岩土工程风险分析及应用综述

摘要：本研究分析了岩土工程的风险问题及其应用，并且对岩土工程中不确定的因素进行了分析，其中包括对岩土系数的描述和估计，总结了降低不确定因素的方法。另外，对岩土工程的特点及应用做了简要介绍，希望能够给岩土工程风险分析人士提供一定的帮助。

关键词：岩土工程；风险分析；应用综述

中图分类号：X820.4 文献标识码： A

对于岩土工程风险的分析可以用经济损失来表述，也可以用失效概率来表示，国外有一些先进的岩土工程风险评定方法，认为岩土风险与时间和空间都是有着密不可分的关系的，岩土工程系统的设计对于风险分析也有非常高的要求，并且要根据工程师的设计得出风险评定结果，进行风险分析是岩土工程的基础，

风险管理包括风险的级别、评价度量、决策等。

1.岩土工程风险分析的理论研究

1.1不确定性理论探究

目前，我国对于岩土工程的研究还是具有一定的局限性，因此，在进行风险分析的时候存在很多不确定因素，正是由于这些不确定的因素使得岩土工程的研究存在很多风险，因此，我们要对岩土工程中的不确定因素进行探究。不确定性包括客观和主观不确定性，前者主要有荷载环境的初始应力场、介质地质环境的岩性参数、不同施工环境与条件等；后者主要由于对岩体变形破坏机理认识不清，导致对岩土力学分析和模拟不足，这些因素的分析涉及模糊性、信息不完全性和信息处理的不确切性，这些不仅体现在时间上，还体现在空间中，而空间上的不确定因素就会给岩土工程的风险分析带来很大的困难，所以，在工程师对岩石力学的问题进行研究的过程中一定要重视对风险的分析，采取有效措施规避风险。

1.2不确定性因素的产生原因

岩土体的不确定性源于其可利用信息以及量测误差，其中地质因素是产生不确定性的主要原因，岩土力学行为及其空间分布太复杂，只能采取简化的方式。首先，由于地质结构会受到很多因素的影响，例如，地表渗透压的改变或者地形的变化等，这些因素会使得地质结构模型出现误差，给风险分析带来影响，因此，地质工程师在设计和计算的过程中一定要选择合适的地形和地质。其次，岩土工程的设计逐渐的引入量化的形式，换句话说，就是对不能够确定的工程因素予以量化，其中岩土工程的不确定因素主要包括：地下特征复杂难以辨认；地下特征不符合量化的结果；地表的某些部分出现了相关联的破坏等等，需要强调的是地质结构模型出现的不确定因素包括物理和数学两方面，这就要求工程师能够合理的用统计准则来判断和证实。

1.3如何控制不确定性因素

岩土工程师们应该以认真严谨的态度对风险分析中的不确定性因素进行分析，尤其是环境因素所导致的不确定性。首先，可以通过修正功能模型及其变量，获得更新的功能概率，也可以通过修正相应的后果和功能形式以降低路破坏的概率。其次，就是充分利用附加信息修正，通过直接修正参数或使用似然函数而作预后验分析进行，其中包括修改有关参数的不确定性，在有附加信息时，似然函数表达勘探或试验程序的内在不确定性。最后，就是在进行岩土工程的施工之前计算好，尤其是对于施工期间获得的计划之外的新信息，一定要及时的进行风险评估，避免发生危险。

2.岩土工程风险分析的特点和方法

2.1边坡工程可靠度风险的分析

岩土工程施工过程中边坡以及地基的安全性是非常重要的，应用平衡的原理对边坡可靠性进行分析可以得出其中的统计规律，事实上，边坡工程的破坏不是一次性的，其可以根据一定的数学模型进行统计和分析，在理论上，破坏强度视为残余的强度值，应该由剪切力引起，如果边坡工程的破坏程度非常严重，就会导致边坡和地基工程的瓦解，后果非常严重。近年来，有岩土工程师提出了边坡风险的整体演算法，尽管统计的条件非常复杂和苛刻，但是对于岩土工程风险的分析还是具有很大的帮助的，尤其是在阈值的选择上，应根据实际的工程施工情况予以确定。另一方面，就是对于边坡极限的描述，尽管其原理与边坡工程的破坏相似，但是，其破坏量值还是需要科学家和研究人员不断地探索，事实上，由于外界环境造成地表的细微变化都会给边坡工程的施工带来影响，如果超过了地质的承受范围，就会发生危险，给人民的生命财产安全带来威胁。

2.2对裂隙岩体的风险分析

美国工程师曾经提出要通过地质随机性和各向异性的特点对裂缝的岩体进行分析，关于这种研究方法还处于不断地发展之中。对于出现裂缝的岩体难免发生漏水，甚至出现滑坡等地质灾害，如果按照正态系数进行随机分布的话就会使得边坡指数的可靠性下降，对剪切力和饱和度的测定都带来一定程度的影响。基于多种因素，目前，我国对于裂缝岩体的风险分析还是有待研究。

2.3对地下工程的风险分析

随着我国经济的发展与科技的进步，以及人口数量增多导致占地面积的增加，有很多的地下工程如雨后春笋般的生长出来，很多建筑企业抓住这样的商机加强地下工程的投资与修建，但是，地下工程是存在着很大的风险的，建筑企业或是施工人员很容易忽视岩土工程中的不确定因素，这会给地下工程的安全性造成很大的威胁，工程师们正在努力的提高地下工程的数值分析结果的准确性，确保有效的规避地下工程带来的风险，提高工程的质量和安全性。

2.4岩土工程风险的设计

岩土工程的风险设计包括对于施的工设计和施工规范的认可，一些潜在的风险可能随着时间的推移逐渐的显现出来，如果不能及时采取有效措施予以制止，就会给工程质量带来很大的影响。因此，应用可靠的岩土工程风险分析方法可以把危险系数降至最小，从而进行风险决策。近些年来，我国对于岩土工程的风险设计了一些规范原则，施工人员应该严格的按照要求施工，并且，能够根据岩石实际的特点和有效参数较为准确的进行风险评定，不能够按部就班的把成熟结构的分析方法运用到现在的施工设计当中，岩土工程设计师可以先收集有效的准确信息，再做出模拟的图形，确定风险参数，最后选择合适的施工方案，在保证施工质量的前提下，尽量降低和减少施工的成本与工期。

3.岩土工程风险分析的应用

虽然岩土工程的风险分析有很多的不确定因素，但是近些年来，随着工程师们对岩土数据的勘测以及模型的建立都在一定程度上减少了不确定因素给岩土工程风险分析带来的影响，大量的事实证明，定量的风险分析方法可以在很大程度上给风险决策人员带来帮助，不会出现以往由于环境或其他因素导致异常的事情发生。对于岩土工程风险分析的应用前景是相当广阔的，一个完整的岩土工程风险分析能够把和自然相关的岩土工程进行全面的评定，并且对社会、经济和环境都带来帮助。另一方面，岩土工程的风险分析能够实现经济与安全的统一，以及岩土工程的投资效益的发展，如果，一旦风险分析的结果出现误差，就会破坏整体的概率结果，不仅给工程的造价带来影响，还对岩土工程的安全性和可靠性造成威胁。总之，岩土工程风险分析的应用应该与实践有机结合，从而弥补不确定性因素带来的危险。

4.结语

综上所述，本研究对岩土工程中风险的分析与应用做了探讨，主要分析了岩土工程中的不确定性因素，并且对其产生的原因和规避的方法做了简要论述，与此同时，对一些典型的岩土工程风险分析中容易出现的问题进行介绍，希望我国的岩土工程能够更安全健康的发展。

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