導(dǎo)語：巖土邊坡工程問題因素及應(yīng)對(duì)策略一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，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(jì)、施工及運(yùn)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(jì)不可能徹底搞清楚：我們可以對(duì)某巖土層取樣進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)定巖土的各項(xiàng)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(cè)邊坡的變形，但實(shí)際的觀察結(jié)果可能與觀測(cè)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(jì)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(shí)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(cè)。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?cè)O(shè)計(jì)時(shí)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(duì)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(jì)、實(shí)際施工的思路。這實(shí)際是一種靜態(tài)的設(shè)計(jì)施工過程，是不完善的，并不能對(duì)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?cè)鯓幽軠p少這些不確定性因素的影響，國內(nèi)已有設(shè)計(jì)人員對(duì)常規(guī)設(shè)計(jì)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(duì)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(jì)經(jīng)驗(yàn)和前人的部分總結(jié)提出減少這些不確定性影響的對(duì)策，使其廣泛應(yīng)用于巖土邊坡工程的實(shí)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(gè)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(shí)空而有顯著變化。即具有空間變異性和時(shí)問變異性。盡管我們?cè)诳辈祀A段采取縮短土樣存放時(shí)問、嚴(yán)格密封等多種方法可以減少時(shí)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(jì)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(shí)質(zhì)性地減少它。最終得到的參數(shù)也只能是通過統(tǒng)計(jì)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(duì)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(shí)踐中發(fā)展起來的分析模型，就其實(shí)用性和復(fù)雜程度來說．是與人的認(rèn)識(shí)水平和分析能力直接相關(guān)的。邊坡巖土工程設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)是越來越多的考慮實(shí)際坡體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)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(jì)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(diǎn)及適用條件，可以單獨(dú)使用-也可以聯(lián)合使用。而實(shí)踐中。設(shè)計(jì)者大都選擇與實(shí)際巖土特征類似的經(jīng)典巖土體計(jì)算模型及數(shù)值計(jì)算方法。

2．3巖土工程中的人為因素

設(shè)計(jì)的若干個(gè)比較方案中，必須選出實(shí)際要實(shí)施的方案。最佳方案的確定是一個(gè)人為決策的問題。從力學(xué)觀點(diǎn)看每個(gè)設(shè)計(jì)方案均有自身的破壞可能性和可靠指標(biāo)：而從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)看，每個(gè)方案又需要不同的經(jīng)費(fèi)。由于決策者思維方式和價(jià)值觀念的不同可能會(huì)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(shí)作出決策。而有時(shí)所作出的選擇只憑自己的經(jīng)驗(yàn)和主觀感覺。

3巖土邊坡工程不確定性的對(duì)策

3．1常用的對(duì)策

3．1．1經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)

巖土工程以前經(jīng)歷過完全依靠經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的階段而且直到現(xiàn)在．工程經(jīng)驗(yàn)特別是地方經(jīng)驗(yàn)仍然在巖土工程設(shè)計(jì)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(yàn)再加上工程的具體獨(dú)有的特點(diǎn)．從而設(shè)計(jì)出一套解決方案。巖土工程師多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可以在一定程度上減少巖土參數(shù)和巖土計(jì)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(jì)中很早就采用了安全系數(shù)這樣一個(gè)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(jì)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(jì)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(jì)者把握的難度。例如鐵路和公路相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)于計(jì)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(jì)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(yàn)性的、保守的、感性直觀的因素是目前邊坡工程設(shè)計(jì)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(duì)保守的巖土計(jì)算模型．采用相對(duì)保守的安全系數(shù)^較多地考慮其它危險(xiǎn)因素等等。當(dāng)設(shè)計(jì)者對(duì)巖土有關(guān)的不確定性了解很少時(shí)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(xiàng)目工程建設(shè)以外的自然環(huán)境、社會(huì)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提出了巖土邊坡工程先進(jìn)的設(shè)計(jì)模式：動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與施工。

3．2推薦對(duì)策——?jiǎng)討B(tài)設(shè)計(jì)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(duì)于地質(zhì)條件稍微復(fù)雜的地區(qū)來說，其分析計(jì)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(huì)逐漸地明晰甚至還會(huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)時(shí)并未勘明的地質(zhì)情況。如果還按照原設(shè)計(jì)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(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與施工方法使巖土邊坡工程具有彈性，即使整個(gè)巖土工程具有可改變的余地。對(duì)于巖土邊坡工程，按照單一的地質(zhì)勘察、分析設(shè)計(jì)、按圖施工這樣的思路是不科學(xué)的。這實(shí)際是一種靜態(tài)的設(shè)計(jì)施工過程并不能對(duì)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(jì)時(shí)采取的方法其缺陷是明顯的。由于巖土邊坡工程在實(shí)際施工中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種新情況因此．必須對(duì)原有的設(shè)計(jì)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整后再施工。這種動(dòng)態(tài)的設(shè)計(jì)施工處理方法能對(duì)實(shí)際情況作出及時(shí)反應(yīng)使設(shè)計(jì)更加適合現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)情況。并且。我們還可以在施工過程中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)以便估計(jì)施工現(xiàn)場(chǎng)的的安全性并用判斷是否要修改先期設(shè)計(jì)。動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與施工本身就是根據(jù)不斷獲得的信息來消除設(shè)計(jì)與施工方面的不確定性。對(duì)于巖土邊坡工程來說設(shè)計(jì)往往具有超前性．而施工則直接體現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)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(jì)．以此不斷修改、完善設(shè)計(jì)．直至最終解決矛盾。為此．提出邊坡巖土工程的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)施工模式．如圖1所示。在各級(jí)邊坡施工過程中將觀察信息和鉆探信息及時(shí)同最近設(shè)計(jì)的依據(jù)相比較．判斷是否有較大的誤差：同時(shí)。及時(shí)分析整理監(jiān)測(cè)信息以此作為判斷設(shè)計(jì)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(jì)依據(jù)有較大出入或監(jiān)測(cè)結(jié)果表明設(shè)計(jì)具有不合理性時(shí)，均應(yīng)修改設(shè)計(jì)．于是在下一級(jí)坡施工時(shí)就可采用修改設(shè)計(jì)的結(jié)果：若本級(jí)邊坡施工中獲得的信息均比較合理。則仍按最近的設(shè)計(jì)進(jìn)行下一級(jí)坡的施工。如此反復(fù)螺旋式循環(huán)操作直到各級(jí)坡都施工完成。需要說明的是．在整個(gè)坡體施工完成后．進(jìn)行施工后的監(jiān)測(cè)仍是必要的．因?yàn)檫@是檢驗(yàn)設(shè)計(jì)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(duì)于邊坡工程的變更設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)與施工，我們必須要采用科學(xué)的方法；認(rèn)真務(wù)實(shí)地工作態(tài)度，才能更加安全高效地完成工程的設(shè)計(jì)施工希望這一觀點(diǎn)能為廣大同行提供一些幫助。