岩土工程风险分析及应用

岩土工程风险分析及应用

石新满

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摘要：为了研究岩土工程风险，本文首先介绍了岩土工程的特点和岩土工程风险分析的内容，主要包括：岩土工程安全系数和岩土工程设计参数。然后介绍了岩土工程风险分析方法：固定值理论、概率法和风险评估法。最后从确定合理的方法、进行科学地风险评估和采取有效的施工对策三个方面介绍了岩土工程风险分析的应用。本文的研究可为岩土工程风险分析和应用过程提供参考。

【关键词】岩土工程；风险分析；应用研究

岩土工程在土木工程施工过程中非常普遍，应采用合理的岩土工程施工方法，确保施工安全。因此，有必要充分研究岩土工程风险分析与应用，以避免安全事故的发生。下面将研究岩土工程风险分析的相关内容。

1. 岩土工程的特点

岩土工程作为土木工程建设过程中的一项重要内容，主要涉及岩体和土体两个方面，其中基础处理、土坡处理和地下工程是岩土工程的主要内容。由于土壤是一个长期地地质过程形成的，土壤和土体的不确定性给工程施工增加了难度。如果不处理土壤，就不能有效满足相应的施工要求。从岩土的特性来看，不确定性和非均匀性是岩土工程的主要特性，而非线性特性是岩土工程的主要物理特性。岩土工程在其物理性质的影响下，会产生许多不确定因素和不利因素。因此，在岩土工程研究过程中存在一定的困难。在研究分析过程中，主要存在以下几个方面的不确定性因素：施工现场的岩土存在一些不确定性因素，有些指标与实验室和现场的指标不同；此外，岩土工程计算没有统一的标准；岩土工程在荷载分布和荷载大小方面具有很大的不确定性，这给岩土工程的分析和处理带来了困难。因此，在岩土工程分析过程中，应严格遵循相应规范，尽量避免岩土工程风险。

2岩土工程风险分析内容

2.1岩土工程安全系数

在岩土工程施工过程中，存在着许多不确定因素。岩土工程在这方面不同于结构工程。施工条件在外部环境的影响下也在发生变化，外部气候也会对土工土的整体特性产生影响。因此，在施工过程中要准备足够的安全措施，才能有效防止事故的发生；同时，系统运行能力的下限和所需估价的上限决定了岩土工程的安全系数。

2.2岩土工程设计相关参数

在岩土工程施工过程中，一个非常重要的内容就是在对相关参数进行风险评估的过程中，确定相应的设计参数是否能够满足相应的施工标准，并在对相关参数进行施工验证的过程中做好相关工作。为了衡量设计参数是否符合建筑要求，可以采用拟合度检验的方法。所谓拟合度检验，是指在随机变量符合一定概率分布的基础上，对统计参数的准确性进行检验，进而确定该随机变量的准确性。

3.岩土工程风险分析方法

岩土工程是一个复杂的系统过程，需要综合分析和设计，其常用的设计方法如图1所示。

在岩土工程风险分析中，常用概率分析法、固定值理论和风险评估法。其中，概率分析的计算方法主要是通过一定的有效性分析模型来了解结构或系统的概率特征，可以很好地反映材料特性、几何结构形状、荷载等的不确定性概率分析。分析评价方法主要采用专家评价与数据相结合的方法，根据相关专家的经验进行选择和判断。该分析方法可以较好地分析岩土工程中的风险。

3.1定值论

固定价值理论是近年来岩土工程风险分析中常用的一种方法。它通过安全系数的应用来衡量工程建设的风险程度。经过大量的实际应用，这种分析方法逐渐赢得了人们的青睐。然而，随着工程建设数量的不断增加和岩土工程要求的不断提高，这种方法的局限性逐渐暴露出来。因此，这也逐渐推动了其他岩土工程风险分析方法的诞生，下面将详细介绍概率法和风险评估法等，通过各种方法的综合应用，可以对岩土工程中存在的风险进行有效地评估。

结构的极限状态是指结构的可靠状态与不可靠状态之间的极限状态，其中极限状态可以用结构的功能函数来表示：结构对荷载的阻力的过剩程度等于阻力与荷载作用的差值。采用实验方法观察函数可以得到以下三种情况：当两者之差大于零时，结构处于可靠状态；当两者之差小于零时，结构处于失效状态；当两者之差等于零时，整个机构处于极限状态。一些岩土破坏问题，如桩顶沉降和地面沉降，在参考以往工程经验的基础上，可以作为一个常数来处理。当阻力和荷载作用不确定时，也不可能确定结构抗荷载的过剩程度。因此，可以根据概率原理得到均值与标准差之间的关系。

上式中，为阻力与负载效应的相关系数。当荷载效应与荷载效应不相等时，可将下式简化为：

若将阻力与荷载效应以对数形式表示，则阻力与荷载效应之比为安全系数，则可得下式：

从上面可以看出，概率分析的本质是将结构的抗荷载多余度等于零作为结构破坏的条件，然后计算结构的抗荷载多余度小于等于零时的概率。

4岩土工程风险分析的应用

4.1确定合理的方法

岩土工程风险分析确定合理的分析方法非常重要，应在充分考虑工程建设需要的基础上，根据岩土工程的具体情况进行有效地分析。工作人员可以采用上述的概率法和固定值法对可能存在的风险进行综合分析。进而为风险防范对策的实施创造有利条件。

4.2进行科学地风险评估

分析方法确定后，为了有一个完善的风险评估体系，需要在分析材料参数的变异性和不确定性的基础上，综合分析岩土工程在施工过程中可能出现的环境破坏、经济损失和社会影响等问题，满足结构稳定性和边坡稳定性的相关要求。只有这样，才能在正确施工决策的基础上保证高效施工。

参考文献：

[1] 柳楠.岩土工程风险分析及应用综述[J].建材发展导向，2014，12（7）：56-58.

[2] 赵汉林.岩土工程风险分析及应用综述[J].城市建设理论研究，2013，26（36）：32-36.