Войти
Пример проектирования инфраструктуры (туннель) и проектирования природных опасностей (защита от камнепадов), две дисциплины инженерной геологии Геологическая инженерия - это инженерная дисциплина, связанная с применением геологической науки и инженерных принципов в таких областях, как гражданское строительство, горное дело, экологическая инженерия и лесное хозяйство, среди других. Работа инженеров-геологов часто направляет или поддерживает работу других инженерных дисциплин, таких как оценка пригодности мест для гражданского строительства, экологической инженерии, горных работ и нефтегазовых проектов путем проведения геологических, геоэкологических, геофизических и геотехнических исследований. Они участвуют в исследованиях воздействия на объекты и операции, которые влияют на наземную и подземную среду. Вклад инженерного проектирования и другие рекомендации, сделанные инженерами-геологами по этим проектам, часто имеют большое влияние на строительство и эксплуатацию. Инженеры-геологи планируют, проектируют и осуществляют сбор геотехнических, геологических, геофизических, гидрогеологических и экологических данных. Это варьируется от ручных наземных методов до глубокого бурения и отбора геохимических проб, до передовых геофизических методов и спутниковой съемки. Инженеры-геологи также занимаются анализом поведения грунта в прошлом и будущем, картированием во всех масштабах и программами определения характеристик грунта для конкретных инженерных требований. Эти анализы побуждают инженеров-геологов давать рекомендации и готовить отчеты, которые могут иметь большое влияние на основы строительства, горных работ и проектов гражданского строительства. Некоторые примеры проектов включают выемку горных пород, укрепление фундамента здания, цементацию под давлением, контроль эрозии гидравлического канала, стабилизацию уклона и насыпи, оценку риска оползней, мониторинг подземных вод, а также оценку и устранение загрязнения. Кроме того, инженеры-геологи входят в состав проектных групп, которые разрабатывают решения для поверхностных опасностей, восстановления грунтовых вод, проектов подземных и наземных земляных работ и управления ресурсами. Подобно горным инженерам, инженеры- геологи также проводят кампании по разведке ресурсов, оценке шахт и технико-экономических обоснований и вносят свой вклад в постоянную эффективность, устойчивость и безопасность действующих горных проектов.
Хотя термин «геологическая инженерия» появился только в 19 веке, принципы геологической инженерии демонстрируются на протяжении тысячелетий человеческой истории.
Тоннель акведука Эупалинос в Самосе, Греция, который является известным образцом древних туннелей и инженерных изысканий. Одним из старейших примеров принципов геологической инженерии является туннель Евфрат, который был построен около 2180 г. до н.э. - 2160 г. до н.э. Этот и другие туннели и канаты примерно того же времени использовались для этих целей древними цивилизациями, такими как Вавилон и Персия. от орошения. Другим известным примером использования принципов геологической инженерии в древнем инженерном проекте было строительство туннеля акведука Евпалинос в Древней Греции. Это был первый туннель, который был построен внутрь с обоих концов с использованием принципов геометрии и тригонометрии, что стало важной вехой как для гражданского строительства, так и для инженерной геологии.
Вид сверху после катастрофы на дамбе Ваджонт (1963 г.), где массивный оползень заполнил водохранилище и вызвал разрушительную переполняющую волну. Этот технический сбой был частично результатом плохого учета геологических условий горы. Хотя проекты, в которых при проектировании и строительстве использовались принципы инженерной геологии, существуют уже тысячи лет, большую часть этого времени они были включены в дисциплину гражданского строительства. Курсы инженерной геологии предлагаются с начала 1900-х годов; однако они оставались специализированными предложениями до тех пор, пока в середине 20-го века не возник значительный рост спроса. Этот спрос был вызван проблемами, возникающими в связи с развитием все более крупных и амбициозных структур, антропогенными отходами, нехваткой минеральных и энергетических ресурсов и антропогенным изменением климата - все это создало потребность в более специализированной области инженерии с профессиональными инженерами, которые были также специалистами в области геологии или наук о Земле.
Известные бедствия, которые приписывают формальному созданию инженерной геологии, включают прорывы плотин в Соединенных Штатах и Западной Европе в 1950-х и 1960-х годах. К наиболее известным из них относятся обрушение плотины Святого Франциска (1928 г.), обрушение плотины Мальпассет (1959 г.) и обрушение плотины Ваджонт (1963 г.), где отсутствие знаний в области геологии привело к почти 3000 смертельным случаям только между двумя последними. Malpasset провал плотины считается крупнейшей строительной катастрофой 20 - го века во Франции и Vajont разрушения плотины по - прежнему смертоносный оползень в европейской истории.
