實變函數(shù)論在巖土工程勘查的作用
時間:2022-12-01 09:46:44
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伴隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,工程建筑等行業(yè)得以在社會市場中快速擴張,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)代科學原理、科技知識和方法,對地質(zhì)結(jié)構(gòu)等進行勘驗、檢查、測試、預防等工作,為工程建設(shè)做好基礎(chǔ)準備,在整個工程建設(shè)過程中占有重要地位。實變函數(shù)論是高校數(shù)學與應(yīng)用數(shù)學專業(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。
實變函數(shù)論相對于數(shù)學分析、高等代數(shù)和復變函數(shù)等較難,要在學習前面所列數(shù)學課程后才能學習。該課程內(nèi)容包括集合與點集、Lebesgue測度,可測函數(shù),Lebesgue積分,微分、不定積分,Lp空間等,對巖土工程勘查中工程選址適宜性和穩(wěn)定性的測評、現(xiàn)有資料的分析、巖土工程的評價與估算等有較大的幫助?!稁r土工程勘察》一書由項偉和唐輝明主編,化學工業(yè)出版社出版。該書內(nèi)容豐富,基礎(chǔ)理論詳實,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)工程教學指導分委員會規(guī)劃教材,同時也是中國地質(zhì)大學“十二五”規(guī)劃教材。
全書按80個學時編寫,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)測繪和調(diào)查、勘探與取樣、土體原位測試、巖體原位測試、水文地質(zhì)原位測試、現(xiàn)場檢驗與檢測及巖土工程分析評價與勘察報告;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)場地勘察,包括斜坡場地、泥石流發(fā)育地區(qū)、巖溶發(fā)育地區(qū)、高地震烈度場地及地下采空區(qū)場地;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)大學多年教學、科研積累的基礎(chǔ)上,總結(jié)教學經(jīng)驗,以勘察巖土體性質(zhì)為重點,系統(tǒng)全面地介紹巖土工程勘察的基礎(chǔ)知識、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)學院、中國水電顧問集團昆明勘測設(shè)計研究院及鐵道部第三勘察設(shè)計研究院等巖土工程領(lǐng)域相關(guān)人員,尋求意見和指導,力求該書理論性與實用性兼具,對即將或已經(jīng)從事相關(guān)領(lǐng)域工作的人員有現(xiàn)實指導作用。該書體系嚴謹,概念明確,知識內(nèi)容重點突出,對探討實變函數(shù)論在巖土工程勘查中的運用有較強的參考價值。
首先,做好運用基礎(chǔ)準備。實變函數(shù)論對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,使得該課程的教學效果較差。對于學習者來說,無論是理論理解還是習題解答,都存在較高的難度,對知識的理解僅僅停留在背相關(guān)定義定理和公式的表面,難以對實變函數(shù)論形成多方面的、深入透徹的認識,真正理解它的本質(zhì)含義。對此,高校應(yīng)該積極進行實變函數(shù)論課程的改革,探索解決該課程教學中存在的內(nèi)容艱難復雜、不易組織教學和學生思考問題缺乏積極性等問題的方法,提升該課程的教學效果。此外,還應(yīng)加強實變函數(shù)論在巖土工程勘查中應(yīng)用的實例分析,幫助巖土工程專業(yè)的學習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用實變函數(shù)論做好準備。
其次,加強實際運用鍛煉。巖土工程勘查是工程建設(shè)的基礎(chǔ)工作,對工程項目建設(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。這些工作需要運用實變函數(shù)論的相關(guān)知識,如使用Lebesgue測度、可測函數(shù)和Lebesgue積分等對收集的地質(zhì)結(jié)構(gòu)資料進行分析。因此,加強學習者在巖土工程勘查實際中運用實變函數(shù)論解決問題的鍛煉是有必要的,能夠加深他們對實變函數(shù)論的理解,也能促進他們熟練地運用實變函數(shù)論相關(guān)知識原理解決巖土勘察工作中存在的問題。不管是對提升知識內(nèi)涵還是工作能力,都大有裨益。
最后,鼓勵探索新的方式。除了提升實變函數(shù)論的教學效果和實際運用能力外,還應(yīng)鼓勵學習者或者巖土工程勘查人員積極探索實變函數(shù)論在巖土工程勘查中運用的新方式,推動實變函數(shù)論和巖土工程勘查的發(fā)展進步。如Riemman積分到Lebesgue積分的演變一樣,是運用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,是科學合理自然的過渡,對推動科學技術(shù)進步做出了貢獻。鼓勵勘查人員探索新方式,或許能促進實變函數(shù)論的發(fā)展,發(fā)現(xiàn)更先進的知識方法,為勘查工作提供更多優(yōu)秀的技術(shù)支撐。
實變函數(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,但是要利用實變函數(shù)論解決問題的前提是熟練掌握相關(guān)知識以及懂得如何運用,所以在培養(yǎng)未來的巖土工程勘查人員時,要重視實變函數(shù)論的教學效果并加強其在實際巖土勘查工作中運用的鍛煉?!稁r土工程勘察》一書內(nèi)容充實,實用性強,可作為地質(zhì)工程、土木工程等專業(yè)的本科教材,在實際教學中教師也可將之與實變函數(shù)論適當結(jié)合。
作者:楊慶益 楊祺 單位:云南師范大學數(shù)學學院