岩土设计中可靠性的探究

余国强

[摘要]随着各种工程建设技术的大力发展与进步，岩土设计的应用和普及已成为现代网络技术发展的一种必然趋势，为更好的发展和支持岩土设计项目的进步，促进光其在工程建设领域的应用，岩土工程的可靠性设计基于大量的参数的基础，还具有一定的应变性，是基础工程设计理念最核心的一块，也是研究里最受关注的一块。

[关键词]岩土工程 设计 可靠性

[中图分类号] P62 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-9-350-1

1我国岩土工程可靠性理论的发展

岩土工程可靠性原来的含义是指一个人是否守信义，或者人们对某市某物是否真实的一种主观判断行为，可靠性概念无法测度，比较模糊。在第二次世界大战期间，为了提高军事器材的使用效率，军事专家需要对器材具有一个准确的认识，因此，出现了采用统计学方法和概率论方法来分析和研究器械元件可靠性的活动。在世界大战之后，人们逐渐认识到可靠性分析的重要性，于是抓紧对可靠性进行研究，从而形成了一门新的学科门类――可靠性工程学。在上世界中叶的时候，可靠性工程学开始运用于土木工程领域，从而开启了岩土工程分析设计的新纪元。

2我国岩土工程可行性分析的发展

岩土工程可行性研究存在的不足：我国对于岩土工程的可行性理论的引进和研究是从上世纪70 年代后期开始的，距今已有三十多年的发展历史。在这个过程中，岩土工程的可行性研究呈现出自己的发展特点，主要表现为：岩土工程可行性研究起步较晚，发展速度较快，可行性研究面很广，规模庞大，在某些方面已经达到了世界先进水平。然而，我国对于岩土工程的可行性研究也存在不足，主要表现在：岩石方面的可行性研究比较少，岩土动力学的研究不够充分，岩土工程的特点没有得到研究者的关注，岩土力学物理机制与可靠性研究之间的结合不够紧密，有些方面的研究不够深入等。岩土工程可行性研究取得的成绩：在30 年的可靠性研究发展过程中，取得了不小的成绩，发表了一系列的学术论文和专著，其内容很广泛，包括可靠性理论的系统论述，关于建筑工程中的沉降概率情况分析，岩土参数的统计规律和渗透问题，以及岩土参数的数学统计模型等。这些成果的取得集中反映了我国在可靠性研究领域的进展情况。

3岩土工程可靠性设计需要解决的问题

岩土工程可靠性设计需要解决许多问题，这些问题包括：对收集、观察或者试验获得的数据进行分析处理，其中获得的数据包括岩土的属性、周围环境以及荷载等，处理的内容很多，包括统计参数的预测和计算，岩土工程设计参数的概率分布拟合度的验证等；对岩土工程现场进行勘察和取样，并进行初步的试验设计；采取合适的压实技术，使用合适的质量控制措施；通过计算，分析破坏概率与安全系数之间的关系；岩土工程安全度与工程造价之间的关系；差异沉降与总体沉降之间的关系；工程实例的经济分析以及安全分析；在不确定条件下对岩土工程进行优化处理和决策制定等。

4我国岩土工程可靠性施工技术应用现状

4.1地基处理技术

在对各国成熟地基处理方法进行研究和运用后，我国也形成了符合国土状况的岩土工程施工技术，。自从运用了我国自我开发的这些地基处理技术，不仅在资源上得到了大大的节约、降低了工程成本，还减少了污染，提高了城市环境质量，而且所形成的地基复合桩土应力比更加完美；

在对桩基和复合地基进行研究后，我国开发了钢筋混凝土疏桩复合地基，这是介于两者之间的新型地基基础形式，这将充分发挥出桩基间的承载作用，通过桩和土来负载整个建筑的重量，减少地面承重过高发生地面下沉的现象发生。

4.2基础工程施工技术

研发了后压浆桩技术。这个与传统的前压桩式灌浆技术不同，它是对已经成型的桩进行灌浆加固的一种先进技术。这种技术可以有效提升桩的抗压力，降低桩基的下沉量；岩土工程施工中混凝土预制桩的设置也有很大的技巧，要多关注施工地区的环境优势，必要的时候采用预钻孔法可以起到良好的施工效果，这个方法许多场地宽阔的工程都会采用。

5岩土工程可靠性设计现状

5.1我国岩土工程可靠性设计现状

随着设计工作的不断开展，我国的结构设计已经在概率法和极限状态的基础上采用了分项系数设计，与之相比较的话，岩土工程的设计工作进行的确比较迟缓。在我国，除了桩基的研究设计在世界范围内比较有影响力之外，其它的岩土工程设计水平都非常有限。

5.2岩土工程的特性

岩土工程的设计不足除了与研究历史比较短，资金投入力度不够大等外部因素直接相关之外，其很大一部分也是由岩土工程自身的特性决定的。与结构工程相比，岩土工程的特点非常明显，主要表现在三个方面：（1）岩土工程具有天然性。众所周知，结构工程所使用的材料都是后天人们自己加工的，比如钢筋混凝土等，其参数可以通过大范围的调查以及人为设定来获得。而相比之下，岩土工程面对的对象具有天然的属性，比如土和岩石等，这些物质的属性是自然确定的，人们无法对其进行变化，而只有通过特定的试验来取得。（2）岩土性能随位置不同而变化。一般来讲，不同地方的岩土其性能指标是不一样的，此外，即使是同一个地方，随着岩土深度的变化，其性能也会发生变化。

6岩土工程勘察规范

鉴于以上情况，《岩土工程勘察规范》（GB50021-94）在极限状态与概率法的问题上，只作了一些原则的规定。如由于岩土工程自身的特性以及我国岩土工程设计发展水平，在《岩土工程规范》（GB50021-94）中，对相关的概率法以及极限状态只进行了原则性的规定。比如，第12.14 条规定：岩土工程的定量分析可采用定值法，对特殊工程需要时可辅以概率法进行综合评价。第12.15 条规定了勘察成果报告中，应按不同情况提供岩土参数值。

7结束语

由于岩土工程的设计参数具有不稳定性，因此在对岩土工程进行可靠性设计时，要针对工程具体情况和实际特点进行随机应变，不能把原来固定的设计方案生搬硬套的进行运用。

参考文献

[1]王勇智.论如何实现岩土工程的可靠性设计[J].广东科技.2013（18）

[2]冯兴法.探讨如何实现岩土工程的可靠性设计[J].城市建设理论研究.2014（12）

[3]刘国民，游大海，薛怡等.岩土设计系统研究与工程实践[J].工程建设.2006（9）：70-72.

[4]刘东，丁振华，滕乐天.岩土设计自动化实用化关键技术及其进展.土建系统自动化，2004，28（7）：16-19.