實(shí)變函數(shù)論在巖土工程勘查的作用

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伴隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工程建筑等行業(yè)得以在社會(huì)市場(chǎng)中快速擴(kuò)張，工程建造過程中也發(fā)現(xiàn)了越來越多的問題。我國幅員遼闊，地形地質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣復(fù)雜，給巖土工程相關(guān)工作的開展造成不小的困難。巖土工程勘查是工程建設(shè)中基礎(chǔ)性的工作，勘查目的是利用現(xiàn)代科學(xué)原理、科技知識(shí)和方法，對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)等進(jìn)行勘驗(yàn)、檢查、測(cè)試、預(yù)防等工作，為工程建設(shè)做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備，在整個(gè)工程建設(shè)過程中占有重要地位。實(shí)變函數(shù)論是高校數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的一門必修課，工科相關(guān)專業(yè)也將該課程納入必修范圍。

實(shí)變函數(shù)論相對(duì)于數(shù)學(xué)分析、高等代數(shù)和復(fù)變函數(shù)等較難，要在學(xué)習(xí)前面所列數(shù)學(xué)課程后才能學(xué)習(xí)。該課程內(nèi)容包括集合與點(diǎn)集、Lebesgue測(cè)度,可測(cè)函數(shù)，Lebesgue積分，微分、不定積分，Lp空間等，對(duì)巖土工程勘查中工程選址適宜性和穩(wěn)定性的測(cè)評(píng)、現(xiàn)有資料的分析、巖土工程的評(píng)價(jià)與估算等有較大的幫助。《巖土工程勘察》一書由項(xiàng)偉和唐輝明主編，化學(xué)工業(yè)出版社出版。該書內(nèi)容豐富，基礎(chǔ)理論詳實(shí)，還反映了巖土工程專業(yè)的最新研究成果和技術(shù)方法，是教育部地質(zhì)工程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)規(guī)劃教材，同時(shí)也是中國地質(zhì)大學(xué)“十二五”規(guī)劃教材。

全書按80個(gè)學(xué)時(shí)編寫，共5篇22章。第1篇為巖土工程勘察的技術(shù)方法，包括巖土工程勘查基本技術(shù)要求、工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查、勘探與取樣、土體原位測(cè)試、巖體原位測(cè)試、水文地質(zhì)原位測(cè)試、現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)與檢測(cè)及巖土工程分析評(píng)價(jià)與勘察報(bào)告；第2篇為特殊性巖土勘察，包括濕陷性土、紅黏土、軟土、混合土、填土、多年凍土、膨脹巖土、鹽漬巖土、風(fēng)化巖和殘積土以及污染土的勘察；第3篇為不良工程地質(zhì)場(chǎng)地勘察，包括斜坡場(chǎng)地、泥石流發(fā)育地區(qū)、巖溶發(fā)育地區(qū)、高地震烈度場(chǎng)地及地下采空區(qū)場(chǎng)地；第4篇為各類建筑巖土工程勘查，包括房屋建筑與構(gòu)筑物、地下洞室工程、道路和橋梁、水利水電工程以及港口工程；第5篇為新興建筑巖土工程勘察，包括城市軌道交通、廢物處理工程和核電廠工程的勘察。

該書是作者在中國地質(zhì)大學(xué)多年教學(xué)、科研積累的基礎(chǔ)上，總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，以勘察巖土體性質(zhì)為重點(diǎn)，系統(tǒng)全面地介紹巖土工程勘察的基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和基本方法以及最新的研究成果和技術(shù)。在編寫該書的過程中，編者們還積極聯(lián)系天津城市建設(shè)學(xué)院、中國水電顧問集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院及鐵道部第三勘察設(shè)計(jì)研究院等巖土工程領(lǐng)域相關(guān)人員，尋求意見和指導(dǎo)，力求該書理論性與實(shí)用性兼具，對(duì)即將或已經(jīng)從事相關(guān)領(lǐng)域工作的人員有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)作用。該書體系嚴(yán)謹(jǐn)，概念明確，知識(shí)內(nèi)容重點(diǎn)突出，對(duì)探討實(shí)變函數(shù)論在巖土工程勘查中的運(yùn)用有較強(qiáng)的參考價(jià)值。

