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)展須要運用自然辯證法相關(guān)的理論進(jìn)行指導(dǎo)。通過對自然辨證法中的方法論觀點的闡述，并結(jié)合巖土這一學(xué)科中工程應(yīng)用，來闡明巖土是須要方法論里的觀點來指導(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、人類相識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，它是人類對幾千年來自然科學(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、相識論、方法論的統(tǒng)一，構(gòu)成馬克思主義哲學(xué)的一個組成部分。自然界客觀存在的規(guī)律性。通過各個自然領(lǐng)域的特殊自然規(guī)律和個別過程表現(xiàn)出來。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自然改造自然的最一般的規(guī)律，對自然科學(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)作為探討對象的學(xué)科。自然辨證法是探討相識自然、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)：是歐美國家于20世紀(jì)60年頭在土木工程實踐中建立起來的一種新的技術(shù)體制。巖土工程是以求解巖體與土體工程問題，包括地基與基礎(chǔ)、邊坡和地下工程等問題，作為自己的探討對象。巖土工程專業(yè)是土木工程的分支，是運用工程地質(zhì)學(xué)、土力學(xué)、巖石力學(xué)解決各類工程中關(guān)于巖石、土的工程技術(shù)問題的科學(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、巖土工程治理、巖土工程監(jiān)測、巖土工程檢測。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，探討地下空間開發(fā)利用過程中的各種環(huán)境巖土工程問題，地下空間資源的合理利用策略，以及各類地下結(jié)構(gòu)的設(shè)計、計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：重點探討基坑開挖（包括基坑降水）對鄰近既有建筑和環(huán)境的影響，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算理論和方法，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計和牢靠度分析技術(shù)，邊坡穩(wěn)定分析理論以及新型支護(hù)技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用等。③地基與基礎(chǔ)工程：重點開展地基模型及其計算方法、參數(shù)探討，地基處理新技術(shù)、新方法和檢測技術(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)、土工測試等多學(xué)科的相互滲透；在工程實踐中，須要勘察、設(shè)計、施工、檢測、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分為三個層面，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)計與施工過程中，我們要牢記和諧關(guān)系，充分考慮施工現(xiàn)場的各項內(nèi)在外在的因素，實現(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)問題和科研選題。科學(xué)問題是只肯定時代的科學(xué)相識主體在當(dāng)時的科學(xué)實踐水平和學(xué)問背景下提出的關(guān)于科學(xué)相識和科學(xué)實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)，來了解這個學(xué)科中前沿的東西，并了解現(xiàn)在須要解決的問題并進(jìn)一步提出問題，為工程實踐做貢獻(xiàn)。比如說巖土中現(xiàn)在比較前沿的是支護(hù)工程，實踐中慘痛的事故，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，對人命財產(chǎn)都有利。然后是對事物進(jìn)行科學(xué)的視察進(jìn)行科學(xué)的試驗，科學(xué)視察和科學(xué)試驗是獲得科學(xué)事實的主要方法和途徑。對于一個工程實例，牢靠精確的了解其各項工程數(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)計與施工。通過科學(xué)的視察和試驗可以解決這一問題。不斷地以科學(xué)的思維方法提出問題，解決問題，得出結(jié)論?？茖W(xué)問題不僅是科研的真正起點，而且在科學(xué)探討中海具有重要的意義。愛因斯坦曾說，提出一個問題往往比解決一個問題更重要，因為解決一個問題或許僅是一個數(shù)學(xué)上或試驗上的技能而已。而提出新的問題，新的可能性，從新的角度去看舊的問題，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，要結(jié)合工程從不同的角度去提出問題，換一種新角度去探討問題，使工程中更適合運用，更能解決實際中的平安問題?？蒲羞x題就是形成、選擇和確定所要探討和解決的課題，這對探討生來說很重要。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、價值和發(fā)展前途。在巖土方向想先一個好的課題，首先要大量讀相關(guān)文獻(xiàn)，包括英文文獻(xiàn)，了解這個學(xué)科的前沿，選擇自己感愛好的問題，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實踐或科學(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為完全解決并與其能出成果的科技問題；科學(xué)性原則，所選課題肯定要有科學(xué)事實和科學(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)實際具備的或經(jīng)過努力可以具備的條件來選定課題。在巖土方向，樁排支護(hù)是一個可選的課題。在科學(xué)事實的基礎(chǔ)上運用科學(xué)思維進(jìn)行科學(xué)抽象，是科學(xué)相識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同類事物取出其現(xiàn)象的、次要的方面，抽取其共同的、主要的方面，從而做到從個別中把握一般、從現(xiàn)象中把握本質(zhì)的相識過程和思維方法。