可靠性分析在巖土工程中的應(yīng)用

李旭東 代其磊 劉詩音

（山東科技大學(xué)，山東 青島 266590）

巖土工程作為與人類生產(chǎn)生活創(chuàng)新發(fā)展息息相關(guān)的重要部分，在實(shí)際針對巖土工程分析和管理中，能夠認(rèn)識到巖土工程所要面對的對象是在人為因素和自然因素雙重影響下不斷變化的巖石和土地。在不斷變化中，除了含水率和疏密性等特征，巖土工程整體上表現(xiàn)出較大的隨機(jī)性。雖然在人類幾千年的發(fā)展中，加強(qiáng)了對巖土工程的應(yīng)用分析，但是無論是理論和實(shí)踐層面上都存在著較大的局限性，無法應(yīng)對變化性較大的巖土工程。而由于巖土工程存在于人類生產(chǎn)生活的各個方面，與人類生產(chǎn)生活能否順利、安全實(shí)現(xiàn)起著非常重要的作用。為了提升巖土工程施工建設(shè)的安全性水平，需要不斷實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新使用，突出巖土工程的可靠性分析。通過巖土工程可靠性分析理論的使用，為巖土工程規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的形成發(fā)揮有效的數(shù)據(jù)信息支持。在以往針對巖土工程可靠性分析中，著重使用安全系數(shù)法，雖然此種方法有著較長的應(yīng)用時間，同時積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，但是作為一種傳統(tǒng)的應(yīng)用模式，與實(shí)際巖土工程規(guī)劃使用還是存在較大的差距。而可靠性分析方法的使用中，能夠有效發(fā)現(xiàn)此種方法能夠?qū)r土工程產(chǎn)生影響的各種因素全部考慮在內(nèi)，能夠通過精確的概率計(jì)算預(yù)估巖土工程發(fā)生變化的幾率，促使工程設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)價值。

1 可靠性分析在巖土工程中的應(yīng)用

實(shí)際可靠性分析在巖土工程中的使用主要是通過土工試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)的，在理論和實(shí)踐相結(jié)合的基礎(chǔ)上，通過針對巖土工程中的泥巖力學(xué)特征、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和物質(zhì)組成特征等方面因素全面分析，在對環(huán)境因素影響因子有效控制基礎(chǔ)上，通過提取一定的數(shù)據(jù)因子，結(jié)合特定的土工試驗(yàn)，結(jié)合現(xiàn)今所使用的測試手段，恢復(fù)巖土工程的天然應(yīng)力狀態(tài)。在天然應(yīng)力狀態(tài)恢復(fù)基礎(chǔ)上，獲取相關(guān)參數(shù)，通過針對參數(shù)實(shí)現(xiàn)計(jì)算分析，獲得關(guān)于巖土工程的相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)可靠性分析?，F(xiàn)今，在巖土工程可靠性分析中，國內(nèi)多為學(xué)者針對巖土工程可靠性分析提出了較多的試驗(yàn)?zāi)Ｐ秃陀?jì)算方法，為實(shí)際可靠性分析工作進(jìn)行提供了一定的指導(dǎo)。但是，同時應(yīng)該認(rèn)識到巖土工程可靠性分析中，需要泥巖的穩(wěn)定性、可靠性實(shí)現(xiàn)精確計(jì)算分析。而現(xiàn)有的關(guān)于可靠性計(jì)算的模型無法針對泥巖實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，這也是后期巖土工程可靠性分析切實(shí)需要改進(jìn)的一項(xiàng)工作。為了提升泥巖試驗(yàn)測試的可靠性，在控制外部因素影響基礎(chǔ)上，能夠積極改進(jìn)試驗(yàn)技術(shù)和試驗(yàn)手段、方法，以此提升泥巖結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)可靠性，為后期分析奠定基礎(chǔ)。

2 可靠性分析在巖土工程中具體應(yīng)用價值分析

2.1 為巖土工程規(guī)劃設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)

可靠性分析主要針對巖土工程的內(nèi)部構(gòu)成結(jié)構(gòu)掌握了解基礎(chǔ)上，全面認(rèn)識到巖土工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定，是否會對后期規(guī)劃建設(shè)產(chǎn)生一定的不良損害和影響?？煽啃苑治鲈诮Y(jié)合泥巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及含水性和疏密性分析基礎(chǔ)上，根據(jù)可靠性分析結(jié)果，將結(jié)果實(shí)現(xiàn)定級劃分。以此，針對巖土工程實(shí)現(xiàn)規(guī)劃使用項(xiàng)目負(fù)責(zé)人便可以在前期可靠性分析結(jié)果使用基礎(chǔ)上，為規(guī)劃工作的形成落實(shí)提供一定的數(shù)據(jù)支持?，F(xiàn)今，面對我國加強(qiáng)對自然生態(tài)環(huán)境保護(hù)力度的不斷提升，在針對巖土工程加強(qiáng)規(guī)劃中，為了最小限度降低對生態(tài)平衡的破壞，必須加強(qiáng)前期巖土工程應(yīng)用穩(wěn)定性的分析，確定最佳的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，避免對地下水和周圍環(huán)境產(chǎn)生不良影響。

