走近计算工程地质领域

　　计算工程地质从诞生之日起发展到今天，就一直致力于用数学、力学中的有关成果来解决工程地质中的实际问题，并在人类的经济建设中发挥巨大的作用。随着计算机技术在工程地质中的普及和应用，传统的工程地质研究产生了质的飞跃。随着计算机技术的飞速发展，以数学、力学理论为基础，以工程地质分析为指导，以计算机技术为手段，新的计算工程地质领域展开了人们的眼界，在我国，它成功地解决了国民经济建设中许多重大工程地质问题，使工程地质向定量评价和预测的前进道路上跨越了一大步。 

　　传统工程地质学的主要任务是查清与工程相关区域的工程地质条件，而不同的工程地质条件对于不同类型的工程又会产生各种工程地质问题，需要专门研究，以保证工程建设的经济性和安全性。随着人类社会的进步和科学技术水平的提高，人类工程和经济活动的规模也在扩大，工程建设逐渐朝着高、深、大、难方向发展，从而使工程地质学所面临的问题更加复杂和困难，这就迫切要求把计算科学更多地引入到工程地质学领域。

　　计算机在工程地质中的应用是随着计算机技术的发展而逐渐发展起来的。起初，计算机只应用于工程地质的数值计算，如有限差分法、有限单元法、离散单元法等计算方法在工程建设中的应用。这时的计算机在工程地质中只是起到了一个大型“计算器 ”的作用。但随着计算机技术的飞速进步，计算机在工程地质中的应用范围也迅速地拓宽，各种类型的数据库、专家系统和计算机制图技术等迅速地发展，并日趋完善。它们在工程地质勘察、设计、施工和研究工作中起着越来越重要的不可替代的作用。

　　工程地质工作除了查清工程地质条件外，还要进行稳定性评价，而要进行稳定性评价，就要应用数学、力学基础理论来进行工程地质的定量计算。实践证明，由于大多数工程地质问题都比较复杂，仅用数学力学中的解析方法很难达到目的。而通过计算技术的应用，许多复杂的计算问题便可迎刃而解，不仅精度高，而且速度快，所以数学力学理论不仅成为工程地质定量计算的基础，也是计算工程地质的理论基础。

　　计算工程地质领域主要涉及工程地质定量分析研究，即用现代数学力学的方法和计算技术对工程地质的稳定性进行分析评价。计算工程地质工作不是简单的实验资料的处理和经验性计算，而是一项系统工程。首先必须对所获的信息进行加工处理，抽象为地质模型和相应的力学模型，而后，在此基础上才能输入本构方程、破坏判据、工程活动方案，岩土体改造方案等，进一步给出数学力学模型，进行工程地质计算分析和岩土工程设计。最后，还需要根据施工中的监测资料和反馈信息来验证设计的合理性和正确性，或进行必要的设计变更。

　　目前，计算工程地质学已逐渐形成，但在实际应用中应注意以下几个问题：

　　1． 岩土体的扰动效应 处于自然环境中的岩土体往往需要经过一定的改造才能适合工程构筑物的需要，如支护、锚固、灌浆、桩基、夯实等，这种改造必然会扰动岩土体的状态，计算分析中应计入这种扰动效应，计算结果才会较为合理和准确；

　　2． 定性分析的指导作用 用于计算工程地质学的计算方法有多种多样，这些计算方法在解决实际工程问题时，均存在着其适用条件问题。如果没有准确把握这些条件，有可能得出错误结论，这就需要定性分析进行指导。具体说就是，工程地质学家在对一个工程场地进行认真调查的基础上，结合一些测试数据，对该场地的工程地质问题先从宏观上，机制上作出定性判断，然后选择合适的计算方法；

　　3． 考虑施工过程 大多数地质工程都涉及开挖和堆填，在分析计算工程涉及的岩土体稳定时，需考虑开挖和堆填的过程，以便正确地反映实际岩土体的受力过程，使结果更加合理；

　　4． 计算模型选取 计算模型选择的正确与否直接控制计算结果的正确性和分析的可信性；

　　5． 计算参数 除选择合适的计算模型之外，还要选取合理和准确的计算参数。只有计算参数被确定下来才能得出计算结果，计算参数选取的正确与否，直接影响到计算结果的正确性，影响到计算结果同实际情况的符合程度。

岩土风化　　什么是城市工程地质