邊坡巖土工程不確定性分析及對策

摘 要：在邊坡巖土工程中，存在著很多不確定的因素，其中包括巖土模型、巖土參數(shù)、人為因素。這些不確定性因素對邊坡巖土工程帶來不利的影響，為了解決這些不利影響，文章對邊坡巖土工程中的不確定性進(jìn)行分析，從而就如何處理提出自己的建議及對策，以期更好的提高邊坡巖土工程的施工水平和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：邊坡巖土工程；不確定性；對策

隨著市場經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，我國建筑行業(yè)也得到了很大的提高，其中地下建筑工程的數(shù)量也在不斷增加。在邊坡巖土工程中，很多不確定的因素也越來越多，給邊坡巖土工程施工帶來不利的影響，從而影響到整個(gè)建筑施工的順利進(jìn)行。所以，加強(qiáng)對巖土工程不確定因素的整理和處理刻不容緩。下文對邊坡巖土工程中不確定性進(jìn)行分析，從而就如何處理不確定性因素提出相應(yīng)有效的對策，以期更好的提高邊坡巖土工程的施工水平和質(zhì)量，保證工程建設(shè)的順利進(jìn)行。

一、影響邊坡巖土工程的不確定性因素

（一）巖土模型

在進(jìn)行邊坡巖土工程的前期評價(jià)分析時(shí)，會(huì)構(gòu)建多個(gè)模型進(jìn)行施工場地巖土體的模擬，模型作為原型最理想的替代物，讓設(shè)計(jì)人員更好的了解和掌握實(shí)際巖土體的相關(guān)特征。在邊坡巖土分析過程中，模型的不唯一性，導(dǎo)致不同模型之間存在程度不一的差異性，造成巖土模型的不確定性。在巖土工程中所使用分析模型的復(fù)雜度和實(shí)用性是根據(jù)人的分析能力與認(rèn)知水平來決定的。就實(shí)際施工設(shè)計(jì)中，更多的考慮坡體結(jié)構(gòu)的性能和特點(diǎn)是邊坡巖土工程設(shè)計(jì)發(fā)展的必然趨勢。

（二）巖土參數(shù)

巖土參數(shù)是工程施工的主要力學(xué)指標(biāo)，容易受巖土層時(shí)間和空間的變化而變化，造成時(shí)間的不確定性和空間的不確定性，在不同階段、不同區(qū)域的參數(shù)都有所不一樣，從而影響到巖土工程的實(shí)際施工進(jìn)度和質(zhì)量。在巖土工程中，空間不確定性是一種特有現(xiàn)象，雖然可以對其進(jìn)行描述，但是卻無法對其實(shí)質(zhì)性地減少，因此，最終形成的參數(shù)也只能是理論計(jì)算的結(jié)果，而不是一個(gè)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

（三）人為因素

建設(shè)單位在開工前，需要先進(jìn)行多個(gè)施工方案的設(shè)計(jì)，而后選擇其中最為合適的一個(gè)進(jìn)行施工，從本質(zhì)上說就是一個(gè)人為決策的過程。而在決策過程中，決策人員的思維方式、知識水平、專業(yè)素養(yǎng)、職業(yè)道德以及價(jià)值觀、工作經(jīng)驗(yàn)等因素，都會(huì)對方案選擇造成極大的影響。尤其是從經(jīng)濟(jì)角度來看，不同方案所需經(jīng)費(fèi)各有不同；從工程的角度來看，不同方案的可靠性以及潛在破壞性也存在著不小的差異。容易選擇出截然不同的方案，造成巖土工程施工的不確定性。

二、邊坡巖土工程不確定性的對策

（一）提高安全系數(shù)設(shè)計(jì)

