关于岩土工程风险分析及应用的相关研究

【摘要】岩土工程是一门既古老又新近的专业技术。我们早在上古时代，人类就因修道路、挖渠道、建居室就与岩石和土打交道。而在近代工业化过程中，例如：建厂房、开矿山、修铁路、兴水利等土木工程实践中，涉及到许多与岩土有关的问题，比如地基的承载能力、边坡的稳定、地下水的控制、岩土材料的利用等等。也正岩石工程的广泛应用是因为但岩土工程的广泛应用，其风险是不可避免的，而在中国真正成为一门独立的专业，则不到半个世纪。因此本文就岩石工程的风险进行分析，并且就相关的应用作出分析，对岩石工程在我国的应用做出贡献。

【关键词】岩石工程；风险分析；岩石工程应用

1 岩石工程的定义以及研究岩石工程的意义

在中国来说，岩石工程的定义非常的多，现在举例来说有：《岩土工程基本术语标准》定义为：“土木工程中涉及岩石和土的利用、处理和改良的科学技术。”中国大百科全书定义为：“土木工程的一个分支，以工程地质学、岩石力学、土力学与基础工程为理论基础，涉及岩石和土的利用、整治和改造的一门技术科学。”也有不少专家定义为：“土木工程的一个分支，研究岩土体（包括其中的水）作为支承体、荷载、介质或材料，必要时对其改良或治理的一门工程技术。”那么综合上述的定义来讲笔者认为岩石工程有三大特点，分别是：第一、岩土工程是土木工程的分支；第二、研究对象是岩石和土，当然包括岩土中的水；第三、是一门关于岩石的技术科学或工程技术。

在我们的日常生活中岩石工程应用非常的广泛：小到桥梁、路基的建设以及房屋的建筑，大到地质灾害的防护都起到非常重要的作用。研究岩石工程是科学技术不断发展的过程当中不可缺少的一部分。下面，笔者就岩石工程的风险就行分析，以及岩石工程的应用进行分析。从而达到岩石工程在我们的日常生活中发挥最大功能的作用。

2 岩石工程的风险分析

一切不确定性因素是事物存在风险的根源。而岩土工程的不确定性包括参数、模型不确定性和人们认识的不确定性，使得岩土工程基础及其上部的土木工程必然存在不同程度的风险。虽然很多不能确定的风险是不可以抗拒的，但是我们可以分析这些不确定的风险，尽量的去了解和认识，只有这样我们才能在岩石工程的制作过程中尽量的避免这些不确定因素或者是为我所用。那么在此笔者主要从两方面进行分析：第一，对自然条件的依赖性和条件的不确知性；第二，岩土工程的不严密性、不完善性和不成熟性

2.1 对自然条件的依赖性和条件的不确知性

岩土工程作为土木工程的分支，是以传统力学为基础发展起来的。但很快发现，单纯的力学计算不能解决实际问题。而究其原因主要在于对自然条件的依赖性和计算条件的不确知性。我们也知道，由于科技发展的局限性，我们人类对于自然条件的认知还是非常不到位的，就算是简单的刮风下雨我们也只能简单的进行短时间的预见和分析，更不用说在短时间内改变自然条件的不可预见性。而我们的岩石工程更多的是建立在自然条件之下，不可避免的会有地震，酸雨等外界条件的影响。因此，岩石工程的外界自然条件是不可控制的。而就岩石工程的内部条件来说：试与结构设计比较，结构工程师面临的材料是混凝土、钢材等人工制造的材料，材质相对均匀，材料和结构都是由工程师在设计时选定，是可控的，计算条件十分明确，因而建立在力学基础上的计算是可信的。而岩土，无论材料还是结构，都是自然形成，不能由工程师的控制，而选定的过程只能根据勘测选择更加适合的，可是通过勘察查明的会有一个问题那就是不可能完全查明他的质地和形成的过程，难以控制的因素非常的多。因而存在条件的不确知性和参数的不确定性，不同程度地存在计算条件的模糊性和信息的不完全性。因而虽然岩土工程计算方法取得了长足进步，并且发挥了非常重要的作用，但是由于计算假定、计算模式、计算参数与实际之间存在很多差别，计算结果与工程实际之间总还是会存在或多或少的差别，需要岩土工程师综合判断。“不求计算精确，只求判断正确”，强调概念设计，已是岩土工程界的共识。因此，岩石工程的不确定性和不可控制性达成了岩石工程的风险。

