岩土工程风险分析及应用综述

岩土工程风险分析及应用综述

叶大发阙翔威

叶大发阙翔威

松阳县鼎力建筑工程有限公司浙江省丽水市323000

摘要：由于自然的、人为的因素，或自然与人为因素的共同影响，导致建筑物及岩土介质发生局部的或整体的，缓慢的或突发性的破坏，使工程设施不能安全运转和发挥正常效益的或恶化生态环境的工程，称之为岩土工程风险。本文对岩土工程风及应用进行了分析。

关键词：岩土工程；风险分析；应用

一、岩土工程风险分析的内容

1.1安全系数

由于受到岩土自身特点及外界条件的影响，岩土工程施工中存在不确定性因素，这也是与结构工程存在的最大不同。当外界条件发生变化之后，岩土整体特性也可能会发生变化、甚至会发生根本性改变。再加上施工中由于勘测工作不到位，对地质条件的了解程度不够，影响施工方案的科学制定。因此，为了应对这些问题的出现，确保施工安全进行，必须根据岩土工程实际情况，采取有效的安全防范措施，而确定安全系数是其中的一项内容，它主要由工程运行能力的下限和预估值的上限所决定。

1.2岩土工程设计的相关参数

对相关参数进行风险评估，来确定设计参数是否符合施工要求，是岩土工程施工过程中非常关键的一项工作内容，通过对相关参数的精确验证，为安全施工奠定基础；在这个过程中，拟合度检验是衡量设计参数是否符合建筑要求的重要环节；简单来说，拟合度检验就是设定某一随机变量是符合某种概率分布的，并在此基础上检测统计参数是否准确，进一步确定随机变量的准确度。

二、岩土工程风险分析的理论研究

2.1不确定性理论探究

目前，我国对于岩土工程的研究还是具有一定的局限性，因此，在进行风险分析的时候存在很多不确定因素，正是由于这些不确定的因素使得岩土工程的研究存在很多风险，因此，我们要对岩土工程中的不确定因素进行探究。不确定性包括客观和主观不确定性，前者主要有荷载环境的初始应力场、介质地质环境的岩性参数、不同施工环境与条件等；后者主要由于对岩体变形破坏机理认识不清，导致对岩土力学分析和模拟不足，这些因素的分析涉及模糊性、信息不完全性和信息处理的不确切性，这些不仅体现在时间上，还体现在空间中，而空间上的不确定因素就会给岩土工程的风险分析带来很大的困难，所以，在工程师对岩石力学的问题进行研究的过程中一定要重视对风险的分析，采取有效措施规避风险。

2.2不确定性因素的产生原因

岩土体的不确定性源于其可利用信息以及量测误差，其中地质因素是产生不确定性的主要原因，岩土力学行为及其空间分布太复杂，只能采取简化的方式。首先，由于地质结构会受到很多因素的影响，例如，地表渗透压的改变或者地形的变化等，这些因素会使得地质结构模型出现误差，给风险分析带来影响，因此，地质工程师在设计和计算的过程中一定要选择合适的地形和地质。其次，岩土工程的设计逐渐的引入量化的形式，换句话说，就是对不能够确定的工程因素予以量化，其中岩土工程的不确定因素主要包括：地下特征复杂难以辨认；地下特征不符合量化的结果；地表的某些部分出现了相关联的破坏等等，需要强调的是地质结构模型出现的不确定因素包括物理和数学两方面，这就要求工程师能够合理的用统计准则来判断和证实。

2.3如何控制不确定性因素

岩土工程师们应该以认真严谨的态度对风险分析中的不确定性因素进行分析，尤其是环境因素所导致的不确定性。首先，可以通过修正功能模型及其变量，获得更新的功能概率，也可以通过修正相应的后果和功能形式以降低路破坏的概率。其次，就是充分利用附加信息修正，通过直接修正参数或使用似然函数而作预后验分析进行，其中包括修改有关参数的不确定性，在有附加信息时，似然函数表达勘探或试验程序的内在不确定性。最后，就是在进行岩土工程的施工之前计算好，尤其是对于施工期间获得的计划之外的新信息，一定要及时的进行风险评估，避免发生危险。