Высшее образование в области инженерной геологии предлагается в различных университетах по всему миру, но в основном они сосредоточены в Северной Америке. Инженеры- геологи часто получают ученые степени, которые включают курсы как по геологии, так и по наукам о Земле и инженерии. Для практики в качестве профессионального инженера-геолога требуется степень бакалавра соответствующей дисциплины в аккредитованном учреждении. Для некоторых позиций, магистра или доктора степень в соответствующей инженерной дисциплине может потребоваться. После получения этих степеней человек, желающий работать профессиональным инженером-геологом, должен пройти процесс получения лицензии профессиональной ассоциации или регулирующего органа в своей юрисдикции.
В Канаде 8 университетов аккредитованы Engineer's Canada для получения степени бакалавра в области инженерной геологии. Многие из этих университетов также предлагают программы повышения квалификации в области инженерной геологии. Это включает:
В Соединенных Штатах существует 13 инженерно-геологических программ, признанных Комиссией по инженерной аккредитации (EAC) Совета по аккредитации в области инженерии и технологий (ABET). Это включает:
Университеты в других странах, которые имеют аккредитацию для предложения программ на получение степени в области инженерной геологии от EAC ABET, включают:
В геологической инженерии есть несколько дисциплин, которые анализируют различные аспекты наук о Земле и применяют их к различным инженерным проектам. Перечисленные ниже субдисциплины обычно преподаются на уровне бакалавриата, и каждая из них пересекается с дисциплинами, не связанными с геологической инженерией. Тем не менее, инженер-геолог, специализирующийся на одной из этих дисциплин на протяжении всего своего образования, может иметь лицензию на работу по любой другой дисциплине.
Горное озеро с изображением поверхностных вод. Инженеры-геоэкологи (раздел инженерной геологии) работают над управлением запасами питьевой воды и восстановлением загрязненных поверхностных и подземных вод. Геоэкологическая инженерия - это раздел инженерной геологии, который фокусируется на предотвращении или смягчении воздействия на окружающую среду антропогенных загрязнителей в почве и воде. Он решает эти проблемы за счет развития процессов и инфраструктуры для снабжения чистой водой, удаления отходов и борьбы с загрязнениями всех видов. Работа инженеров-геологов в основном связана с исследованием миграции, взаимодействия и результатов загрязнения; восстановление загрязненных участков ; и защита незагрязненных участков. Типовая работа инженера по геоэкологии включает в себя:
Тоннель, строящийся традиционными методами земляных работ с пилотным туннелем, проходящим через забой туннеля, и бурильной колонной, расположенной возле забоя. Инженеры-горники и инженеры-геотехники (разделы инженерной геологии) участвуют в проектировании и строительстве подземных выработок. Геотехническая инженерия - это раздел инженерной геологии, который занимается безопасными выемками, стабилизацией и мониторингом горных пород и грунта, окружающих подземные выемки и наземное строительство, а также управлением естественными и искусственными осадками зданий, устойчивостью откосов и насыпей, а также вероятными эффектами. от оползней и землетрясений на кадровую инфраструктуру. Инженеры-геотехники сосредотачивают свою работу в первую очередь на геомеханических деформационных свойствах горных пород и грунтов, которые затем применяются для решения текущих проблем в таких областях, как механика горных пород, механика грунта, а также смягчение и предотвращение стихийных бедствий. Они занимаются проектированием и мониторингом различных строительных проектов в городских и сельских районах, включая дороги, железные дороги, туннели, плотины, пещеры, наземные и подземные шахты, канализацию, подземные коммуникации, глубокие геологические хранилища для долгосрочного хранения ядерных отходов, на суше. инфраструктура и оффшорная инфраструктура. Кроме того, геотехническая инженерия также фокусируется на устойчивости откосов и оценке рисков проектов, которые могут стать предметом стихийных бедствий, таких как землетрясения, наводнения и оползни. Некоторые инженеры-геотехники также работают над восстановлением или расширением исторической инфраструктуры для использования в транспорте и туризме.
Действующий карьер. Инженеры по минеральным и энергетическим ресурсам (раздел инженерной геологии) занимаются добычей полезных ископаемых от открытия рудного тела до проектирования, производства и закрытия рудника. Разведка минеральных и энергетических ресурсов (широко известная как MinEx для краткости) - это раздел инженерной геологии, который применяет современные инструменты и концепции к открытию и устойчивой добыче природных минеральных и энергетических ресурсов. Инженер-геолог, специализирующийся в этой области, может работать на нескольких этапах проектов по разведке и добыче полезных ископаемых, включая разведку и определение границ рудных тел, операции по добыче полезных ископаемых, переработку полезных ископаемых, а также программы оценки воздействия на окружающую среду и рисков для хвостохранилищ и других горных отходов. Подобно горному инженеру, инженеры по разведке минеральных и энергетических ресурсов также могут нести ответственность за проектирование, финансирование и управление участками добычи.
