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土木工程岩土工程 岩土工程的发展趋势

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土木工程岩土工程 岩土工程的发展趋势

有必要发展岩土工程吗?——是或否,结论见文末。

个人理解包括两个维度:(1)是否有必要发展岩土工程的理论基础?(2)是否有必要开发岩土工程的研究对象?

岩土工程作为一门学科,其发展在于其基本理论体系和基本技术标准的完善。从这个意义上说,岩土工程的发展一直在进行(不管有没有必要)。我认为基本理论体系的核心由三部分组成:土的物理力学性质、土与结构接触的力学性质、本构模型和计算方法,但我不需要列举这三部分的发展和创新。基础技术无非就是室内测试技术、原位测试技术、监测技术、地基处理技术和各种岩土工程对象的简化分析计算方法,这些技术的发展是有目共睹的。那么这种发展有必要吗?很难说这跟科研人员和工程师的价值观和方法论有很大关系。——如果你是一个经验性的岩土工程工作者,你可能会认为学科的理论基础已经足够,所以没有发展的必要,但是你主观上对基础技术的发展是积极的。当然,用不用就另当别论了(随着需求的提高自然会有用)。

是否有必要开发岩土工程的研究对象?狭义的岩土工程主要是基础工程(中国),广义的岩土工程包括所有与岩土工程有关的工程活动,如隧道和地下工程、大坝、边坡等。之所以能纳入这些研究对象,是因为基础理论和研究方法的共同性。所以岩土工程研究对象开发的必要性或可行性(默认是必须的)就在于这些基础理论和研究方法能共享多少。近十年来,该学科的研究对象具有很强的扩展性。除了以上几项,逐渐被触及的对象有:海洋工程、垃圾填埋、天然气水合物开采、地质工程、登月……俗话说,舞台大如心。因为都与岩土体有关,所以可以推广。但是,但是,这种延伸的可行性如何?有好有坏,关键在于相关领域的人是否认可你的理论基础和研究方法。如果你不认可他们,可行性就弱了(人家已经有制度了,所以你要想介入,就要说服别人)。

这里有一个大问题:一是岩土工程基础理论不够扎实;其次,对生产实践的指导薄弱;所有的理论和实践都是分离的,这导致了大量的经验主义者而不是科学家,这使得岩土工程发展的必要性受到质疑。以岩土工程最基本的有效应力原理为例,很多人提出了对有效应力原理的修正,但仍然是主流的——,说明该学科的理论基础是经验主义的,是一门以经验理论和科学推导为主流的学科,学科内部研究活动的学术价值相当于实践价值(如果从物理化学和统计力学入手,有学术价值但没有实践价值)。

所以我的答案是“是或不是”,关键在于这个领域的人是经验主义者还是科学家。然而,纵观历史,经验主义的中国人一直受到唯科学主义的西方人的严厉惩罚。目前也是——。西方流行的工程咨询公司和工程软件公司在中国很少见(理论发展的必要性与咨询服务业的发达程度密切相关)。

当然,也可能有人认为岩土工程技术研发也可以视为“岩土工程已经发展”,从而肯定其必要性,比如一些没有理论创新的专利。我个人认为这不是真正的开发,就像软件工程师写新的编程语言一样。这能叫“软件工程的发展”吗?我不这么认为,因为它没有跳出学科原有的框架。

总结:1)岩土工程的发展是指基础理论和研究对象的创新,有助于学科的发展;2)发展的必要性取决于员工的价值观和方法论;3)在西方科学主义和咨询服务业发达的背景下,我觉得有必要。

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补充一下我对高票答案的看法,我有两个问题:1)污垢现象和锅盖效应的理论基础真的空白吗?2)这两个问题没有很好的解决是一个理论问题?技术问题?工程问题?还是经济问题?

这两点我很怀疑,因为我见过很多道碴劣化和与此相关的非饱和土力学的理论研究。

然而,你的回答是正确的。作为一门工程学科,工程问题中的科学问题()确实是学科发展的动力,但目前的问题是:(1)真正的实用工程师有把握用这种思路解决问题吗?(2)能否找出更多的工程问题,从中真正提炼出尚未解决的科学问题?而不是基于理论制造工程问题(类似于研发一种药物,为其制造一种疾病);(3)很多工程问题不是理论问题,而是技术问题、管理问题、经济问题。这些都不是岩土工程的发展方向,而是行业内需要改进的细节。

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