三、岩土工程风险分析的方法

3.1概率法

概率法是岩土工程风险分析的重要方法之一，在实际建设过程中，他并不能完全代替传统方法定制论，两者均作为一种分析工具，相互配合相互协调，共同完成风险分析工作，这才是真正意义上的岩土工程风险分析，举个例子来讲，岩土工程中的边坡设计，其中存在的影响因素大致有：岩土体的强度、工程建设的重要性和建设指标等，通过对风险项目进行准确测量，对可能出现的风险事故进行科学预测，以便在发生事故的即使做出应对措施。

3.2不确定性风险分析法

不确定性风险分析理论岩体是不确定性系统，这种不确定性主要有主观和客观两种，其中，前者有载荷环境初始应力场、介质地质环境岩性参数等；后者主要有对岩体变形破坏机理认识不清、对岩土力学分析模拟不到位，包括参数选取不正确、信息描述不正确、设计施工数据信息不完整等，总体上可以概括成随机性、模糊性和信息不完整以及不准确等。不确定性主要在时间和空间上反映。不确定性在岩土工程中普遍存在。进行岩土工程可靠性分析时，通常都采用极限状态函数作为计算模式，因此，对模型的不确定性计算和分析在可靠度分析中十分重要，是模型校准的有效方法。

3.3分解为子系统进行分析法

岩土工程往往工程量大，存在的风险来自多个方面，为了确保风险分析的全面，有必要将项目进行分解，将其分为几个不同的子系统，由专业人员进行预测分析，把握每个环节的风险，实现对工程项目存在风险的全面把握，并采取预防对策，确保整个项目工程的安全。

3.4评估法

这种方法能够对潜在的风险进行评估，有针对性地采取相应的解决措施，排除潜在隐患，保证岩土工程安全，这种分析方法受到工作人员的普遍采纳。

四、岩土工程风险分析的运用

4.1确定合理的方法

确定合理的分析方法对于分析岩土工程的风险非常重要，应在在充分考虑工程建设需求的基础上以岩土工程的具体情况为出发点进行有效的分析，工作人员可以采用上面所描述的概率法和定值法等对可能存在的风险进行全面的分析，进而创造有利的条件进行风险预防对策的实施。

4.2进行科学的风险评估

确定了分析方法以后要想具有一个完善的风险评估体系就需要全面的分析岩土工程中可能存在的问题，例如对施工过程中可能出现的环境破坏、经济损失以及社会影响等，在对材料参数的变异性以及不确定性进行分析的基础上满足结构稳定和边坡稳定的相关要求，只有这样才能在正确进行施工决策的基础上保证高效率的施工。

4.3采取有效的施工对策

在完成相应的风险分析以后就需要以岩土工程的需求为出发点采取相应的技术和预防措施，其中为了充分的保证岩土施工的顺利进行以及避免岩土工程中的安全事故应当制定相应的技术措施，而预防措施的主要作用就是尽可能的避免安全事故的发生，只有这样才能在保证工程建设顺利进行的基础上提升岩土工程的整体质量。

结束语:

岩土工程存在固有的不确定性，如何对其可靠性的风险评估是开展工程施工的前提。在实际风险评估中，要基于岩土工程分析对象，考虑岩土工程初始条件和边界条件的复杂性，重视岩土工程师的综合判断，合理利用科学有效的风险评估方法，提出设计依据，在岩土工程风险分析中应坚持因地制宜、抓住主要矛盾、合理设计等原则。总之，岩土工程风险分析中运用好合适的方法，就能最大限度的解决其中的不确定问题，带来巨大的工程效益。

参考文献:

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