巖土工程風險分析及應用

田 明

（新疆地礦局物化探大隊，新疆 昌吉 831100）

前言

巖土工程隨著建筑工程的不斷發展而不斷進步。巖土工程具有設計復雜，施工難度大的特點。施工人員在巖土工程建設中，經常會面臨著各種風險。這些風險的長期存在很容引發安全事故。安全事故一經出現，將給整個工程帶來很大的經濟損失。本文詳細分析了巖土工程的風險，闡述了巖土工程基于風險分析的設計應用，希望能為相關人員提供參考。

1 巖土工程風險分析的方法和內容

1.1 定值法

定值理論作為巖土工程早期最長、最有效的分析方法。運用安全系數對工程風險程度進行分析，分析結果的精準度高，在具體的分析中取得了很好的效果。但建筑項目隨著社會的迅速發展而不斷增多，風險分析方法的種類也層出不窮，相比較而言這種方法的缺點也顯而易見了。

1.2 概率法

巖土分析中最重要的分析方法之一就是概率方法。比如，在邊坡工程設計中，除巖土本身的強度外，還存在其他影響巖土安全的因素。運用概率方法對其進行分析，對可能發生事故的概率可以進行提前預測，并能及時做好預防措施，進而確保施工能順利有效的進行。

1.3 巖土工程設計的相關參數

想要確定設計參數是否滿足施工要求，就需要對相關參數進行風險評估，這是巖土工程施工中最關鍵的一項內容，對相關參數進行準確驗證，能夠保證安全施工；在這一過程中，擬合優度檢驗是衡量設計參數是否滿足建筑的一個重要部分；簡而言之，擬合優度檢驗是一組隨機變量與一些概率分布相一致的檢查，在這個基礎上來檢測統計參數的準確性，從而進一步確定隨機變量的準確性。

1.4 巖土工程的安全系數

巖土工程與結構工程的不同之處就是，巖土工程在施工過程中會出現很多不確定的因素，外部的環境直接影響著施工條件的變化，同時巖土的整體性也會受到外部條件的影響而變化，此外，我們并不十分了解土質的具體情況，在施工過程中就需要我們有足夠的安全措施，防止施工安全事故的發生；巖土工程安全系數，受系統運行能力下限和需要估值的上限影響。

2 巖土工程基于風險分析的設計應用

2.1 邊坡與地基工程的可靠性風險

邊坡穩定性分析，相應的狀態方程是根據極限平衡原理構造的，用安全系數或安全儲備的基本變量函數關系表示統計規律。對于邊坡破壞，它是一種漸進破壞。在邊坡滑動面的基礎上，不同點的破壞概率不同，就需要建立相應的數學模型。從理論上講，邊坡初始局部破壞是由于滑面上局部破壞的最大概率引起的，然后呈現逐步發展。破壞強度是剩余強度，破壞層是影響剩余水壓力的主要原因。某種程度上的損害可能導致徹底的破壞。

2.2 裂隙巖體隨機滲流與多場耦合

滲透層水頭的變化和方差減小，水頭的相對距離也隨之變化。滲透系數和對數正態分布相一致。滲透系數的變化導致下游邊坡的孔隙水壓力和可靠指標的變化，但目前滲透系數對安全系數和可靠指標的影響尚不清楚。現在，考慮耦合場的風險分析是不現實的，存在著很大的困難，包括機理和模型本身的研究，以及耦合風險分析理論和參數變化的影響。

2.3 對邊坡極限狀態的描述

通常情況下，邊坡的破壞機理基本相同。然而，破壞的判斷數值卻是不同的。存在一定的差異。針對這些差異，需要進行相應的研究和調查。事實上，不同的巖體和土體對于不同的位移和變形承載力都有一定的范圍，在一定程度上會對巖土造成一定的破壞。

2.4 地下工程風險

地下工程通常是模糊的、不穩定的，它限制了工程人員對地下工程特性和穩定性的準確理解，從而導致了風險。這樣的情況對工程的很多方面要求更高了，地下工程分析的結果需要更加的可靠。巖土工程在地下工程風險分析中的應用主要有兩個方面，即常規工程按標準和行業標準，以及對潛在風險的研究。這兩個方面都很重要，對進行系統風險的分析則需要從兩個方面進行全面的分析。巖土工程與其他工程有很大不同。

3 巖土工程風險分析中沒有解決的問題

3.1 不確定因素的描述。目前尚未實現的目標就是怎樣結合工程的背景，利用有限樣本提供的充分信息，并建立一個完整的基于風險理論的風險分析體系。

3.2 對實際項目的臨近情況分析不夠。巖土工程往往是多場耦合的環境，復雜的系統變量眾多，往往是非線性的。建立正確的失效模式模型，得到正確的失效機理，研究適合巖土工程風險分析的有限元算法是十分必要的。

3.3 對現代信息技術應用不夠。可信度、數據挖掘和粗糙集技術等不確定性計算方法在可靠性評估中不能很好地應用，計算精度不高。

結束語

我們通過對工程的施工條件和巖土工程的了解以后，在進行巖土工程的分析和應用，對確定因素和不確定因素進行全面整合才能得出有效的分析結果，然后根據施工規范得出相應結論。巖土工程風險分析，對巖土工程建設提供基礎保障，然而也存在一定很難解決的風險問題，所以我們要加強對其的套索和研究。