前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的藝術性巖土工程論文，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
1巖土工程的科學性
科學是客觀的知識體系，追求的是客觀真理和客觀規律;巖土工程是一門工程技術，運用技術手段建造工程或工程的一部分?？茖W和技術是既密切關聯又互相區別的兩個概念，巖土工程注重實踐，不是純科學，但其中蘊含著深刻的科學原理，其科學性是眾所周知的。譬如邊坡穩定分析基于靜力平衡原理;地基變形和承載力基于巖土的力學原理;地下水的運動基于水力學和地下水動力學原理;不良地質作用和地質災害的演化基于動力地質學原理;地震和斷層的活動性基于地震地質學原理;巖質邊坡失穩模式基于工程地質學的結構面控制論;樁的擠土效應、飽和土沉降與時間關系，基于土力學中的孔隙水壓力和有效應力原理等等。工程技術需要不斷創新，但基本原理是不能隨意挑戰，不能輕易顛覆的。工程師有別于工匠和科學家。古代沒有工程師，只有工匠和科學家。工匠只知實踐，不知實踐背后隱含的原理;科學家追求未知，追求客觀規律，但不關心如何應用。工程師則既注重實踐，又深明其中的原理，是理論與實踐高度結合的職業群體。但巖土工程師遇到具體問題有時又可能違背科學原理，犯概念性、常識性的錯誤?？梢妿r土工程的基本概念需通過工程實踐，不斷加深認識?，F在有一種過分依賴規范的不良傾向，不是越做概念越清楚，越有自覺性，而是越做越不自覺，連基本原理、基本經驗都忘記了，使規范的應用趨于“異化”，這是一種很危險的傾向。科學崇尚定量，崇尚用數學模型描述;科學追求嚴密，追求精確計算，否則只能是不嚴密、不完善、不成熟的科學。巖土工程就是如此，試與結構工程比較，結構工程師面臨的是他自己設計的結構構件和結構體系，構件的尺寸、性能和相互之間的聯接都是可控的，主要任務是截面計算，計算模式和計算參數比較可靠;而巖土工程師面臨的是自然形成的土和巖石以及其中的水，尺寸和性能是客觀存在，只能通過勘察查明，而又很難完全查明，計算模式與實際差別較大，性能參數的可靠性是有限的。因此，結構計算一般可信，而巖土計算則未必，更需要宏觀把握和綜合分析。雖然結構計算中也有經驗公式，結構體系設計也有綜合分析和概念設計，但相比巖土工程，可直接計算占的比重要大得多。巖土工程不能單純依賴計算，可能就是太沙基名言的出發點。科學原理總是先建立概念，在概念的基礎上建立數學模型計算，概念是科學原理的內核。巖土工程的重大失誤，基本上都是由于概念不清所致，很少由于計算錯誤。巖土工程師認識問題要深刻，深明其中的科學原理和工程意義，不應把復雜問題簡單化;但處理問題要簡潔，盡量將復雜問題化為簡單方式處理，絕對不要將簡單問題復雜化。
2巖土工程的藝術性
藝術是指一種美的物體、環境或行為，是能與他人共享的一種創意。除了繪畫、音樂、文學、戲劇、影視、景觀等以外，還有領導藝術、指揮藝術、外交藝術、公關藝術等等，體現在它的巧妙，體現在它的可欣賞性和誘人的魅力。與科學的不同在于:科學強調客觀規律，而藝術強調主觀創意和共享;科學講究普適性和理性，可大量重復，而藝術講究個性和悟性，各具神韻，異彩紛呈;科學創新有時“曇花一現”，不久就被超越，而藝術創意則是永恒，常溫常新。技術或多或少含有藝術元素，而巖土工程面對的是千變萬化的地質條件和多種多樣的巖土特性，需因時制宜，因地制宜，視工程要求不同而酌情處置，處理辦法又常常因人而異，各具特點和個性，不同的人可以開出不同的處方，因而富含更多的藝術元素。有些處置得非常巧妙，有創意性，有可欣賞性，給人以美感，呈現出獨特的藝術魅力;有的則平庸無奇，接到工程項目后，不首先想一想，這個項目有什么特殊性，如何針對特殊性進行有效的勘察設計，而是僅僅滿足于遵守規范，滿足于千篇一律的“批量化生產”，其成果當然無藝術性可言。個別項目甚至違反基本科學原理，違背基本工程經驗，成為笨、蠢、丑的作品，造成巨大浪費或工程事故，產生惡劣的社會影響。