巖土工程與自然辯證法的關(guān)系

自然辯證法在巖土工程中的應(yīng)用初探摘要：自然辯證法與各學(xué)科雖有肯定的區(qū)分，但更有緊密聯(lián)系的。巖土工程作為一種應(yīng)用性學(xué)科，其探討和發(fā)展須要運(yùn)用自然辯證法相關(guān)的理論進(jìn)行指導(dǎo)。通過(guò)對(duì)自然辨證法中的方法論觀點(diǎn)的闡述，并結(jié)合巖土這一學(xué)科中工程應(yīng)用，來(lái)闡明巖土是須要方法論里的觀點(diǎn)來(lái)指導(dǎo)的。關(guān)鍵詞：自然辨證法；方法論；巖土工程自然辯證法學(xué)科的形成和發(fā)展是與自然界演化和發(fā)展史、人類(lèi)相識(shí)自然和改造自然的歷史以及自然科學(xué)技術(shù)的發(fā)展史親密相關(guān)的，它是人類(lèi)對(duì)幾千年來(lái)自然科學(xué)技術(shù)成就和哲學(xué)思想發(fā)展的優(yōu)秀成果的進(jìn)一步科學(xué)概括、合理繼承和發(fā)展的結(jié)果。它與現(xiàn)今發(fā)展的各學(xué)科有著親密的聯(lián)系。自然辯證法是馬克思主義的重要組成部分，自然辯證法的創(chuàng)立與發(fā)展同哲學(xué)與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步親密相關(guān)，是馬克思主義關(guān)于科學(xué)與社會(huì)關(guān)系的已有成果的概括和總結(jié)。自然辨證法告知我們，科學(xué)技術(shù)方法是關(guān)于科學(xué)技術(shù)探討中常用的一般方法，包括有適用某些學(xué)科的特殊探討方法、適用于各門(mén)自然科學(xué)或技術(shù)科學(xué)的一般探討方法即適用于自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、思維科學(xué)的普遍探討方法。自然辯證法是馬克思主義的自然觀和自然科學(xué)觀。體現(xiàn)馬克思主義哲學(xué)的世界觀、相識(shí)論、方法論的統(tǒng)一，構(gòu)成馬克思主義哲學(xué)的一個(gè)組成部分。自然界客觀存在的規(guī)律性。通過(guò)各個(gè)自然領(lǐng)域的特殊自然規(guī)律和個(gè)別過(guò)程表現(xiàn)出來(lái)。辯證唯物主義的自然觀、自然科學(xué)觀和自然科學(xué)方法論。探討自然界和人們相識(shí)自然改造自然的最一般的規(guī)律，對(duì)自然科學(xué)內(nèi)容和自然科學(xué)的產(chǎn)生、發(fā)展歷史作出哲學(xué)概括。自然辯證法是辯證唯物主義哲學(xué)的的分支學(xué)科，是以整體的自然界、自然科學(xué)技術(shù)探討的一般方法和整體的科學(xué)技術(shù)作為探討對(duì)象的學(xué)科。自然辨證法是探討相識(shí)自然、改造自然的方法論，總體上劃分為自然觀、科學(xué)技術(shù)觀和科學(xué)技術(shù)方法論三大部分。自然辨證法在科學(xué)技術(shù)的詳細(xì)學(xué)科和馬克思主義哲學(xué)的普遍原理之間，是處于一種中間的位置。正是由于自然辯證法自身特殊的位置，與其他哲學(xué)相比，它和自然科學(xué)的關(guān)系更值得探討。自然辯證法與自然科學(xué)有肯定的區(qū)分，但更有緊密的聯(lián)系，土木工程中很多地方受著它的指導(dǎo)。比如其中的巖土工程中，自然辯證法中的方法論指導(dǎo)著巖土探討者和工程師們。巖土工程(geotechnicalengineering)：是歐美國(guó)家于20世紀(jì)60年頭在土木工程實(shí)踐中建立起來(lái)的一種新的技術(shù)體制。巖土工程是以求解巖體與土體工程問(wèn)題，包括地基與基礎(chǔ)、邊坡和地下工程等問(wèn)題，作為自己的探討對(duì)象。巖土工程專(zhuān)業(yè)是土木工程的分支，是運(yùn)用工程地質(zhì)學(xué)、土力學(xué)、巖石力學(xué)解決各類(lèi)工程中關(guān)于巖石、土的工程技術(shù)問(wèn)題的科學(xué)。依據(jù)工程建設(shè)階段劃分，工作內(nèi)容可以分為：巖土工程勘察、巖土工程設(shè)計(jì)、巖土工程治理、巖土工程監(jiān)測(cè)、巖土工程檢測(cè)。