淺談地質(zhì)工程與結(jié)構(gòu)工程的專業(yè)結(jié)合

楊露江 陳功

摘 要：地質(zhì)工程為主要研究地質(zhì)災(zāi)害防治與保護(hù)、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警、特種巖土工程、巖體力學(xué)及巖體工程的一門學(xué)科；結(jié)構(gòu)工程為主要研究高層與大跨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和方法、建筑項(xiàng)目施工管理與工程監(jiān)理、結(jié)構(gòu)抗風(fēng)行為、結(jié)構(gòu)安全性與耐久性的一門學(xué)科。按照傳統(tǒng)思維，地質(zhì)工程與結(jié)構(gòu)工程兩類不同專業(yè)，無法有機(jī)結(jié)合在一起，且研究對象、研究目的、研究方法及社會應(yīng)用價(jià)值都大相徑庭。首先介紹地質(zhì)工程專業(yè)研究方向與培養(yǎng)目標(biāo)，其次介紹結(jié)構(gòu)工程專業(yè)研究方向與培養(yǎng)目標(biāo)，然后就地質(zhì)工程與結(jié)構(gòu)工程專業(yè)結(jié)合提出思路與看法，最后得出相關(guān)結(jié)論。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)工程；結(jié)構(gòu)工程；專業(yè)研究；地質(zhì)災(zāi)害；防災(zāi)措施

一、地質(zhì)工程概述

地質(zhì)工程為主要研究地質(zhì)災(zāi)害防治與保護(hù)、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警、特種巖土工程、巖體力學(xué)及巖體工程的一門學(xué)科。地質(zhì)災(zāi)害主要包括有山體滑坡、泥石流、崩塌、碎屑流、堰塞湖、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等；巖土工程及巖體工程主要包括有路基、建筑邊坡、橋臺邊坡、隧道工程、水利水電工程等。

地質(zhì)工程的培養(yǎng)目標(biāo)為使學(xué)生掌握分析地質(zhì)災(zāi)害形成機(jī)理的能力，計(jì)算分析地質(zhì)災(zāi)害形成及影響的能力，對地質(zhì)災(zāi)害預(yù)先監(jiān)控及防范處置的能力，對地質(zhì)災(zāi)害采取防治措施的能力，對已發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害破壞進(jìn)行減低人員傷亡、減少經(jīng)濟(jì)損失、采取保護(hù)措施的能力。

地質(zhì)工程以前屬于土木工程一級學(xué)科大類中的一門專業(yè)，后經(jīng)專業(yè)調(diào)整劃分至地質(zhì)資源與地質(zhì)工程一級學(xué)科。

二、結(jié)構(gòu)工程概述

結(jié)構(gòu)工程為主要研究高層與大跨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和方法、建筑項(xiàng)目施工管理與工程監(jiān)理、結(jié)構(gòu)抗風(fēng)行為、結(jié)構(gòu)安全性與耐久性的一門學(xué)科。結(jié)構(gòu)工程主要包括有工業(yè)與民用建筑工程、橋梁與隧道工程、軌道交通工程、特殊專業(yè)塔式工程等。

結(jié)構(gòu)工程的培養(yǎng)目標(biāo)為使學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)受力計(jì)算分析，掌握結(jié)構(gòu)抗震與抗風(fēng)設(shè)計(jì)原理，掌握結(jié)構(gòu)振動計(jì)算分析原理，掌握結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)，掌握建筑項(xiàng)目工程運(yùn)營管理，掌握結(jié)構(gòu)可靠性和可靠度計(jì)算，掌握結(jié)構(gòu)工程檢測鑒定與維修加固的能力。

結(jié)構(gòu)工程屬于土木工程一級學(xué)科大類中的一門專業(yè)，結(jié)構(gòu)工程主要研究對象以工業(yè)與民用建筑為主，由于在土木工程一級學(xué)科大類中還劃分有橋梁與隧道工程，筆者認(rèn)為雖然結(jié)構(gòu)工程與橋梁工程的研究對象、研究目的、研究方法、施工工藝、承擔(dān)作用等有所區(qū)別，但結(jié)構(gòu)工程與橋梁工程有專業(yè)交叉、學(xué)科相通與相近之處。