現在，來看看巖土工程的藝術美:邊坡開挖，為了防止坡壁倒塌，簡單的做法就是支撐，頂住側土壓力。這當然可以，但占了較大的空間;錨桿巧妙地用背拉方式解決了這個問題，不僅極大地少占了空間，還節省了材料和費用，多富有藝術性!高填方、高路堤等要放坡，占用大量土地;加筋土巧妙地解決了土體缺乏抗拉強度的問題，多富有藝術性!開挖隧道和地下工程，傳統思路將圍巖視為消極的荷載，用厚壁混凝土支承圍巖壓力;新奧法充分利用圍巖自身的承載能力，用噴錨加固圍巖，與薄壁柔性結構結合形成支承環，保證隧道和地下工程的穩定，并通過觀測不斷調整開挖和支護。這種“化敵為友”，化消極因素為積極因素的創意，多巧妙!多富有藝術性!墨西哥城郊區有個Texcoco湖，已基本干涸，擬改造為一個公園，需大面積加深成湖，按傳統方法，需開挖大量土方運出;主持工程的巖土工程師利用墨西哥軟土降水地面沉降的原理，采用井群抽取軟土下砂層中的地下水降低水位，將地面降低了4m。不用一臺挖土機，不用一臺運輸車，不運出一方土，現場文明，安安靜靜，達到了建造人工湖的目的。多巧妙!多富有藝術性!本書列舉的若干優秀的成功案例，讀后也深深被這些作品巧妙的藝術魅力所感動。巖土工程有藝術性，當然不能說是藝術品。因為巖土工程不像文學、繪畫、影視、建筑那樣向公眾展示，與公眾共享，也不像戰爭、外交那樣被公眾關注，巖土工程的優劣只能為同行們知曉，也可以說“陽春白雪，曲高和寡”吧?？茖W有是和非，藝術有優和劣，技術既有是非，又有優劣。巖土工程面對更多的多樣性，需要構思，需要技巧，因而比其他技術具有更多藝術元素。精美的藝術品常用“巧奪天工”來贊美，巧就是美。打仗出奇制勝，以少勝多，是美的指揮藝術;建設工程四兩撥千斤也是一種藝術。巖土工程藝術之美，表現在文件的圖文之美、方法的巧妙之美、實體的恒久之美、環境的和諧之美，而最核心的是構思的智慧之美。
3掌握概念和綜合判斷
概念是客觀規律的科學概括，不是局部的經驗，不是未經檢驗的理論假設。概念是本質，概念是理性，概念有深刻的內涵，放之四海而皆準。我們學習專業知識，最重要的是掌握概念。但有時自認為對某一概念已經清楚，遇到具體問題卻又糊涂起來，需要在不斷的實踐中逐步加深認識。掌握基本概念是巖土工程師必備的素質，是貫徹巖土工程科學性的集中表現。巖土工程的實踐性非常強，沒有豐富的工程經驗，包括成功的經驗和失敗的經驗，不可能有強的綜合能力。理論素養和實踐經驗是相輔相成的，工程經驗一定要上升到理論層面上去總結，表面的、片面的、非理性的經驗，是只見現象，不見本質，還停留在初級的感性認識階段。憑直觀的局部經驗處理問題，很容易犯原則性的錯誤。而在理論指導下總結的經驗，是全面的、系統的，達到了高級的理性認識階段，能透過現象，見到本質，舉一反三。只有植根于理性的經驗才有生命力。巖土工程遠不如結構工程嚴密、完善和成熟，這是由于巖土工程充滿著條件的不確知性、參數的不確定性和信息的不完善性。地質條件不可能完全查清，巖土參數存在很大的隨機性，測試條件與工程實際存在很大的差別，還有巖土與結構之間，巖土與環境之間復雜的相互作用。雖然力學計算有了長足進步，有許多使用方便的軟件，但計算結果與工程實際總存在差別，有時甚至有很大差別。影響因素又多又復雜，只能通過分析、歸納、綜合，作出判斷。地基承載力需要綜合確定，地基基礎和基坑設計需要綜合決策，邊坡穩定需要定性分析與定量分析結合，事故調查需要綜合多種因素，突出主要矛盾。巖土工程實踐中的一切疑難問題，幾乎都要工程師根據具體情況，在綜合分析、綜合評價的基礎上，作出綜合判斷，提出處理意見。因此，綜合分析和綜合判斷是解決巖土工程問題不可或缺的手段。綜合判斷不能很精細、很嚴密，因人而異，缺乏唯一性，與工程師的理論素養、實踐經驗、觀察角度、數據擁有的程度等有關，因而也是衡量巖土工程師水平的主要標志。優秀的巖土工程師多謀善斷，有很強的分析能力、概括能力、入木三分的洞察力，為鍛煉這方面的能力要下一輩子功夫。
作者：顧寶和 單位：建設綜合勘察研究設計院有限公司