通過科學(xué)語言表達(dá)出來，并建立模型。在巖土工程中，也是在實際工程中遇到問題，再將其抽象出來，建立模型，再計算機(jī)模擬，最終解決實際中的問題。比方巖土中的支護(hù)工程，未解決某一問題，首先得了解巖土支檔與錨固工程中常見工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法和原理，包括擋土墻設(shè)計理論與方法、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計理論與方法、抗滑樁設(shè)計計算、錨固結(jié)構(gòu)設(shè)計計算等四類典型結(jié)構(gòu)的內(nèi)容。通常還要考慮人類經(jīng)濟(jì)活動，以巖土的改造和加固為主要對象，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)四類主要結(jié)構(gòu)與巖土的作用特點，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，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。實際問題中，條件比較困難，當(dāng)抽象為某一模型時，會簡化實際中的一些條件，于是就出現(xiàn)彈性模型和彈塑性模型，這使問題簡潔多，但為了更接近實際問題，往往會引入系數(shù)來調(diào)整實際工程與計算模型間的差異。工程師以及科研工作者通過反復(fù)試驗，不斷優(yōu)化模型，從而提高實際工程中的平安度，為人類做出貢獻(xiàn)。類比方法是依據(jù)兩個或兩兩事物之間在某些屬性上的相同或相像，推出它們在其他屬性方面也有可能相同或相像的邏輯方法，邏輯學(xué)上稱為類比推理。類比方法在科學(xué)探討中起著重要的作用。康德曾說：“每當(dāng)理智缺乏牢靠論證的思路時，類比這個方法往往能指引我們前進(jìn)?！鳖惐冗^程是立足于已有學(xué)問的基礎(chǔ)之上的，進(jìn)一步發(fā)展科學(xué)學(xué)問的有效嘗試。我國工程結(jié)構(gòu)設(shè)計方法經(jīng)驗了由平安系數(shù)法到概率極限狀態(tài)設(shè)計法德發(fā)展過程。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領(lǐng)域，各個行業(yè)部門工程特點不同，是的巖土支擋和錨固工程的設(shè)計目前處于工程類比法、平安系數(shù)法和概率極限狀態(tài)設(shè)計法并存階段。巖土工程實踐中更注意技術(shù)性，但有離不開科學(xué)的理論指導(dǎo)，科學(xué)和技術(shù)間是親密相關(guān)的。人類為了在自然界中生存和發(fā)展，既要相識自然又要改造自然，從而形成了人與自然活動的兩個方面。因而，作為相識自然地科學(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)計已是大部分應(yīng)用計算機(jī)，工程中的問題也漸漸用計算機(jī)來模擬實際問題，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)。通過學(xué)習(xí)自然辯證法，我相識到無論是學(xué)習(xí)自然科學(xué)還是人文科學(xué)以及社會科學(xué)，我們必需敬重客觀事實，用聯(lián)系和發(fā)展的觀點來探討和相識世界。在導(dǎo)言中，恩格斯說“不僅有機(jī)界和無機(jī)界之間的鴻溝縮減到最小限度，并且過去和機(jī)體種源說相對立的最根本的困難之一也被解除了。新的自然觀的基本點是完善了：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，整個自然界被證明是在永恒的流淌和循環(huán)種運動著?！币驗樽匀晦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；人類通過科學(xué)技術(shù)實踐活動相識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；作為一種相識現(xiàn)象和社會現(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。從這一方面來說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)的相識和實踐。所以在今后的探討學(xué)習(xí)過程中，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指導(dǎo)我們的科學(xué)實踐，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題，把自然辯證法的思想運用到巖土工程的方方面面。結(jié)合巖土工程專業(yè)來說，我覺得巖土工程專業(yè)與科學(xué)實踐是密不行分的，要在此專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)有所發(fā)覺有所創(chuàng)新有所突破，必須要打下堅實的專業(yè)學(xué)問，駕馭該專業(yè)的一般規(guī)律。只有這樣我們才能利用我們的專業(yè)學(xué)問指導(dǎo)我們的實踐，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)這些專業(yè)課程的學(xué)習(xí)可以在肯定程度上訓(xùn)練我們運用合理的科學(xué)方法，提高我們的實力，開闊我們的視野。但是要深化的探討這一專業(yè)的學(xué)問，并開闊這一專業(yè)的領(lǐng)域，在這一領(lǐng)域內(nèi)有所創(chuàng)新，我們必需對這一專業(yè)有更廣更深的理解。而這種理解，是離不開正確的科學(xué)方法，和廣袤的科學(xué)視野的。我覺得這種更一般性的科學(xué)方法訓(xùn)練、實力培育以及視野的開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)問所能供應(yīng)的。總之，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，使其更好的發(fā)展并服務(wù)于人類。通過學(xué)習(xí)自然辯證法，讓我對科技、宗教、人類、社會以及宏觀宇宙的演化，有了一個客觀的了解。讓我相識到自然辯證法對于當(dāng)今人類的發(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，提高人類相識自然、利用自然、改造自然、愛護(hù)自然的實力；使我們能夠全面相識和理解科學(xué)技術(shù)，真正把握