巖土工程的風(fēng)險分析方法及相關(guān)問題探討,巖土工程論文

巖土工程的風(fēng)險分析方法及相關(guān)問題探討,巖土工程論文巖土是由長時間的地質(zhì)作用而構(gòu)成的一種具有高度不穩(wěn)定性的巖石，在組成構(gòu)造上相比于一般的巖石材料有著更大的各向異性和不均勻性，另外在物理學(xué)領(lǐng)域還具有非線性的特點(diǎn)，這些所具體表現(xiàn)出的詳細(xì)情況主要為:施工場地現(xiàn)有的巖石和實驗室的巖石判別指標(biāo)之間相差較大，存在一定的不確定性，所以巖土工程與其他工程有根本性的差異。就當(dāng)前來講，巖土工程的研究還沒有構(gòu)成統(tǒng)一的理論標(biāo)準(zhǔn)，也沒有構(gòu)成一個系統(tǒng)的知識研究體系，這樣就使巖土工程受力經(jīng)過中其荷載大小確定和分布存在較大的難度。1．2巖土工程的風(fēng)險管理巖土工程中的風(fēng)險管理主要包括下面幾個方面:(1)風(fēng)險辨別。即對風(fēng)險的行為、特征、現(xiàn)象以及來源方面的不確定性進(jìn)行辨別;(2)風(fēng)險的度量和量化。即通過對主客觀因素的分析來對產(chǎn)生錯誤的可能性進(jìn)行評估，然后按照評估結(jié)果對風(fēng)險源和其可能產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析，并計算風(fēng)險的概率值;(3)風(fēng)險管理。即對現(xiàn)存或可能存在的風(fēng)險因素進(jìn)行相關(guān)的量化估計分析，然后建立一個風(fēng)險模型，并以此和實際情況制定風(fēng)險決策;(4)風(fēng)險評價。即巖土工程可能存在的風(fēng)險進(jìn)行相關(guān)評價，并把風(fēng)險評價經(jīng)過和風(fēng)險管理進(jìn)行有機(jī)的連接;(5)風(fēng)險決策。即對巖體工程的現(xiàn)存風(fēng)險是接受還是躲避進(jìn)行選擇，這個選擇是根據(jù)每一種決策方案的風(fēng)險、效益和成本來定的，是根據(jù)對每一個決策成本核算、政治環(huán)境以及社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境的評估來定的。只要充分了解巖土工程的相關(guān)理論和管理理念才能對其風(fēng)險進(jìn)行有效的分析應(yīng)用。2巖土工程的風(fēng)險分析方式方法長期以來我們處理巖土工程的風(fēng)險問題大都采用傳統(tǒng)的定值論的方式方法，即通過對安全系數(shù)的研究來表示風(fēng)險程度。一般都以為只要采取適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)就能夠保證巖土工程的安全建設(shè)，這在一定程度上固然也是一種處理風(fēng)險問題方式方法，但是盡管其有豐富的經(jīng)歷體驗也是有局限性的，傳統(tǒng)的方式方法在當(dāng)代是不完備的，最基本的就是其無法提供講明工程可靠性的評價指標(biāo)。在這里的可靠性其實就是指系統(tǒng)在預(yù)定條件和預(yù)定時間下完成給定工作的概率。以此可以以看出來可靠性在系統(tǒng)工程中的重要性，它對系統(tǒng)的質(zhì)量指標(biāo)有著直接的影響，甚至能夠講影響著整個系統(tǒng)工程的成敗。其實對于一個較為復(fù)雜的系統(tǒng)工程來講，其一般存在很多的子系統(tǒng)或是原件能夠互相進(jìn)行組合聯(lián)絡(luò)，當(dāng)然華而不實每一個組合的效果都會直接影響系統(tǒng)工程。風(fēng)險分析的目的就在于對每個子系統(tǒng)進(jìn)行可靠性的估計，同時對其在構(gòu)成系統(tǒng)可靠性中所起的作用進(jìn)行相應(yīng)的評價，這樣才能有效的對工程薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，進(jìn)而提高整個系統(tǒng)工程的可靠性。當(dāng)然對于巖土工程來講也是如此，在對其進(jìn)行分析時要把它當(dāng)做一個大系統(tǒng)，并對其進(jìn)行分解，然后進(jìn)行常規(guī)分析。當(dāng)然最后由分析而設(shè)計出來的決策必需要控制其風(fēng)險性，要把風(fēng)險控制在可受范圍內(nèi)，這也是風(fēng)險分析的重要部分。等等這些的最終目的都是盡量降低巖土工程風(fēng)險，即便可能到達(dá)極限狀態(tài)的概率足夠的小，也稱為概率極小狀態(tài)設(shè)計。3巖土工程基于風(fēng)險分析的設(shè)計應(yīng)用3．1邊坡極限狀態(tài)的描繪敘述一般來講邊坡的毀壞機(jī)理是基本一致的，但是其毀壞的判定量數(shù)值是不同的，有一定的差異，對于這些差異就需要相應(yīng)的調(diào)查研究。其實不同種類的巖土體對不同的位移變形承受能力都存在一定的范圍，范圍過大就會對巖土體造成一定的毀壞。巖土工程中深基坑開挖后地表以及邊坡體都有可能發(fā)生不同程度的位移和變形，所以要重視對其的研究。3．2裂隙巖體隨機(jī)浸透和多場合耦合在巖土工程建設(shè)經(jīng)過中，水頭變異和方差減小一般都是由浸透層的變化引起的，這時水頭的相關(guān)距離也會發(fā)生相應(yīng)的變化。