主要探討方向①城市地下空間與地下工程：以城市地下空間為主體，探討地下空間開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中的各種環(huán)境巖土工程問(wèn)題，地下空間資源的合理利用策略，以及各類(lèi)地下結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、計(jì)算方法和地下工程的施工技術(shù)（如淺埋暗挖、盾構(gòu)法、凍結(jié)法、降水排水法、沉管法、TBM法等）及其優(yōu)化措施等等。②邊坡與基坑工程：重點(diǎn)探討基坑開(kāi)挖（包括基坑降水）對(duì)鄰近既有建筑和環(huán)境的影響，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算理論和方法，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和牢靠度分析技術(shù)，邊坡穩(wěn)定分析理論以及新型支護(hù)技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用等。③地基與基礎(chǔ)工程：重點(diǎn)開(kāi)展地基模型及其計(jì)算方法、參數(shù)探討，地基處理新技術(shù)、新方法和檢測(cè)技術(shù)的探討，建筑基礎(chǔ)（如柱下條形基礎(chǔ)、十字交叉基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)及樁基礎(chǔ)等）與上部結(jié)構(gòu)的共同作用機(jī)理和規(guī)律探討等。巖土工程的探討理論和方法巖土工程是一門(mén)綜合性很強(qiáng)的學(xué)科。在探討理論和方法上，須要工程地質(zhì)學(xué)、巖石力學(xué)、土力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、土工測(cè)試等多學(xué)科的相互滲透；在工程實(shí)踐中，須要勘察、設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)、監(jiān)理、科研等各方面的親密協(xié)作。自然辯證法告知我們，在各類(lèi)探討方向中，巖土工程都要考慮的因素就是人與自然的和諧。人與自然的和諧可以邏輯的綻開(kāi)分為三個(gè)層面，即人與人工自然的和諧、人與自然與自然自然的和諧、人與自然自然的和諧。在巖土的設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中，我們要牢記和諧關(guān)系，充分考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)內(nèi)在外在的因素，實(shí)現(xiàn)“天---地---人”的統(tǒng)一和“人---人工自然---自然自然”的和諧。自然辨證法告知我們，科學(xué)技術(shù)方法是關(guān)于科學(xué)技術(shù)探討中常用的一般方法，包括有適用某些學(xué)科的特殊探討方法、適用于各門(mén)自然科學(xué)或技術(shù)科學(xué)的一般探討方法即適用于自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、思維科學(xué)的普遍探討方法。首先我們遇到的是科學(xué)技術(shù)問(wèn)題和科研選題。科學(xué)問(wèn)題是只肯定時(shí)代的科學(xué)相識(shí)主體在當(dāng)時(shí)的科學(xué)實(shí)踐水平和學(xué)問(wèn)背景下提出的關(guān)于科學(xué)相識(shí)和科學(xué)實(shí)踐中須要解決而又未能解決的沖突。在巖土方向，我們要搞探討，首先要讀大量的文獻(xiàn)，來(lái)了解這個(gè)學(xué)科中前沿的東西，并了解現(xiàn)在須要解決的問(wèn)題并進(jìn)一步提出問(wèn)題，為工程實(shí)踐做貢獻(xiàn)。比如說(shuō)巖土中現(xiàn)在比較前沿的是支護(hù)工程，實(shí)踐中慘痛的事故，顯示了搞科研的巖土相關(guān)人員須要改進(jìn)現(xiàn)今的支護(hù)技術(shù)，找到更加平安的支護(hù)方案，以增加工程中平安度，削減經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)人命財(cái)產(chǎn)都有利。