2.2 保障巖土工程安全規(guī)劃水平提升

可靠性分析在巖土工程中的應(yīng)用主要目的之一則是為了保證巖土工程規(guī)劃建設(shè)中安全規(guī)劃水平提升?；谏鲜龇治?，由于巖土工程本身的特殊性，無論是來自人為因素還是外界因素的影響都容易導(dǎo)致巖土工程出現(xiàn)不可預(yù)估的變化性。一旦巖土工程出現(xiàn)不可控的變化，相關(guān)人員防護(hù)工作未能及時到位，那么最終產(chǎn)生的影響也是不可預(yù)估的。為了將不利影響控制在最小范圍內(nèi)，加強(qiáng)巖土工程可靠性分析，通過科學(xué)的試驗(yàn)，在試驗(yàn)結(jié)果獲得基礎(chǔ)上，精確計(jì)算，根據(jù)當(dāng)下巖土工程應(yīng)力狀態(tài)預(yù)估巖土工程未來可能出現(xiàn)的變化。這樣，工程項(xiàng)目規(guī)劃開發(fā)工作人員便可以在可靠性分析基礎(chǔ)上，預(yù)估可能出現(xiàn)的風(fēng)險，提前制定相應(yīng)的防護(hù)管理措施。通過此種方法提升巖土工程項(xiàng)目安全管理水平，控制安全事故的出現(xiàn)。

2.3 規(guī)避生態(tài)脆弱帶，提升工程規(guī)劃科學(xué)性的重要做法

可靠性分析在巖土工程中的應(yīng)用能夠針對巖土工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)狀態(tài)分析，在有效分析巖土工程生態(tài)脆弱帶基礎(chǔ)上，促使工程規(guī)劃人員拋開脆弱地段，重新規(guī)劃其他路線。此種做法，不但是巖土工程規(guī)劃安全性提升的重要保證，而且也是巖土工程規(guī)劃開發(fā)中保護(hù)生態(tài)環(huán)境、維護(hù)生態(tài)平衡的重要做法。巖土工程規(guī)劃工作進(jìn)行中，應(yīng)切實(shí)認(rèn)識到生態(tài)脆弱帶一旦受到破壞，那么不但給周圍巖土工程整體產(chǎn)生不良影響，導(dǎo)致巖土工程出現(xiàn)大范圍的塌陷現(xiàn)象，而且同樣會給生態(tài)環(huán)境有效維護(hù)產(chǎn)生不良影響。

3 基于可靠性分析基礎(chǔ)上巖土工程規(guī)劃建設(shè)改進(jìn)策略分析

3.1 深基坑開挖做好相應(yīng)防護(hù)工作

面對現(xiàn)今大量的巖土工程項(xiàng)目施工建設(shè)中需要進(jìn)行深基坑開挖的工作，為了提升深基坑開挖的安全性，避免可靠性低下的巖土工程給深基坑開挖產(chǎn)生不良影響，工程單位在實(shí)際開挖工作進(jìn)行中應(yīng)做好相應(yīng)的安全防護(hù)工作。如，深基坑前期開挖進(jìn)行中，能夠在巖土結(jié)構(gòu)可靠性分析基礎(chǔ)上，通過錨固穩(wěn)定的方式將深基坑開挖周圍固定起來，并且通過輔助使用支架方式建設(shè)相對穩(wěn)定安全的開挖環(huán)境，為整個巖土工程開挖建設(shè)工作順利進(jìn)行發(fā)揮重要的保障作用。

3.2 邊坡抗滑加固有效落實(shí)

在部分工程項(xiàng)目中，需要結(jié)合巖土工程可靠性分析基礎(chǔ)上，進(jìn)行相應(yīng)的邊坡抗滑加固處理。只有抗滑加固處理工作到位之后，才能夠保證邊坡施工中不會出現(xiàn)大范圍的安全事故，從而能夠整體上保證工程建設(shè)項(xiàng)目順利實(shí)現(xiàn)，向著科學(xué)化的方向落實(shí)。邊坡抗滑加固工作有效落實(shí)需要結(jié)合巖層內(nèi)部結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置專門的防護(hù)邊界或者在巖土工程中通過澆筑混凝土，提升巖土工程整體的強(qiáng)度和硬度，從而有效保證邊坡工程后期運(yùn)行滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)需求。

3.3 工程相關(guān)風(fēng)險防護(hù)工作到位

基于可靠性分析基礎(chǔ)上巖土工程規(guī)劃建設(shè)工作進(jìn)行中，無論是深基坑開挖還是邊坡抗滑加固都是需要根據(jù)可靠性分析結(jié)果，在科學(xué)化評估基礎(chǔ)上，及時做好相應(yīng)的風(fēng)險防范工作。通過風(fēng)險防護(hù)工作的進(jìn)行，及時與相關(guān)技術(shù)人員做好技術(shù)交底和技術(shù)對接工作，風(fēng)險防范處理嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)，要防患于未然，通過智能化監(jiān)測體系的建設(shè)對巖土工程實(shí)現(xiàn)動態(tài)化的監(jiān)測，以此能夠在風(fēng)險及時發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)上，提出相對應(yīng)的改進(jìn)對策。整體而言，可靠性分析的重要目的則是風(fēng)險防護(hù)工作能夠有效落實(shí)，將風(fēng)險控制在最小范圍內(nèi)。

4 小結(jié)

綜上所述，可靠性分析在巖土工程中的應(yīng)用對于提升工程項(xiàng)目施工建設(shè)水平，保證巖土工程科學(xué)化規(guī)劃開挖等方面起著非常重要的作用。在實(shí)際可靠性分析基礎(chǔ)上，能夠總結(jié)學(xué)者研究經(jīng)驗(yàn)，合理選擇分析模型和分析方法，結(jié)合分析記過做好深基坑開挖防護(hù)和邊坡抗滑加固工作，將風(fēng)險控制在最小范圍內(nèi)，以此選擇最佳的工程施工地址，促使巖土工程規(guī)劃建設(shè)按照預(yù)期規(guī)劃落實(shí)。