這里就牽涉到了浸透系數(shù)，一般來講浸透系數(shù)是服從于對數(shù)正態(tài)分布的，其變化會直接導(dǎo)致邊坡可靠性指標(biāo)以及下游邊坡上孔隙水壓力的變化。另外浸透系數(shù)對可靠性指標(biāo)和安全系數(shù)的影響還不清楚明晰，所以就很難進(jìn)行相關(guān)的判定。所以對多場合耦合的風(fēng)險分析進(jìn)行考慮有很大的困難，可以以講是不現(xiàn)實的，華而不實也包括對模型本身以及機(jī)理的研究，對這些進(jìn)行研究都是極為困難的。3．3地下工程風(fēng)險地下工程一般都具有模糊性和不穩(wěn)定性，這樣就限制了工程人員對地下工程特性及穩(wěn)定狀況的準(zhǔn)確認(rèn)識，進(jìn)而造成風(fēng)險的出現(xiàn)。這樣在工程很多方面都提高了要求，也都要求更可靠的地下工程分析結(jié)果。巖土工程在地下工程風(fēng)險分析應(yīng)用主要為依靠規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的常規(guī)工程以及研究潛在風(fēng)險兩個方面。在這兩個方面中每個都非常重要，要進(jìn)行系統(tǒng)的風(fēng)險分析就需要對這兩個方面進(jìn)行分析。巖土工程和其他工程有很大的差異性，所以不能簡單的把通用的可靠性風(fēng)險分析方式方法移植到工程中，必須對巖土工程的實際環(huán)境來對工程風(fēng)險進(jìn)行科學(xué)的分析和應(yīng)用。4巖土工程風(fēng)險分析中還未解決的問題巖土工程風(fēng)險分析尚未解決的問題一般都是在工程中新出現(xiàn)的一些問題，這些問題往往具有綜合性，其問題主要表如今下面三個方面:(1)對不確定性因素的合理描繪敘述較為困難。如何把工程背景有效的結(jié)合到工程設(shè)計中去，如何更高層次效的進(jìn)行工程的管理工作，這些都是常見的問題，在這些問題的背后能夠發(fā)現(xiàn)問題產(chǎn)生原因就是理論的缺乏。所以利用有限的樣本所提供的信息，通過風(fēng)險理論來建立一個完好的風(fēng)險分析協(xié)調(diào)還未實現(xiàn)，如何建立一個完好的風(fēng)險分析系統(tǒng)就是最大的問題;(2)對實際工程的臨界情況分析缺乏。這主要表如今沒有建立一個正確的失效形式模型，由于巖土工程是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，變量比擬多，而且還是非線性的，所以沒有一個失效機(jī)制就很難獲得失效機(jī)理，也就無法研究出適于巖土工程風(fēng)險分析的有限元算法;(3)對當(dāng)代信息技術(shù)的應(yīng)用缺乏。這主要表如今工程設(shè)計和建設(shè)以及完工監(jiān)測沒有很好的對當(dāng)代信息技術(shù)進(jìn)行有效的利用。單一的依靠一般方式方法而不運(yùn)用當(dāng)代信息技術(shù)顯然就很難在可靠性的評估中進(jìn)行粗糙集技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘、融合信息等不確定計算，這樣就會對最終的計算結(jié)果造成一定的影響。5巖土工程風(fēng)險分析與應(yīng)用瞻望長期以來，人們對風(fēng)險分析和應(yīng)用存在很多的偏見和顧慮，在巖土工程中也是如此。華而不實由于巖土工程具有的不確定性因素較多、模型誤差大、量測實驗數(shù)據(jù)有限的特點(diǎn)，假如不進(jìn)行風(fēng)險分析對整個工程來講是非常危險的。巖土工程師認(rèn)識假如從概率現(xiàn)象入手，研究的結(jié)果和相應(yīng)的評價也就必須以概率的形式進(jìn)行。經(jīng)實踐證明，通過各種不確定性研究方式方法，利用定量風(fēng)險分析法來為最終的決策提供根據(jù)是很方便的，這些能夠在很大程度上給決策者提供輔助評價信息，幫助實現(xiàn)決策的科學(xué)化。通過風(fēng)險分析能夠認(rèn)識更多在工程中出現(xiàn)的異?；蚴遣黄谕氖录?，另外通過風(fēng)險分析可以以對事件出現(xiàn)的概率和相應(yīng)后果進(jìn)行科學(xué)的評估。一個完好的風(fēng)險分析就是對工程系統(tǒng)可能響應(yīng)的事件進(jìn)行全面的估計，并對相應(yīng)結(jié)果進(jìn)行評定。其反映了對巖土工程設(shè)計的綜合性要求，同時還能夠表現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)與安全的統(tǒng)一，所以有較好的發(fā)展前景。6結(jié)束語巖土工程進(jìn)行風(fēng)險分析和應(yīng)用是基于對工程施工條件和巖土工程的了解上進(jìn)行的，要得出有效的結(jié)果就需要對不確定因素和確定因素進(jìn)行全面的整合，必須結(jié)合一定的工程施工標(biāo)準(zhǔn)來得出相應(yīng)的結(jié)論。巖土工程風(fēng)險分析能夠?qū)r土工程建設(shè)起到一定的參考作用，但是如今仍然存在一些難以解決的風(fēng)險問題，這就需要我們要加大對其的研究。以下為參考文獻(xiàn)［1］郭宏．談巖土工程的可靠性設(shè)計［J］．山西建筑，2002(07):32－33．［2］潘建，李支令．巖土工程中風(fēng)險評估方式方法分析