然后是對(duì)事物進(jìn)行科學(xué)的視察進(jìn)行科學(xué)的試驗(yàn)，科學(xué)視察和科學(xué)試驗(yàn)是獲得科學(xué)事實(shí)的主要方法和途徑。對(duì)于一個(gè)工程實(shí)例，牢靠精確的了解其各項(xiàng)工程數(shù)據(jù)狀況是首先要搞清晰的事情，不搞清晰狀況就談不上設(shè)計(jì)與施工。通過(guò)科學(xué)的視察和試驗(yàn)可以解決這一問(wèn)題。不斷地以科學(xué)的思維方法提出問(wèn)題，解決問(wèn)題，得出結(jié)論?？茖W(xué)問(wèn)題不僅是科研的真正起點(diǎn)，而且在科學(xué)探討中海具有重要的意義。愛(ài)因斯坦曾說(shuō)，提出一個(gè)問(wèn)題往往比解決一個(gè)問(wèn)題更重要，因?yàn)榻鉀Q一個(gè)問(wèn)題或許僅是一個(gè)數(shù)學(xué)上或試驗(yàn)上的技能而已。而提出新的問(wèn)題，新的可能性，從新的角度去看舊的問(wèn)題，卻須要有創(chuàng)建性的想象力，而且標(biāo)記著科學(xué)的真正進(jìn)步。在巖土方向探討時(shí)，要結(jié)合工程從不同的角度去提出問(wèn)題，換一種新角度去探討問(wèn)題，使工程中更適合運(yùn)用，更能解決實(shí)際中的平安問(wèn)題?？蒲羞x題就是形成、選擇和確定所要探討和解決的課題，這對(duì)探討生來(lái)說(shuō)很重要。它的重要性在于它關(guān)系到科研的方向、目標(biāo)和內(nèi)容干脆影響到科研的途徑和方法。課題選擇是否恰當(dāng)確定了科研工作進(jìn)度的快慢以及科研成果的水平、價(jià)值和發(fā)展前途。在巖土方向想先一個(gè)好的課題，首先要大量讀相關(guān)文獻(xiàn)，包括英文文獻(xiàn)，了解這個(gè)學(xué)科的前沿，選擇自己感愛(ài)好的問(wèn)題，與導(dǎo)師探討，達(dá)到課題論證，再集思廣益，最終課題決策，心中有數(shù)。其中科研選題要遵循以下原則：須要性原則，所選課題必需著眼于社會(huì)實(shí)踐或科學(xué)本身發(fā)展的須要；創(chuàng)建性原則，所選的課題應(yīng)具有創(chuàng)新性，應(yīng)是前人和他人未解決或?yàn)橥耆鉀Q并與其能出成果的科技問(wèn)題；科學(xué)性原則，所選課題肯定要有科學(xué)事實(shí)和科學(xué)理論為依據(jù)；可行性原則，所選課題必需考慮完成課題的主客觀條件，依據(jù)實(shí)際具備的或經(jīng)過(guò)努力可以具備的條件來(lái)選定課題。在巖土方向，樁排支護(hù)是一個(gè)可選的課題。在科學(xué)事實(shí)的基礎(chǔ)上運(yùn)用科學(xué)思維進(jìn)行科學(xué)抽象，是科學(xué)相識(shí)從感性上升到理性的關(guān)鍵所在?？茖W(xué)抽象就是在思維中隊(duì)同類(lèi)事物取出其現(xiàn)象的、次要的方面，抽取其共同的、主要的方面，從而做到從個(gè)別中把握一般、從現(xiàn)象中把握本質(zhì)的相識(shí)過(guò)程和思維方法。通過(guò)科學(xué)語(yǔ)言表達(dá)出來(lái)，并建立模型。在巖土工程中，也是在實(shí)際工程中遇到問(wèn)題，再將其抽象出來(lái)，建立模型，再計(jì)算機(jī)模擬，最終解決實(shí)際中的問(wèn)題。比方巖土中的支護(hù)工程，未解決某一問(wèn)題，首先得了解巖土支檔與錨固工程中常見(jiàn)工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法和原理，包括擋土墻設(shè)計(jì)理論與方法、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與方法、抗滑樁設(shè)計(jì)計(jì)算、錨固結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算等四類(lèi)典型結(jié)構(gòu)的內(nèi)容。