Методологические основы применения механико-математических методов в инженерной геологии

В инженерной геологии применительно к наблюдаемым в природе или возникающим в результате деятельности человека процессам и явлениям используются различные МММ. При этом применение МММ определяется как внутренними потребностями самой науки, так и необходимостью достижения практических целей, что возможно только при взаимодействии теоретических положений и экспериментальных данных в сочетании с использованием приближенных приемов и методов.

Необходимыми условиями рационального применения МММ в инженерной геологии является формулировка задачи и выделение объекта исследования в региональном или локальном (для строительной площадки) плане, а также использование разного рода определений, понятий и функций.

Поставленная задача может быть решена только после идеализации, упрощения реальности. Здесь необходимо пояснить одно фундаментальное понятие современной научной методологии - понятие модели. Создание модели объекта или процесса является предварительным условием рационального анализа для принятия соответствующих решений. Модель воплощает наиболее существенные свойства реального объекта, а второстепенные игнорирует. Любые модели, отражающие явления природы, всегда приблизительны, что выражает относительность и конкретность научной истины.

В механике и физике вообще такие объекты, как идеальное упругое тело, абсолютно твердое тело и др., понимают как модели, характеризуемые определенными свойствами. Упрощение действительных условий и концентрация внимания на основных свойствах позволяют хорошо описывать реальность с точки зрения наших потребностей, т. е. делают задачу доступной для математического и экспериментального решения. Модели - это инженерные представления, которые могут быть сформулированы математически (математические модели) и материализованы в виде физических моделей. Примером первых является представление о грунтовом массиве как о линейно-упругой среде, напряженно-деформированное состояние которой анализируется при помощи линейной теории упругости.