首先，做好運(yùn)用基礎(chǔ)準(zhǔn)備。實(shí)變函數(shù)論對(duì)于提高抽象思維能力、邏輯推理能力和分析解決問題能力有很大的幫助，應(yīng)用范圍較廣。但正由于它的高度抽象性，使得該課程的教學(xué)效果較差。對(duì)于學(xué)習(xí)者來說，無論是理論理解還是習(xí)題解答，都存在較高的難度，對(duì)知識(shí)的理解僅僅停留在背相關(guān)定義定理和公式的表面，難以對(duì)實(shí)變函數(shù)論形成多方面的、深入透徹的認(rèn)識(shí)，真正理解它的本質(zhì)含義。對(duì)此，高校應(yīng)該積極進(jìn)行實(shí)變函數(shù)論課程的改革，探索解決該課程教學(xué)中存在的內(nèi)容艱難復(fù)雜、不易組織教學(xué)和學(xué)生思考問題缺乏積極性等問題的方法，提升該課程的教學(xué)效果。此外，還應(yīng)加強(qiáng)實(shí)變函數(shù)論在巖土工程勘查中應(yīng)用的實(shí)例分析，幫助巖土工程專業(yè)的學(xué)習(xí)者更全面深入地了解兩者之間的聯(lián)系，為將來在巖土工程勘查工作中更熟練地運(yùn)用實(shí)變函數(shù)論做好準(zhǔn)備。

其次，加強(qiáng)實(shí)際運(yùn)用鍛煉。巖土工程勘查是工程建設(shè)的基礎(chǔ)工作，對(duì)工程項(xiàng)目建設(shè)有重要作用。而在巖土工程勘查中，了解地質(zhì)斷裂帶及其活動(dòng)情況、分析地質(zhì)構(gòu)成和承載力等是重要的工作內(nèi)容。這些工作需要運(yùn)用實(shí)變函數(shù)論的相關(guān)知識(shí)，如使用Lebesgue測(cè)度、可測(cè)函數(shù)和Lebesgue積分等對(duì)收集的地質(zhì)結(jié)構(gòu)資料進(jìn)行分析。因此，加強(qiáng)學(xué)習(xí)者在巖土工程勘查實(shí)際中運(yùn)用實(shí)變函數(shù)論解決問題的鍛煉是有必要的，能夠加深他們對(duì)實(shí)變函數(shù)論的理解，也能促進(jìn)他們熟練地運(yùn)用實(shí)變函數(shù)論相關(guān)知識(shí)原理解決巖土勘察工作中存在的問題。不管是對(duì)提升知識(shí)內(nèi)涵還是工作能力，都大有裨益。

最后，鼓勵(lì)探索新的方式。除了提升實(shí)變函數(shù)論的教學(xué)效果和實(shí)際運(yùn)用能力外，還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)習(xí)者或者巖土工程勘查人員積極探索實(shí)變函數(shù)論在巖土工程勘查中運(yùn)用的新方式，推動(dòng)實(shí)變函數(shù)論和巖土工程勘查的發(fā)展進(jìn)步。如Riemman積分到Lebesgue積分的演變一樣，是運(yùn)用Riemman積分解決問題的過程中，發(fā)現(xiàn)其存在的不足，然后探索新的解決問題的方法，是科學(xué)合理自然的過渡，對(duì)推動(dòng)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步做出了貢獻(xiàn)。鼓勵(lì)勘查人員探索新方式，或許能促進(jìn)實(shí)變函數(shù)論的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)更先進(jìn)的知識(shí)方法，為勘查工作提供更多優(yōu)秀的技術(shù)支撐。

實(shí)變函數(shù)論能幫助巖土工程勘查分析解決很多巖土地質(zhì)結(jié)構(gòu)的問題，但是要利用實(shí)變函數(shù)論解決問題的前提是熟練掌握相關(guān)知識(shí)以及懂得如何運(yùn)用，所以在培養(yǎng)未來的巖土工程勘查人員時(shí)，要重視實(shí)變函數(shù)論的教學(xué)效果并加強(qiáng)其在實(shí)際巖土勘查工作中運(yùn)用的鍛煉。《巖土工程勘察》一書內(nèi)容充實(shí)，實(shí)用性強(qiáng)，可作為地質(zhì)工程、土木工程等專業(yè)的本科教材，在實(shí)際教學(xué)中教師也可將之與實(shí)變函數(shù)論適當(dāng)結(jié)合。

作者:楊慶益 楊祺 單位:云南師范大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院