通常還要考慮人類(lèi)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，以巖土的改造和加固為主要對(duì)象，應(yīng)用工程地質(zhì)分析原理和方法，獲得巖土及其變形破壞特點(diǎn)和變形記錄的地質(zhì)信息；以巖土支擋雨錨固為主要手段，依據(jù)四類(lèi)主要結(jié)構(gòu)與巖土的作用特點(diǎn)，應(yīng)用巖土力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等理論和方法，建立算模型；以巖土體的穩(wěn)定、相鄰建筑物的平安以及環(huán)境美化為主要目標(biāo)，應(yīng)用巖土工程信息化施工原理，修改或優(yōu)化巖土工程設(shè)計(jì)，調(diào)整施工步驟或工藝，達(dá)到巖土工程的平安穩(wěn)定以及經(jīng)濟(jì)合理。實(shí)際問(wèn)題中，條件比較困難，當(dāng)抽象為某一模型時(shí)，會(huì)簡(jiǎn)化實(shí)際中的一些條件，于是就出現(xiàn)彈性模型和彈塑性模型，這使問(wèn)題簡(jiǎn)潔多，但為了更接近實(shí)際問(wèn)題，往往會(huì)引入系數(shù)來(lái)調(diào)整實(shí)際工程與計(jì)算模型間的差異。工程師以及科研工作者通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，不斷優(yōu)化模型，從而提高實(shí)際工程中的平安度，為人類(lèi)做出貢獻(xiàn)。類(lèi)比方法是依據(jù)兩個(gè)或兩兩事物之間在某些屬性上的相同或相像，推出它們?cè)谄渌麑傩苑矫嬉灿锌赡芟嗤蛳嘞竦倪壿嫹椒?，邏輯學(xué)上稱(chēng)為類(lèi)比推理。類(lèi)比方法在科學(xué)探討中起著重要的作用?？档略f(shuō)：“每當(dāng)理智缺乏牢靠論證的思路時(shí)，類(lèi)比這個(gè)方法往往能指引我們前進(jìn)?！鳖?lèi)比過(guò)程是立足于已有學(xué)問(wèn)的基礎(chǔ)之上的，進(jìn)一步發(fā)展科學(xué)學(xué)問(wèn)的有效嘗試。我國(guó)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法經(jīng)驗(yàn)了由平安系數(shù)法到概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法德發(fā)展過(guò)程。由于巖土工程本身的困難性，加上巖土工程涉及到建筑、鐵路、馬路、港口、水利水電工程等多個(gè)領(lǐng)域，各個(gè)行業(yè)部門(mén)工程特點(diǎn)不同，是的巖土支擋和錨固工程的設(shè)計(jì)目前處于工程類(lèi)比法、平安系數(shù)法和概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法并存階段。巖土工程實(shí)踐中更注意技術(shù)性，但有離不開(kāi)科學(xué)的理論指導(dǎo)，科學(xué)和技術(shù)間是親密相關(guān)的。人類(lèi)為了在自然界中生存和發(fā)展，既要相識(shí)自然又要改造自然，從而形成了人與自然活動(dòng)的兩個(gè)方面。因而，作為相識(shí)自然地科學(xué)和作為改造自然的技術(shù)是親密相關(guān)的。尤其在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)革命條件下，科學(xué)與技術(shù)相互聯(lián)系、相互影響的關(guān)系更為親密。如今，設(shè)計(jì)已是大部分應(yīng)用計(jì)算機(jī)，工程中的問(wèn)題也漸漸用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬實(shí)際問(wèn)題，并不斷出現(xiàn)新技術(shù)，更好的為工程所用，如軟件ANSYS功能強(qiáng)大，不僅可以為土木所用，還可應(yīng)用到航天航空中，并且功能也在不斷改進(jìn)。通過(guò)學(xué)習(xí)自然辯證法，我相識(shí)到無(wú)論是學(xué)習(xí)自然科學(xué)還是人文科學(xué)以及社會(huì)科學(xué)，我們必需敬重客觀事實(shí)，用聯(lián)系和發(fā)展的觀點(diǎn)來(lái)探討和相識(shí)世界。