可靠性分析在巖土工程中的應用

李旭東 代其磊 劉詩音

（山東科技大學，山東 青島 266590）

巖土工程作為與人類生產生活創新發展息息相關的重要部分，在實際針對巖土工程分析和管理中，能夠認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出較大的隨機性。雖然在人類幾千年的發展中，加強了對巖土工程的應用分析，但是無論是理論和實踐層面上都存在著較大的局限性，無法應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生活的各個方面，與人類生產生活能否順利、安全實現起著非常重要的作用。為了提升巖土工程施工建設的安全性水平，需要不斷實現創新使用，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，為巖土工程規劃設計方案的形成發揮有效的數據信息支持。在以往針對巖土工程可靠性分析中，著重使用安全系數法，雖然此種方法有著較長的應用時間，同時積累了豐富的經驗，但是作為一種傳統的應用模式，與實際巖土工程規劃使用還是存在較大的差距。而可靠性分析方法的使用中，能夠有效發現此種方法能夠將對巖土工程產生影響的各種因素全部考慮在內，能夠通過精確的概率計算預估巖土工程發生變化的幾率，促使工程設計更加科學合理，具有非常重要的現實價值。

1 可靠性分析在巖土工程中的應用

實際可靠性分析在巖土工程中的使用主要是通過土工試驗實現的，在理論和實踐相結合的基礎上，通過針對巖土工程中的泥巖力學特征、結構強度和物質組成特征等方面因素全面分析，在對環境因素影響因子有效控制基礎上，通過提取一定的數據因子，結合特定的土工試驗，結合現今所使用的測試手段，恢復巖土工程的天然應力狀態。在天然應力狀態恢復基礎上，獲取相關參數，通過針對參數實現計算分析，獲得關于巖土工程的相關信息，實現可靠性分析。現今，在巖土工程可靠性分析中，國內多為學者針對巖土工程可靠性分析提出了較多的試驗模型和計算方法，為實際可靠性分析工作進行提供了一定的指導。但是，同時應該認識到巖土工程可靠性分析中，需要泥巖的穩定性、可靠性實現精確計算分析。而現有的關于可靠性計算的模型無法針對泥巖實現應用，這也是后期巖土工程可靠性分析切實需要改進的一項工作。為了提升泥巖試驗測試的可靠性，在控制外部因素影響基礎上，能夠積極改進試驗技術和試驗手段、方法，以此提升泥巖結構的數據可靠性，為后期分析奠定基礎。

2 可靠性分析在巖土工程中具體應用價值分析

2.1 為巖土工程規劃設計奠定基礎

可靠性分析主要針對巖土工程的內部構成結構掌握了解基礎上，全面認識到巖土工程內部結構是否穩定，是否會對后期規劃建設產生一定的不良損害和影響。可靠性分析在結合泥巖結構穩定性以及含水性和疏密性分析基礎上，根據可靠性分析結果，將結果實現定級劃分。以此，針對巖土工程實現規劃使用項目負責人便可以在前期可靠性分析結果使用基礎上，為規劃工作的形成落實提供一定的數據支持。現今，面對我國加強對自然生態環境保護力度的不斷提升，在針對巖土工程加強規劃中，為了最小限度降低對生態平衡的破壞，必須加強前期巖土工程應用穩定性的分析，確定最佳的規劃設計方案，避免對地下水和周圍環境產生不良影響。

2.2 保障巖土工程安全規劃水平提升

可靠性分析在巖土工程中的應用主要目的之一則是為了保證巖土工程規劃建設中安全規劃水平提升。基于上述分析，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致巖土工程出現不可預估的變化性。一旦巖土工程出現不可控的變化，相關人員防護工作未能及時到位，那么最終產生的影響也是不可預估的。為了將不利影響控制在最小范圍內，加強巖土工程可靠性分析，通過科學的試驗，在試驗結果獲得基礎上，精確計算，根據當下巖土工程應力狀態預估巖土工程未來可能出現的變化。這樣，工程項目規劃開發工作人員便可以在可靠性分析基礎上，預估可能出現的風險，提前制定相應的防護管理措施。通過此種方法提升巖土工程項目安全管理水平，控制安全事故的出現。

2.3 規避生態脆弱帶，提升工程規劃科學性的重要做法

可靠性分析在巖土工程中的應用能夠針對巖土工程內部結構狀態分析，在有效分析巖土工程生態脆弱帶基礎上，促使工程規劃人員拋開脆弱地段，重新規劃其他路線。此種做法，不但是巖土工程規劃安全性提升的重要保證，而且也是巖土工程規劃開發中保護生態環境、維護生態平衡的重要做法。巖土工程規劃工作進行中，應切實認識到生態脆弱帶一旦受到破壞，那么不但給周圍巖土工程整體產生不良影響，導致巖土工程出現大范圍的塌陷現象，而且同樣會給生態環境有效維護產生不良影響。

3 基于可靠性分析基礎上巖土工程規劃建設改進策略分析

3.1 深基坑開挖做好相應防護工作

面對現今大量的巖土工程項目施工建設中需要進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生不良影響，工程單位在實際開挖工作進行中應做好相應的安全防護工作。如，深基坑前期開挖進行中，能夠在巖土結構可靠性分析基礎上，通過錨固穩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相對穩定安全的開挖環境，為整個巖土工程開挖建設工作順利進行發揮重要的保障作用。

3.2 邊坡抗滑加固有效落實

在部分工程項目中，需要結合巖土工程可靠性分析基礎上，進行相應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大范圍的安全事故，從而能夠整體上保證工程建設項目順利實現，向著科學化的方向落實。邊坡抗滑加固工作有效落實需要結合巖層內部結構，通過設置專門的防護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度和硬度，從而有效保證邊坡工程后期運行滿足相關標準需求。

3.3 工程相關風險防護工作到位

基于可靠性分析基礎上巖土工程規劃建設工作進行中，無論是深基坑開挖還是邊坡抗滑加固都是需要根據可靠性分析結果，在科學化評估基礎上，及時做好相應的風險防范工作。通過風險防護工作的進行，及時與相關技術人員做好技術交底和技術對接工作，風險防范處理嚴格按照規范標準落實，要防患于未然，通過智能化監測體系的建設對巖土工程實現動態化的監測，以此能夠在風險及時發現基礎上，提出相對應的改進對策。整體而言，可靠性分析的重要目的則是風險防護工作能夠有效落實，將風險控制在最小范圍內。

4 小結

綜上所述，可靠性分析在巖土工程中的應用對于提升工程項目施工建設水平，保證巖土工程科學化規劃開挖等方面起著非常重要的作用。在實際可靠性分析基礎上，能夠總結學者研究經驗，合理選擇分析模型和分析方法，結合分析記過做好深基坑開挖防護和邊坡抗滑加固工作，將風險控制在最小范圍內，以此選擇最佳的工程施工地址，促使巖土工程規劃建設按照預期規劃落實。