浅谈岩土工程的专业特点-顾宝和(4)

岩土工程的测试可以分为室内试验、原位测试和原型监测三大类，还有各种模型试验，极为多样，各有各的特点和用途。同一种参数，又因测试方法不同而得出不同的成果数据。选用合理的测试方法成为岩土工程计算能否达到预期效果的重要环节。例如土的模量有压缩模量、变形模量、旁压模量、反演模量。土的抗剪强度室内试验有直剪和三轴剪;直剪又有快剪、固结快剪和慢剪;三轴剪又有不固结不排水剪、固结不排水剪、固结排水剪和固结不排水剪测孔隙水压力;原位测试有十字板剪切试验和野外大型剪切试验。由于试验条件不同，试验结果各异。用哪种试验方法合理，由岩土工程师根据具体条件确定。这种测试方法的多样性，也是岩土工程区别于其他工程技术一个重要特点。岩土工程分析计算时注意计算模式、计算参数和安全度的配套，而其中计算参数的正确选定最为重要。

7 岩土工程的不严密性、不完善性和不成熟性

地质学和力学是岩土工程的两大理论支柱，两者互助补充，互相渗透，互相嫁接。力学是以基本理论为出发点，结合具体条件，构建模型求解。特点是从一般到特殊，严密，是一种演绎推理的思维方法。地质学是在调查研究取得大量数据的基础上，分析、综合、对比，找出科学规律，从特殊到一般，是一种归纳推理的思维方法，侧重于分析成因演化，宏观把握，综合判断。

由于条件的不确定性和参数的不确定性，导致信息的不完全性，使单纯的计算不仅不精确，也不一定可靠。因而强调定性分析与定量分析相结合，强调综合判断。综合判断就得依靠工程师的理论基础和丰富的工程经验。就像一位良医，既要深刻理解医药理论，又要有丰富的临床经验。忽视经验当然是错误的，没有经验的人肯定解决不了复杂的工程问题。忽视理论也是错误的，极易将局部经验误为普遍真理，犯概念性错误。“经验之果只有结在理论之树上才有生命力。”

由上可知，岩土工程迄今还是一门不严密、不完善、不够成熟的科学技术，处在“发展中”的一门科学技术，因而存在相当大的风险性。沈珠江院士说:土力学发展到现在，是“从学步走向自立”，岩石力学发展更晚，成熟程度还要低一些。

8 岩土工程的概念设计

岩土工程崇高概念设计，狭义的概念设计可以理解为框架设计，从总体上勾划出设计框架，以备进一步细化。广义的概念设计可以理解为一种设计思想。

概念设计大体上可以概括为:在充分了解功能要求和掌握必要资料的基础上，通过设计条件的概化，先定性分析，再定量分析，提出一个框架，从技术方法的适宜性和有效性，施工的可操作性和质量的可控制性，环境限制和可能产生的负面影响，经济性等方面进行论证，从概念上选择一个或几个方案，进行必要的计算和验算，通过施工检验和监测，逐步完善设计。广义的概念设计，不仅在设计的初始阶段是必要的，而且要将概念设计的思想贯彻工程的始终。

做概念设计，必须对原理有深刻的理解，有丰富的经验总结，有灵活的运作能力，总揽全局，掌握影响工程成败的关键，对设计的实施效果要有基本正确的估计。

做概念设计，必须注意符合科学原理，不能犯概念性的错误。概念不清，往往只看现象，不见本质，凭局部经验处理问题。概念错了，可能犯原则性的错误。概念清楚的人，能透过现象，看到本质，举一反三，能自觉地运用理论和经验。岩土的基本特性，地下水的渗透和运动规律，结构与岩土的协同作用等等，都是重要的概念。

岩土工程计算不精确的原因有地质条件、计算模式、计算参数三方面，尤其是计算参数最难把握。故首先要做好勘察，掌握地质条件;其次是正确选用公式和软件，并充分了解其适用条件和可能的偏差;还要强调信息化施工和动态设计。事先的定量计算一般只是一种估算，只有原型实测最可信。监测不仅是保证安全的重要措施，同时也是最可靠的科学实验。

文章来源：《岩土工程学报》 网址: http://www.ytgcxb.cn/zonghexinwen/2020/1029/395.html