在巖土工程設(shè)計(jì)中，安全系數(shù)一直都被廣泛的使用，安全系數(shù)可以有效解決部分巖土計(jì)算模型、巖土參數(shù)的不確定性因素的影響。但由于受到數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、技術(shù)水平、人員水平以及實(shí)際環(huán)境等方面的限制，導(dǎo)致在實(shí)際施工操作中會(huì)出現(xiàn)一定的安全偏差。因此，在進(jìn)行邊坡巖土工程設(shè)計(jì)時(shí)，在保證安全的情況的前提下，設(shè)計(jì)人員必須要充分、全面的匯總和統(tǒng)計(jì)相應(yīng)的資料信息，從而得出一個(gè)相對準(zhǔn)確的安全系數(shù)，有效提高安全設(shè)計(jì)的質(zhì)量和水平。

（二）優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量

在邊坡巖土工程的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員在以往完全是依靠自己的經(jīng)驗(yàn)在進(jìn)行設(shè)計(jì)，而在現(xiàn)在的設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)仍然具有十分重要的作用。由于巖土工程的復(fù)雜性，很多因素根本不能靠現(xiàn)代科技的手段去明確、準(zhǔn)確的分析，所以只能依靠設(shè)計(jì)人員在通過以往的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷和預(yù)測。因此在實(shí)際的邊坡巖土工程的設(shè)計(jì)過程中，要重視設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)作用，讓實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行相互協(xié)作、相互補(bǔ)充，使設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)得到最大的優(yōu)化，降低人為因素的不確定性。

（三）選擇恰當(dāng)?shù)挠?jì)算方法進(jìn)行模型構(gòu)建

邊坡巖土工程的模型構(gòu)建在性能、結(jié)構(gòu)等方面的要求相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，所涉及領(lǐng)域也比較多，而在模型選擇結(jié)束后，數(shù)值計(jì)算方法的選取也非常重要，可用方法包括極限分析法、邊界元法、有限單元法、非連續(xù)變形分析法等，充分分析和考慮不同計(jì)算方法的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合巖土模型的實(shí)際需要，選擇單一的計(jì)算方法或者選擇使用幾種計(jì)算方法聯(lián)合在一起計(jì)算，從而在最大程度上降低因計(jì)算方法而造成的參數(shù)的不確定性，保證模型的順利構(gòu)建。

（四）加強(qiáng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)施工

由于巖土體受時(shí)間變異性和空間變異性的影響，在性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、受力等方面均是一個(gè)隨時(shí)變化的狀態(tài)，使邊坡巖土工程在施工時(shí)顯得比較復(fù)雜，大大的增加了分析工作的難度。采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與施工的目的就是讓整個(gè)工程更具彈性，留下足夠的修改空間，增強(qiáng)工程設(shè)計(jì)施工過程中的應(yīng)變能力以及對突發(fā)狀況的處理能力。在施工過程中構(gòu)建完善的信息搜集和整理系統(tǒng)，并根據(jù)最新得到的勘測結(jié)果對設(shè)計(jì)方案中的相關(guān)參數(shù)和巖土力學(xué)模型進(jìn)行不斷的修正，將設(shè)計(jì)圖紙和施工現(xiàn)場完美結(jié)合，實(shí)現(xiàn)施工設(shè)計(jì)的實(shí)效性和可行性。

三、結(jié)語

綜上所述，在邊坡巖土工程中，針對邊坡巖土的不確定性因素，文章提出了相應(yīng)的解決措施。在施工過程中根據(jù)實(shí)際巖土體狀態(tài)隨時(shí)調(diào)整施工設(shè)計(jì)方案，把設(shè)計(jì)方案和施工實(shí)際緊密的結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與施工，更加的安全、高效的完成施工任務(wù)。由此可見，動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與施工方法在邊坡巖土工程中具有廣泛的運(yùn)用前景。只有合理運(yùn)用這些措施才能最大限度上解決邊坡巖土工程中的不確定性因素多帶來的問題，保證邊坡巖土工程的施工安全和質(zhì)量。

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作者簡介：任龍貞，中國能源建設(shè)集團(tuán)云南省電力設(shè)計(jì)院有限公司。