導(dǎo)語：巖土邊坡工程問題因素及應(yīng)對策略一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1引言

巖土邊坡工程涉及到土工結(jié)構(gòu)、土體及周圍環(huán)境。無論是在施工過程當(dāng)中還是在完工后。這三者相互作用、相互影響。假如考慮工程勘察、設(shè)計、施工及運營全過程的話．更加復(fù)雜。巖土邊坡工程中的很多因素往往難以預(yù)先知道，或者僅能在某種程度上加以預(yù)估但沒有確切的把握。例如．我們可以通過地質(zhì)勘察了解邊坡巖土的結(jié)構(gòu)及相關(guān)的地質(zhì)條件．但這也只能算是一種估計不可能徹底搞清楚：我們可以對某巖土層取樣進(jìn)行試驗測定巖土的各項參數(shù)。但并不可能獲得參數(shù)的真值：我們可以通過采用各種方法預(yù)測邊坡的變形，但實際的觀察結(jié)果可能與觀測值有很大的出入。在邊坡巖土工程問題的分析中．由于問題的復(fù)雜性以及很多客觀因素的影響，設(shè)計者不得不做出某些必要的簡化與假定。以至于在很多情況下分析結(jié)果與實際結(jié)果不相符。不確定性的概念是未來的現(xiàn)象或者是作用的結(jié)果不能用因果法則加以預(yù)測。具體到巖土邊坡工程．就是與工程相關(guān)或?qū)こ逃杏绊懙娜魏我蛩兀?dāng)需要我們設(shè)計時考慮但卻又不能確切的加以確定的。所以．這些難以預(yù)先知了的各種因素都應(yīng)該視為工程的不確定性因素。對于巖土邊坡．目前國內(nèi)很多部門一直還在按照單一的地質(zhì)勘察、分析設(shè)計、實際施工的思路。這實際是一種靜態(tài)的設(shè)計施工過程，是不完善的，并不能對施工過程中出現(xiàn)的變化情況作出反應(yīng)，其不確定性因素帶來的缺陷是明顯的。我們怎樣能減少這些不確定性因素的影響，國內(nèi)已有設(shè)計人員對常規(guī)設(shè)計模式提出了質(zhì)疑并提出了相應(yīng)的解決方法本文旨在具體針對巖土邊坡工程的不確定因素進(jìn)行分析．并根據(jù)多年的設(shè)計經(jīng)驗和前人的部分總結(jié)提出減少這些不確定性影響的對策，使其廣泛應(yīng)用于巖土邊坡工程的實踐中。

2不確定性的分類

在巖土工程應(yīng)用中，不確定性的主要因素歸納為以下3個方面：

2．1巖土參數(shù)

巖土參數(shù)就是邊坡的巖土物理力學(xué)指標(biāo)。它的不確定性很容易理解這些參數(shù)依據(jù)時空而有顯著變化。即具有空間變異性和時問變異性。盡管我們在勘察階段采取縮短土樣存放時問、嚴(yán)格密封等多種方法可以減少時間因素帶來的影響．但我們無法克服巖土體的空間變異性。必須要用統(tǒng)計的方法處理巖土的空間變異性和離散性?？臻g變異性是巖土工程所特有的．我們只有盡可能地描述它．而不能實質(zhì)性地減少它。最終得到的參數(shù)也只能是通過統(tǒng)計學(xué)方法得到的理論值參考值．而非真值。

2．2巖土模型

模型是原型的理想化替代物它反映原型的主要特征。對于巖土邊坡分析模型并不是唯一的，模型的不確定性由此而來。在巖土工程實踐中發(fā)展起來的分析模型，就其實用性和復(fù)雜程度來說．是與人的認(rèn)識水平和分析能力直接相關(guān)的。邊坡巖土工程設(shè)計發(fā)展趨勢是越來越多的考慮實際坡體結(jié)構(gòu)的特點和性能，這就必然要求巖土工程使用越來越復(fù)雜的模型，在確定了模型后．關(guān)鍵還在于選取合理的數(shù)值計算方法如：有限單元法、有限差分法、極限分析法、通用條分法、滑移線法、邊界元法、離散元法、拉格朗日元法、流形元法、非連續(xù)變形分析法、半解析法等，各種方法都有其優(yōu)缺點及適用條件，可以單獨使用-也可以聯(lián)合使用。而實踐中。設(shè)計者大都選擇與實際巖土特征類似的經(jīng)典巖土體計算模型及數(shù)值計算方法。

2．3巖土工程中的人為因素

設(shè)計的若干個比較方案中，必須選出實際要實施的方案。最佳方案的確定是一個人為決策的問題。從力學(xué)觀點看每個設(shè)計方案均有自身的破壞可能性和可靠指標(biāo)：而從經(jīng)濟觀點看，每個方案又需要不同的經(jīng)費。由于決策者思維方式和價值觀念的不同可能會選用截然不同的方案。他們可能根據(jù)比較充分的科學(xué)事實作出決策。而有時所作出的選擇只憑自己的經(jīng)驗和主觀感覺。

3巖土邊坡工程不確定性的對策

3．1常用的對策

3．1．1經(jīng)驗設(shè)計

巖土工程以前經(jīng)歷過完全依靠經(jīng)驗設(shè)計的階段而且直到現(xiàn)在．工程經(jīng)驗特別是地方經(jīng)驗仍然在巖土工程設(shè)計中占有十分重要的地位。巖土工程問題中，有很多因素是不確定的，因此很難進(jìn)行準(zhǔn)確的分析．我們只能通過經(jīng)驗再加上工程的具體獨有的特點．從而設(shè)計出一套解決方案。巖土工程師多年的實踐經(jīng)驗可以在一定程度上減少巖土參數(shù)和巖土計算模型不確定性因素的影響。

