化，本構(gòu)變得簡(jiǎn)單化。

3.2初始狀態(tài)。在地質(zhì)體的狀態(tài)下，初始狀態(tài)是相對(duì)的。地質(zhì)體的初始狀態(tài)是以地質(zhì)體演化過程為基礎(chǔ)的。例如，在邊坡開挖中，邊坡的初始狀態(tài)是開挖狀態(tài)。因此，研究和分析地質(zhì)體和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的演化是一個(gè)非常重要的過程。在地質(zhì)構(gòu)造中，初始狀態(tài)代表了它的特征。在工程地質(zhì)力學(xué)也是非常重要的，所以它是描述地質(zhì)體結(jié)構(gòu)研究的一個(gè)非常重要的任務(wù)。在實(shí)際地質(zhì)工程中，可以認(rèn)為地質(zhì)體初始狀態(tài)的應(yīng)力、地質(zhì)構(gòu)造等特征對(duì)地質(zhì)工程十分重要。

3.3地質(zhì)體的演化過程。在地質(zhì)體中，有很多的結(jié)構(gòu)面存在，并且這些結(jié)構(gòu)面還從不同角度影響著應(yīng)力的作用，因此只有正確合理的建立一個(gè)力學(xué)模型，才能將應(yīng)力作用體現(xiàn)得更為準(zhǔn)確。在對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的地質(zhì)體進(jìn)行研究時(shí)，人們發(fā)現(xiàn)地質(zhì)體地破壞的過程是由局部向整體進(jìn)行演化的。所以研究人員就對(duì)這一問題進(jìn)行了大量的測(cè)量和研究，并設(shè)計(jì)了很多力學(xué)模型，但最終，由于知識(shí)的不夠完善，導(dǎo)致了結(jié)果也不夠理想化。

3.4在環(huán)境工程地質(zhì)中情形。研究自然地質(zhì)作用對(duì)城鄉(xiāng)建設(shè)影響的環(huán)境工程地質(zhì)學(xué)，考慮了人類工程活動(dòng)對(duì)環(huán)境變化的影響，具有其獨(dú)特性、綜合性，對(duì)它的研究可以改善環(huán)境地質(zhì)條件，減少自然地質(zhì)災(zāi)害，這對(duì)城市良好建設(shè)是很有必要的。如由于地下水的大量開采引起地面大范圍的沉降已成為現(xiàn)在大城市的普遍問題；地下交通和地下空間利用引起的城市開發(fā)、建設(shè)環(huán)境地質(zhì)問題等等。

4總結(jié)

本論述對(duì)工程地質(zhì)力學(xué)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的概述，并針對(duì)工程地質(zhì)力學(xué)在應(yīng)用過程中存在的不足，提出了一些建議，從而有效提升了工程地質(zhì)力學(xué)的應(yīng)用形式，將其應(yīng)用效果達(dá)到最佳，為相關(guān)行業(yè)的發(fā)展提供了重要的參考信息和數(shù)據(jù)，提升了其經(jīng)濟(jì)價(jià)值，更進(jìn)一步地促進(jìn)了我國(guó)社會(huì)發(fā)展的進(jìn)程。