在導(dǎo)言中，恩格斯說(shuō)“不僅有機(jī)界和無(wú)機(jī)界之間的鴻溝縮減到最小限度，并且過(guò)去和機(jī)體種源說(shuō)相對(duì)立的最根本的困難之一也被解除了。新的自然觀的基本點(diǎn)是完善了：一切僵硬的東西溶化了，一切固定的東西消散了，一切被當(dāng)作永久存在的特殊東西變成了轉(zhuǎn)瞬即逝的東西，整個(gè)自然界被證明是在永恒的流淌和循環(huán)種運(yùn)動(dòng)著?！币?yàn)樽匀晦q證法認(rèn)為世界上的一切事物和現(xiàn)象都是相互聯(lián)系、相互制約的，普遍聯(lián)系、永恒發(fā)展是世界的基本特征，而沖突是事物發(fā)展改變的動(dòng)力和源泉。自然辯證法所探討和揭示的內(nèi)容是自然界存在和演化的一般規(guī)律，即自然界的辯證法；人類(lèi)通過(guò)科學(xué)技術(shù)實(shí)踐活動(dòng)相識(shí)自然和改造自然的一般規(guī)律，即科學(xué)技術(shù)探討的辯證法；作為一種相識(shí)現(xiàn)象和社會(huì)現(xiàn)象的科學(xué)技術(shù)發(fā)生和發(fā)展的一般規(guī)律，即科學(xué)技術(shù)發(fā)展的辯證法。從這一方面來(lái)說(shuō)我就可以明白自然辯證法可以為科學(xué)技術(shù)的發(fā)展供應(yīng)正確的世界觀和方法論的啟迪，以幫助和促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的相識(shí)和實(shí)踐。所以在今后的探討學(xué)習(xí)過(guò)程中，我們要努力深化學(xué)習(xí)自然辯證法，駕馭它的精髓并用來(lái)指導(dǎo)我們的科學(xué)實(shí)踐，以幫助我們科研水平的提高。在科學(xué)探討中，我們也要養(yǎng)成良好的習(xí)慣，用自然辯證法的思想去探討巖土工程的問(wèn)題，把自然辯證法的思想運(yùn)用到巖土工程的方方面面。結(jié)合巖土工程專(zhuān)業(yè)來(lái)說(shuō)，我覺(jué)得巖土工程專(zhuān)業(yè)與科學(xué)實(shí)踐是密不行分的，要在此專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)有所發(fā)覺(jué)有所創(chuàng)新有所突破，必須要打下堅(jiān)實(shí)的專(zhuān)業(yè)學(xué)問(wèn)，駕馭該專(zhuān)業(yè)的一般規(guī)律。只有這樣我們才能利用我們的專(zhuān)業(yè)學(xué)問(wèn)指導(dǎo)我們的實(shí)踐，才能取得成果。像土力學(xué)及基礎(chǔ)工程、工程地質(zhì)學(xué)、巖體力學(xué)這些專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)可以在肯定程度上訓(xùn)練我們運(yùn)用合理的科學(xué)方法，提高我們的實(shí)力，開(kāi)闊我們的視野。但是要深化的探討這一專(zhuān)業(yè)的學(xué)問(wèn)，并開(kāi)闊這一專(zhuān)業(yè)的領(lǐng)域，在這一領(lǐng)域內(nèi)有所創(chuàng)新，我們必需對(duì)這一專(zhuān)業(yè)有更廣更深的理解。而這種理解，是離不開(kāi)正確的科學(xué)方法，和廣袤的科學(xué)視野的。我覺(jué)得這種更一般性的科學(xué)方法訓(xùn)練、實(shí)力培育以及視野的開(kāi)闊是由探討自然科學(xué)的自然辯證法以及其他一些相關(guān)學(xué)問(wèn)所能供應(yīng)的?？傊?，我們要將自然辨證法其科學(xué)技術(shù)方法論深化應(yīng)用在巖土工程中，用它的理論指導(dǎo)著工程與設(shè)計(jì)，使其更好的發(fā)展并服務(wù)于人類(lèi)。通過(guò)學(xué)習(xí)自然辯證法，讓我對(duì)科技、宗教、人類(lèi)、社會(huì)以及宏觀宇宙的演化，有了一個(gè)客觀的了解。讓我相識(shí)到自然辯證法對(duì)于當(dāng)今人類(lèi)的發(fā)展仍舊起著重要的作用，它指導(dǎo)我們的思想及思維方式，有助于我們正確理解人與自然的關(guān)系，提高人類(lèi)相識(shí)自然、利用自然、改造自然、愛(ài)護(hù)自然的實(shí)力；使我們能夠全面相識(shí)和理解科學(xué)技術(shù)，真正把握