巖土工程風險分析及應用探究

摘 要：近年來我國經濟取得了穩定較快的發展，巖土工程的施工規模也越來越多。在巖土工程中需要利用新的研究方法來了解和認識現有的施工條件，將工程中存在的潛在風險進行合理的規避，建造出更加優質的工程項目。本文就巖土工程的風險，以及對巖土工程的風險管理方法和應用進行了詳細細致的論述。

關鍵詞：巖土工程;風險;應用;不確定性

在巖土工程中進行風險分析，就是對工程中可能出現的異常事件進行合理的規避，實現安全與經濟的有機統一。但是，在巖土工程中進行風險分析以及根據風險分析進行設計應用時，還存在著一些不利因素。例如，如何才能準確合理的對不確定因素進行描述，如何才能詳細細致的分析巖土工程的臨界情況等，這是我們下一步進行研究的重點。

一、巖土工程的風險分析

（一）工程中的風險管理

在對巖土工程進行風險估計時，必須要綜合考慮定量估計和定性估計，將工程中的不確定因素和不穩定情況進行系統的、綜合性的描述。因此，在巖土工程中，進行風險管理時，一般需要按照以下5個步驟依次進行：

1.風險級別：對巖土工程中可能出現的風險來源以及其他不確定、不穩定的因素進行鑒別。

2.風險的量化和度量：對巖土工程中可能出現的錯誤以及風險，必須利用主觀和客觀的概率進行評價，同時還需要明確風險的來源與受其影響的事務之間的關系。

3.風險評價：這一過程主要是對以上風險的評價工程和風險管理之間進行合理有效的連接。

4.風險決策：針對巖土過程中所做決策帶來的成本、效益以及風險之間的關系進行評估，合理接受最小風險以及規避最大的風險。

5.風險管理：對巖土工程中可能導致風險出現的因素進行合理的量化和估計，進而建立合理的風險評估模式，做出風險決策。

（二）工程風險分析方法

巖土工程的項目建設是一個繁復多雜的系統，其中任何環節出現差錯都可能導致工程質量不達標的問題，影響工程項目的正常使用。因此，我們在巖土工程項目建設之初，就應該具備高度的風險意識，利用合理的風險評估方法以及管理方法，最大可能的規避一切可能出現的風險情況，以期減小風險帶來的經濟損失。

1. 定值法

目前，在我國的巖土工程項目中，對風險進行評估和管理時，使用最多最頻繁的就是定值法。定值法主要就是在巖土工程建設時，采用一定的安全系數對工程的風險程度按照一定的標準進行衡量和估算。但是由于采用定值法對風險進行評估時，由于考慮因素單一，已不能滿足巖土工程的安全可靠施工需求。

2.不確定性風險分析理論

巖體的不確定性不僅表現在主觀上，即載荷環境初始應力場以及介質地質環境巖性參數等，還表現在客觀上，即對巖體變形破壞機理認識不清以及對對巖土力學的分析模擬不到位等。巖土的這種不確定性在時間和空間上都有反應，主要來源于地質因素、固有非均質等等。考慮到以上諸多因素對巖土工程可靠性造成的影響，可以采用極限狀態函數作為巖土工程風險評估的計算模式。所以可以說，模型的不確定性計算和分析，在巖土工程的風險評估以及可靠度分析中占據著十分重要的地位，也是對模型進行校準，以便于精確計算風險的有效方法。

二、 基于風險分析的工程應用

（一） 邊沿、地基工程可靠度風險

對邊坡穩定性進行分析時，就需要在一定的環境下根據極限平衡理論建立其數學表達式，然后其基本變量，及安全系數或者是安全儲備等，來表達出其在統計學上的規律。而對于邊坡破壞而言，由于這是一種漸進性的破壞，就需要有針對性的建立數學模型，重點表述出各個破壞點之間在破壞概率上存在的異同。單純的進行理論分析時，我們可以發現，在滑動面局部破壞概率最大的地方最先發生邊坡初始局部破壞，隨著時間的慢慢推移，已經破壞 的條分強度為殘余強度值，剩余水壓力必須未破壞層來進行承擔。因此，一旦破壞達到了一定的程度，就會出現整體破壞。

（二）邊坡極限狀態描述

從根本上來說，出現邊坡破壞的原因大體上都是相同的，區別主要在于破壞的判據量數據不同。因此，針對不同類型的巖土體，必須考慮其在發生位移變形時所能承受的壓力范圍。如果規劃的不好，當出現較大程度的位移時，就會超出巖土體本身所能承受的能力，進而造成較大范圍的破壞。尤其是在深基坑開挖后，必須充分考慮邊坡體以及地表所可能發生的最大程度的位移和變形，以保證在最不利的情況下，仍然具有一定的穩定性。

（三）裂隙巖體隨機滲流和多場合耦合

雖然從理論上進行分析可知，滲透系數是股從對數正態分布的。但是滲透層會導致水頭變異，并使得方差減小以及水頭相關距離發生變化。所以，下游邊坡上孔隙水壓力以及邊坡的可靠性指標等也會隨著滲透系數的變化而變化。但是，就安全系數和可靠系數來說，其本身受滲透系數的影響到底有多大，目前還沒有十分成熟的定論，這個問題還需要進一步進行研究 。同樣的，對耦合場進行風險分析，也存在著諸多困難。這不僅包括對耦合場機理以及其模型的研究，還包括耦合風險分析理論以及參數變異的影響等。所以說，對于耦合場的風險分析也不太現實。

（四）地下工程風險

眾所周知，相對于地上工程來說，地下工程具有更大程度的模糊性以及不穩定性，這也就導致人們不能準確的認識地下工程的變形破壞特性以及其穩定性。但是，相對于地上工程，地下工程在參數反演以及模型識別等方面，卻要求更準確、更可靠的工程分析結果。目前，人們主要是依據以下兩種標準進行巖土工程的設計應用：第一，就是依照行業標準和各種規范所進行設計工程，這是一種比較傳統的常規的做法。第二種就是將主要精力放在工程的風險研究上，以期能夠更好地規避風險，減少出現極限狀態的概率。但是在工程應用中，主要是采用第一種方法，第二種方法主要局限在大型的工程和建筑上，并采用定值法進行計算，輔助以概率法進行綜合評定。

三、總結

在對巖土工程的施工條件進行全面細致的了解后，就可以根據相關的標準和規定，對巖土工程中可能出現的不確定因素以及不穩定情況進行歸納整合，進而得出相應的結論。可以說，在信息化時代的背景下，利用現代化技術對巖土工程進行合理的風險分析將對巖土工程的建設起到決定性的作用，具有非常重要的研究價值。

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