Наземный радар (GPR) используется для проведения геофизических исследований. Инженеры-геофизики (раздел инженерной геологии) используют несколько геофизических методов для неинвазивного исследования недр Земли во всех масштабах и использования результатов в различных инженерных проектах. Геофизическая инженерия - это раздел инженерной геологии, который применяет принципы геофизики к проектированию инженерных проектов, таких как туннели, плотины и шахты, или для обнаружения подземных геологических опасностей, подземных вод и загрязнения. Геофизические исследования проводятся с поверхности земли, в скважинах или из космоса для анализа состояния, состава и структуры грунта во всех масштабах. Геофизические методы применяют различные физические принципы, такие как сейсмичность, магнетизм, гравитация и удельное сопротивление. Эта субдисциплина была создана в начале 1990-х годов в результате возросшего спроса на более точную информацию о недрах, созданного быстро растущим населением мира. Геофизическая инженерия и прикладная геофизика отличаются от традиционной геофизики прежде всего своей потребностью в предельных доходах и оптимизированных конструкциях и методах, а не в удовлетворении нормативных требований при минимальных затратах.
Инженеры-геологи отвечают за планирование, разработку и координацию программ исследования участка и сбора данных для геологических, геотехнических, геофизических, геоэкологических и гидрогеологических исследований. Эти исследования традиционно проводятся для проектов гражданского строительства, горнодобывающей промышленности, добычи нефти, обращения с отходами и регионального развития, но все больше внимания уделяется экологическим и экономическим инженерным проектам, а также более специализированным проектам по долгосрочному подземному хранению ядерных отходов. Инженеры-геологи также несут ответственность за анализ и подготовку рекомендаций и отчетов по улучшению строительства фундаментов для проектов гражданского строительства, таких как выемка горных пород и грунта, цементация под давлением и контроль эрозии гидравлических каналов. Кроме того, инженеры-геологи анализируют и готовят рекомендации и отчеты по оседанию зданий, устойчивости откосов и насыпей, а также вероятным последствиям оползней и землетрясений для поддержки строительных и гражданских инженерных проектов. Они должны разработать средства для безопасной выемки и стабилизации окружающей скальной породы или почвы в подземных выработках и наземных сооружениях, в дополнение к управлению потоком воды из этих выемок и внутри них.
Инженеры-геологи также играют основную роль во всех формах подземной инфраструктуры, включая прокладку туннелей, горнодобывающую промышленность, гидроэнергетические проекты, шахты, глубокие хранилища и пещеры для энергетики, хранения, промышленной деятельности и отдыха. Кроме того, инженеры-геологи проектируют системы мониторинга, анализируют естественную и индуцированную реакцию грунта, а также готовят рекомендации и отчеты по оседанию зданий, устойчивости откосов и насыпей, а также вероятным последствиям стихийных бедствий для поддержки строительных и гражданских инженерных проектов. На некоторых должностях инженеры-геологи проводят теоретические и прикладные исследования потока и загрязнения грунтовых вод, чтобы разработать решения для конкретных участков, которые устраняют загрязняющие вещества и обеспечивают безопасное строительство. Кроме того, они разрабатывают средства управления ресурсами поверхностных и подземных вод и их защиты, а также решения по их восстановлению в случае загрязнения. При работе на руднике инженеры-геологи могут заниматься планированием, разработкой, координацией и проведением теоретических и экспериментальных исследований в области разведки полезных ископаемых, оценки рудников и технико-экономических обоснований применительно к горнодобывающей промышленности. Они проводят изыскания и исследования рудных месторождений, подсчеты запасов руды и вносят свой вклад в разработку полезных ископаемых, геотехническое и геомеханическое проектирование, мониторинг и управление окружающей средой для разрабатываемых или текущих горных работ. В различных проектах от них можно ожидать разработки и проведения геофизических исследований с поверхности с использованием скважин или из космоса для анализа состояния, состава и структуры грунта во всех масштабах.
Лицензии на профессиональную инженерию могут быть выданы через муниципальную, провинциальную / государственную или федеральную / национальную правительственную организацию, в зависимости от юрисдикции. Целью этого процесса лицензирования является обеспечение того, чтобы профессиональные инженеры обладали необходимыми техническими знаниями, практическим опытом и базовым пониманием местной правовой системы, чтобы заниматься инженерией на профессиональном уровне. В Канаде, США, Японии, Южной Корее, Бангладеш и Южной Африке звание профессионального инженера предоставляется по лицензии. В Великобритании, Ирландии, Индии и Зимбабве титул дипломированного инженера. В Австралии присвоено звание дипломированного профессионального инженера. Наконец, в Европейском Союзе присуждается титул «Европейский инженер». Все эти звания имеют одинаковые требования для аккредитации, включая признанную высшую степень и соответствующий опыт работы.