3．1．2安全系數(shù)

在巖土工程設(shè)計中很早就采用了安全系數(shù)這樣一個非常重要的概念它可以有效地部分解決巖土參數(shù)、巖土計算模型不確定性因素的影響。但采用多大的安全系數(shù)往往成為問題的關(guān)鍵。特別是就2種不同的巖土計算模型來說如果取相同的安全系數(shù)．其安全程度并不一定相同這也增加了設(shè)計者把握的難度。例如鐵路和公路相關(guān)設(shè)計規(guī)范中對于計算滑坡下滑力分別采用了不平衡推力法的顯式和隱式表達(dá)式．如果取相同的安全系數(shù)．計算得出的下滑力并不一樣。

3．1．3不足之處

以上是常用的2種減少巖土不確定性影響的方法．但也可以看出．經(jīng)驗性的、保守的、感性直觀的因素是目前邊坡工程設(shè)計中普遍存在的一種現(xiàn)象。它可以表現(xiàn)為過分保守地確定巖土體力學(xué)參數(shù)、構(gòu)建相對保守的巖土計算模型．采用相對保守的安全系數(shù)^較多地考慮其它危險因素等等。當(dāng)設(shè)計者對巖土有關(guān)的不確定性了解很少時這樣考慮問題是合理的。但是．隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)的不斷發(fā)展。工程建設(shè)逐步由低標(biāo)準(zhǔn)向高標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展，這種方法目前己不適應(yīng)現(xiàn)代化大型工程建設(shè)的需要，現(xiàn)在的巖土工程需要考慮本項目工程建設(shè)以外的自然環(huán)境、社會意義等因素的影響所以要進(jìn)行更加科學(xué)的分析與決策。作者根據(jù)實踐經(jīng)驗提出了巖土邊坡工程先進(jìn)的設(shè)計模式：動態(tài)設(shè)計與施工。

3．2推薦對策——動態(tài)設(shè)計與施工

巖土邊坡工程的巖土模型選取、力學(xué)分析較為復(fù)雜．尤其是對于地質(zhì)條件稍微復(fù)雜的地區(qū)來說，其分析計算的難度就更大當(dāng)邊坡施工過程開始后．一些原來較為模糊的地質(zhì)條件就會逐漸地明晰甚至還會出現(xiàn)設(shè)計時并未勘明的地質(zhì)情況。如果還按照原設(shè)計圖按部就班地施工．很有可能造成不可挽回的嚴(yán)重后果。動態(tài)設(shè)計與施工方法使巖土邊坡工程具有彈性，即使整個巖土工程具有可改變的余地。對于巖土邊坡工程，按照單一的地質(zhì)勘察、分析設(shè)計、按圖施工這樣的思路是不科學(xué)的。這實際是一種靜態(tài)的設(shè)計施工過程并不能對施工過程中出現(xiàn)的變化情況作出反應(yīng)而這正是目前很多部門在設(shè)計時采取的方法其缺陷是明顯的。由于巖土邊坡工程在實際施工中經(jīng)常會出現(xiàn)各種新情況因此．必須對原有的設(shè)計進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整后再施工。這種動態(tài)的設(shè)計施工處理方法能對實際情況作出及時反應(yīng)使設(shè)計更加適合現(xiàn)場真實情況。并且。我們還可以在施工過程中進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測以便估計施工現(xiàn)場的的安全性并用判斷是否要修改先期設(shè)計。動態(tài)設(shè)計與施工本身就是根據(jù)不斷獲得的信息來消除設(shè)計與施工方面的不確定性。對于巖土邊坡工程來說設(shè)計往往具有超前性．而施工則直接體現(xiàn)了現(xiàn)實性。二者之間不可避免地要產(chǎn)生矛盾．為解決矛盾就需要把施工中不斷獲得的新信息經(jīng)處理后傳遞給設(shè)計．以此不斷修改、完善設(shè)計．直至最終解決矛盾。為此．提出邊坡巖土工程的動態(tài)設(shè)計施工模式．如圖1所示。在各級邊坡施工過程中將觀察信息和鉆探信息及時同最近設(shè)計的依據(jù)相比較．判斷是否有較大的誤差：同時。及時分析整理監(jiān)測信息以此作為判斷設(shè)計合理性的重要依據(jù)。經(jīng)過比較．若發(fā)現(xiàn)施工中的反饋信息同最近的設(shè)計依據(jù)有較大出入或監(jiān)測結(jié)果表明設(shè)計具有不合理性時，均應(yīng)修改設(shè)計．于是在下一級坡施工時就可采用修改設(shè)計的結(jié)果：若本級邊坡施工中獲得的信息均比較合理。則仍按最近的設(shè)計進(jìn)行下一級坡的施工。如此反復(fù)螺旋式循環(huán)操作直到各級坡都施工完成。需要說明的是．在整個坡體施工完成后．進(jìn)行施工后的監(jiān)測仍是必要的．因為這是檢驗設(shè)計施工效果的重要判據(jù)。因此。在施工過程中獲取有效的信息對于邊坡工程的變更設(shè)計和后續(xù)的施工都有重要的指導(dǎo)作用。

4結(jié)束語

綜上所述段計方案是巖土邊坡工程的核心內(nèi)容。要想完成好巖土工程的設(shè)計與施工，我們必須要采用科學(xué)的方法；認(rèn)真務(wù)實地工作態(tài)度，才能更加安全高效地完成工程的設(shè)計施工希望這一觀點能為廣大同行提供一些幫助。