2.2 岩土工程的不严密性、不完善性和不成熟性

地质学和力学是岩土工程的两大理论支柱，两者互助补充，互相融合，互相嫁接，互相利用。我们知道力学是以基本理论为出发点，结合具体条件，构建模型求解。其特点是从一般到特殊，严密，是一种演译推理的思维方法。而相反的是地质学是在调查研究取得大量数据的基础上，分析、综合、对比找出科学规律，从特殊到一般，是一种归纳推理的思维方法，侧重于分析成因演化，宏观把握，综合判断。但是由于条件的不确定性和参数的不确定性，导致信息的不完全性，使单纯的计算不仅不精确，也不一定可靠。因而强调定性分析与定量分析相结合，强调综合判断。然而综合判断就必须得依靠工程师的理论基础和丰富的工程经验。这也不是很准确的并且也是无法判断的。就像一位良医，既要深刻理解医药理论，又要有丰富的临床经验。忽视经验当然是错误的，没有经验的人肯定解决不了复杂的工程问题。忽视理论也是错误的，极易将局部经验误为普遍真理，犯概念性错误。因此只有将经验和理论结合起来才能真正的解决好问题。而经验具有非常大的不可控性。“经验之果只有结在理论之树上才有生命力。”由上可知，岩土工程迄今还是一门不严密、不完善、不够成熟的科学技术，处在“发展中”的一门科学技术，因而存在相当大的风险性。因此说在自然条件不可以控制的情况下，由于经验的不可控制性从而使得岩石工程具有很大的风险性。

3 岩石工程的应用注意问题分析

由于岩石工程的应用过程中存在着很多的风险，因此我们在岩石工程的应用中需要注意很多方面的问题。那么在岩石工程的应用过程当中究竟应该注意哪些问题呢？笔者就一些需要注意的问题进行了总结。

第一层面，如果是涉及人身健康、工程安全、环境保护等公众利益、国家利益的，应制定技术法规，由国家制订，强制执行，严格监管。包括勘察设计的基本准则，各种灾害的防治，有害物质扩散的限制等等。防止出现对社会、对人身有危害的工程。

第二层面，属于大量重复型的技术规则，如术语、符号、分类，常用测试方法、常用分析法等，宜制定具体而统一的标准，供工程师采用。

第三层面，需因地制宜，结合具体工程处置的问题，诸如勘察工作的布置，岩土工程设计方案等，规范只对基本准则作出规定，具体问题由岩土工程师根据具体情况，发挥自己的学识和经验，进行综合判断，并承担风险责任。

4 结语：

尽管因为各方面的原因人们对风险分析的应用还是存在多种的疑虑或偏见，但因为长期以来，岩土工程类似的不确定性因素较多、量测实验数据有限、模型误差大的介质，导致工程师的认识依然仅仅只是从概率现象入手的，研究的结果和评价也只能以概率的形式表达。而实践证明，只有利用各种不确定性研究方法，并使用定量风险分析作为决策工具或传统设计的补充，才能在相当程度上可给决策者提供更多的辅助评价信息。完整的风险分析是根据各种自然现象的概率及其对相关的自然和人类（即工程系统的可能响应）进行全面的估计，对造价以及各种社会、经济和环境方面的灾害性结果进行评估。我们相信，在未来的一段时间内，岩石工程随着人们的研究越来越深将会得到跟好的发展。

参考文献

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