В Канаде лицензии профессиональных инженеров (P.Eng.) И профессиональных геологов (P.Geo.) Регулируются провинциальными профессиональными организациями, которые имеют основу для своего законодательства, разработанного Engineers Canada и Geoscientists Canada. Провинциальные организации перечислены в таблице ниже.
| Провинция | Регулирующий орган |
| Альберта | Ассоциация профессиональных инженеров и геологов Альберты |
| британская Колумбия | Ассоциация инженеров и геологов Британской Колумбии |
| Манитоба | Инженеры-геологи Манитобы |
| Нью-Брансуик | Ассоциация профессиональных инженеров и геологов Нью-Брансуика |
| Ньюфаундленд и Лабрадор | Профессиональные инженеры и геологи Ньюфаундленда и Лабрадора |
| Северо-западные территории | Ассоциация профессиональных инженеров и геофизиков Северо-Западных территорий и Нунавута |
| Новая Шотландия | Ассоциация профессиональных инженеров Новой Шотландии |
| Нунавут | Ассоциация профессиональных инженеров и геофизиков Северо-Западных территорий и Нунавута |
| Онтарио | Профессиональные инженеры Онтарио |
| Остров Принца Эдуарда | Ассоциация профессиональных инженеров острова Принца Эдуарда |
| Квебек | Орден инженеров Квебека |
| Саскачеван | Ассоциация профессиональных инженеров и геологов Саскачевана |
| Юкон | Инженеры Юкона |
В Соединенных Штатах все люди, желающие стать профессиональными инженерами (PE), должны получить свою лицензию через Комиссию по технической аккредитации (EAC) Совета по аккредитации в области инженерии и технологий (ABET). Лицензии на получение статуса сертифицированного профессионального геолога в США выдаются и регулируются Американским институтом профессиональных геологов (AIPG).
Профессиональные общества инженеров-геологов - это некоммерческие организации, которые стремятся продвигать и продвигать представленные профессии и связывать профессионалов с помощью сетей, регулярных конференций, встреч и других мероприятий, а также предоставляют платформы для публикации технической литературы с помощью форм. материалов конференций, книг, технических стандартов и предлагаемых методов, а также предоставляют возможности для профессионального развития, такие как короткие курсы, семинары и технические туры. Некоторые региональные, национальные и международные профессиональные сообщества, имеющие отношение к инженерам-геологам, перечислены здесь:
Инженерные геологи и инженеры- геологи заинтересованы в изучении Земли, ее перемещающемся движении и изменениях, а также в взаимодействии человеческого общества и инфраструктуры с земными материалами, на них и в них. Обе дисциплины требуют лицензий от профессиональных организаций в большинстве юрисдикций для выполнения соответствующей работы. Основное различие между инженерами-геологами и инженерными геологами заключается в том, что инженеры-геологи являются лицензированными профессиональными инженерами (а иногда и профессиональными геологами / геологами) с комбинированным пониманием наук о Земле и инженерных принципов, в то время как инженерные геологи - это ученые- геологи, чья работа сосредоточена на приложениях к инженерным наукам. проекты, и они могут быть лицензированными профессиональными геологами / геологами, но не профессиональными инженерами. В следующих подразделах приводится более подробная информация о различных обязанностях инженеров-геологов и инженеров-геологов.
Инженерные геологи - это ученые- геологи- прикладники, которые оценивают проблемы, которые могут возникнуть до, во время и после инженерного проекта. Их обучают осознавать такие потенциальные проблемы, как:
Они используют различные методы полевых и лабораторных испытаний для определения характеристик грунтовых материалов, которые могут повлиять на строительство, долгосрочную безопасность или воздействие проекта на окружающую среду. В должностные обязанности инженера-геолога входит:
Инженеры- геологи - это инженеры с обширными знаниями в области геологии или наук о Земле, а также инженерной геологии, инженерных принципов и методов инженерного проектирования. Эти специалисты имеют квалификацию, чтобы выполнять роль инженеров-геологов или взаимодействовать с ними. Однако их основное внимание уделяется использованию данных инженерной геологии, а также инженерных навыков для:
Во всех этих действиях геологическая модель, геологическая история и окружающая среда, а также измеренные инженерные свойства соответствующих материалов Земли имеют решающее значение для инженерного проектирования и принятия решений.
|title=( справка )