三、地質(zhì)工程與結(jié)構(gòu)工程有機(jī)結(jié)合

由于地質(zhì)工程主要研究地質(zhì)災(zāi)害防治與保護(hù)、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警、特種巖土工程、巖體力學(xué)及巖體工程；結(jié)構(gòu)工程主要研究高層與大跨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和方法、建筑項(xiàng)目施工管理與工程監(jiān)理、結(jié)構(gòu)抗風(fēng)行為、結(jié)構(gòu)安全性與耐久性。

按照傳統(tǒng)思維，地質(zhì)工程與結(jié)構(gòu)工程兩類不同專業(yè)，無法有機(jī)結(jié)合在一起，且研究對象、研究目的、研究方法及社會應(yīng)用價(jià)值都大相徑庭。然而筆者認(rèn)為地質(zhì)工程與結(jié)構(gòu)工程能夠有機(jī)地結(jié)合在一起，且掌握好結(jié)構(gòu)工程專業(yè)后，利用巖土工程學(xué)所學(xué)知識將結(jié)構(gòu)工程專業(yè)應(yīng)用于地質(zhì)工程專業(yè)中，大有用武之地。

現(xiàn)就地質(zhì)工程與結(jié)構(gòu)工程有機(jī)結(jié)合的觀點(diǎn)提出如下三點(diǎn)思路：

1）如前所述，地質(zhì)工程為主要研究地質(zhì)災(zāi)害防治與保護(hù)、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警、特種巖土工程、巖體力學(xué)及巖體工程的一門學(xué)科。在地質(zhì)災(zāi)害防治與保護(hù)工程中，需采用各種不同的或結(jié)合采用各種復(fù)合型地質(zhì)災(zāi)害防治或治理措施，如常見的抗滑樁、擋土墻、預(yù)應(yīng)力錨索體系、格構(gòu)錨固、抗滑鍵、導(dǎo)流槽、攔截壩、防護(hù)網(wǎng)、預(yù)應(yīng)力錨桿、土釘墻等，上述地質(zhì)災(zāi)害防治或治理措施均可簡化為某種特殊類型的結(jié)構(gòu)，如抗滑樁可簡化為作用在地基上的彈性地基梁以進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力計(jì)算分析，又如預(yù)應(yīng)力框架式格構(gòu)錨固可簡化為作用在邊坡上的連續(xù)梁以進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力計(jì)算分析，再如防止落石、墜石所使用的柔性防護(hù)網(wǎng)可簡化為網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力計(jì)算分析。

2）在結(jié)構(gòu)工程的地基與基礎(chǔ)工程中，如房屋建筑工程中的獨(dú)立基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)，橋梁工程中的樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)等，基礎(chǔ)與地基相互作用，其本質(zhì)即為結(jié)構(gòu)與巖土之間的相互作用效應(yīng)問題，即又可歸結(jié)至地質(zhì)工程專業(yè)中來，以地質(zhì)工程中的巖土工程與巖體工程來進(jìn)行研究計(jì)算。

3）無論地質(zhì)工程還是結(jié)構(gòu)工程，都會涉及到巖質(zhì)、土質(zhì)等自然或工程材料，以及鋼筋、混凝土、預(yù)應(yīng)力等工程材料，其材料共性在于，材料在受力較小時(shí)發(fā)生線性變化，在受力較大時(shí)發(fā)生非線性變化、甚至可能發(fā)生開裂、屈服、破壞、失穩(wěn)等現(xiàn)象。

四、結(jié)語

地質(zhì)工程與結(jié)構(gòu)工程專業(yè)能夠有機(jī)結(jié)合在一起，重點(diǎn)應(yīng)解決結(jié)構(gòu)與巖土體之間的相互作用、荷載簡化、結(jié)構(gòu)計(jì)算模型簡化、結(jié)構(gòu)荷載簡化等問題，對地質(zhì)災(zāi)害防治措施結(jié)構(gòu)的受力計(jì)算分析可利用解析計(jì)算分析、數(shù)值模擬計(jì)算分析、室內(nèi)物理模擬試驗(yàn)等方法予以解決。應(yīng)綜合采取上述三種方法驗(yàn)證計(jì)算分析結(jié)果，并做相應(yīng)調(diào)整修正，最終得出最為理想、可靠的計(jì)算分析結(jié)果。

*通訊作者簡介：

陳功（1982-），男，漢族，四川自貢人，成都紡織高等專科學(xué)校建筑工程學(xué)院專職教師，講師，博士研究生，研究方向：結(jié)構(gòu)工程、工程管理。