对岩土工程研究与应用的一些探讨
对岩土工程研究与应用的一些探讨
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博士,教高,注册岩土工程师,中国岩石力学与工程学会滑坡与工程边坡分会理事,中国土木工程学会非饱和土与特殊土专业委员会常务委员和交通岩土工程专业委员会委员,国际工程地质协会会员,中国国家公路建设项目评标专家,四川省交通运输专业人才教育专家
岩土工程是理论与实践的结合体,贯彻理论指导实践,实践佐证理论的基本原则。换句话说,岩土工程的理论研究与工程应用应紧密结合,只有这样,理论研究才具有旺盛的生命力,工程实践才有坚实的理论指导。
但 总的来说,岩土工程目前 存在 理论研究落 后于工程 实 践的实际 情况。 而且由于岩土体的多相性、离散性和变异性, 导致 岩土工程的理论研究 虽然 有了 很大的成就,但 总体还不 成熟而限制 了 对 实践应用的指导。
岩土工程的理论研究可分为基础理论研究和应用理论研究两大部分。
基础 理论 研究是 岩土工程最为关键的理论研究。 基础 研究主要 针对 岩土体的 物质成分、 组成 、 结构 、力学 性质等 方面的 研究 , 虽然从事基础理论研究的是少数学者,他们的研究 可能短期内没有所谓的直观效益产生,但其对岩土工程的理论应用研究和工程实践应用具有深远的影响,是决定岩土工程大厦最终发展天花板高度的基础所在。
应用理论研究是岩土工程保持旺盛生命力的直接动力。应用研究具有明确解决工程实践问题的目的,往往采用假设、简化等合理化的科学思想,结合合理化的工程经验有效指导岩土工程实践中的勘察、设计、施工等全过程中的理论应用。应用理论的研究具有明显的工程经验痕迹,往往结合工程经验将复杂的理论进行合理的简化而易于工程实践的应用。应用理论研究是岩土工程师解决工程问题的关键抓手,换句话说, 那种脱离工程实践应用,不能有效解决工程问题的应用理论研究是没有生命力的。
岩土工程研究与应用的有效衔接是通过理论指导下的合理分析计算为纽带的,理论指导下的分析计算可靠度主要取决于计算模型和计算参数,这是岩土工程进行 合理 实践应用的最为关键的两个方面。
作为岩土工程实践应用的灵魂-设计,贯彻的是概念设计的基本原则。这就要求用于计算的模型必须是在合理的地质模型基础上,去掉次要的、不必要的一些因素后,通过抽象思维建立合理的概念模型,继而通过合理的假设、简化和相关边界条件,建立合理的计算模型用以指导工程实践, 是决定理论指导实践合理性和可靠性的 关键因素之一 ;计算参数的合理选用是贯彻地质模型、概念模型和计算模型始终,理论能够有效指导实践的核心所在,是决定理论指导实践合理性和可靠性的另一关键因素。
但遗憾的是理论研究中, 探 究岩土工程计算模型的比例远高于岩土工程计算参数 。 由于计算参数研究选用的深度欠佳,往往导致计算结论与工程的实际情况往往存在过大差异,这实是一件憾事;在 工程应用上,有些岩土工程师所采用的计算模型脱离工程实际地质模型与概念模型相差甚远,选用计算参数随意性较大,存在完全理论化或经验化,导致计算结论与工程实际相差甚远, 甚至脱离了基本的岩土工程基础理论范畴,实是不忍直视 。
因此,进一步有效加强理论研究与经验应用的有机结合,是岩土工程健康发展亘古不变的准则。
岩土工程在实践应用中,有些岩土工程师缺乏发展的眼光对待工程问题,只能看到当下的岩土体性质和面临的工程问题,不能从过去岩土体演化,将来岩土体在工程扰动后地质环境发生的变化中去动态的看待岩土工程问题,这也是目前由于缺乏前期发展眼光看待岩土工程问题,造成岩土工程在施作过程中和后期使用过程中问题高发的原因所在。
岩土工程师一定要通过地质体过去演化历史分析研究岩土体的工程性质,一定要分析研究地质体在工程改造后的性状的改变,以及性状改变后的地质体反过来对工程的影响。因此,基于放眼过去、展望将来基础上的岩土工程理论与应用研究,才是确保岩土工程健康发展的工作方法。
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