摘要：近些年，概率统计理论广泛应用于岩土工程中，逐渐发展成为岩土工程概率分析方法这一课题。概率统计理论在结构工程中应用更加成熟，其可靠性分析法已经达到实用阶段。概率分析法是从勘探至试验，选择合理参数到计算等各个环节内，随机概念贯穿整个计算的始终，而并不单单表示在计算方法上的概率公式。但是岩土参数确实存在一定的不确定性，影响着概率分析法在岩土工程中的应用。
关键词：岩土工程；概率分析；问题
引言
岩土工程是建筑工程的重要组成部分，在使用概率理论为基础进行设计时，与上部结构有较多的共同点，这是因为这些共同点才能更好地分析结构可靠度。必须注意，因工程项目不能人为控制工程的失效，工程结构的失效概率与产品失效概率具备各不相同的物理意义。因此，通过岩土工程概率分析法中的若干基本问题分析，能能有效保证勘察过程的有效性，值得大家研究探讨。
1.岩土工程概率分析的特征
1.1依赖性
岩土工程所研究的对象是岩石和土，这些都是自然界的产物，不同于上部结构使用的人工材料，人为无法控制其成分和性质，对自然条件有极大的依赖性。岩土材料的性质与其所处的位置有必然的联系，岩土所处的剖面位置、深度和成因对工程性质的影响有一定的差异。同时，岩土材料有一定的地域性，各个地区岩土性质有所差异。岩土工程使用可靠性设计法，校准基准并非是规范的参数表，而是使用每项工程的勘察结果。因岩土是自然界的产物，其工程特性指标有自相关性。哪怕相同地点的同一上层，因上行土层所用较长的时间，成土环境也不一定相同。两个测点位置越近，成土环境变化更小，两者性质关系更加密切。如果两点之间不断加大，原有的相关性会逐渐减弱或不相关，人工材料中不一定有这种自相关特性，这在岩土工程可靠性分析中必须考虑。
1.2复杂性
岩土地基与上部结构体系有所不同，地基内各个点的应力与应变相互影响。不管是稳定问题或变形问题，计算的是整个地基的综合反映，并非只计算几个孤立的截面，这就说明地基可靠性分析比较复杂。使用地基极限承载力推导公式时，滑动面形状与基础宽度、埋深有关系，又受到岩土抗剪强度性状的影响。
2.岩土工程勘察土工试验中的常见问题
2.1实验器具过于老化
当前，有很大一部分实验测试部门所使用的土工实验器具都已经严重的老化。土工实验器具使用年限过长，使用过程中没有得到良好的保养维修，器具就会出现锈蚀、磨损等问题。实验器具出现了质量问题，性能就会受到影响，也就不能够进行准确的实验，所得出来的实验数据也会缺乏真实性。
2.2试验样本采集、处理不规范
现代建筑工程的不断发展，使岩土工程勘测行业也逐渐受到了热捧，更多的企、事业单位和社会力量开始注入其中，随之而来的是技术人员的职业素质和技能问题。有时，为了快速的完成工作任务，进行下一个项目，增加经济效益，野外工作人员在进行样品采集时操之过急，盲目随意地收集样本，完全没有按照样品采集规范进行。这种情况下所采集的样品根本不具有代表性，无法反映真实的地质情况。
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同时，在样品运输和保存过程中，采集的土样同样受到了较大的损害，土样扰动、风干或受潮、土样变质等问题时常发生，有时甚至会出现样品混乱的问题。
2.3实验人员过于轻视土工试验
行业的特殊性使得部分人员的骄傲自负情绪开始膨胀，对自己的职业没有形成正确认识，没有意识到自己工作的重要性。加之有一部分人员技术水平较低，进一步降低了实验结果的准确性。在实验过程中，为了获取舒适的工作环境，实验人员没有按照规定关掉实验室的风扇、空调等设备，改变了样品原本的湿度、温度等，导致了实验结果不准确。甚至某些人员及时发现了实验结果存在问题，但为了逃避重复进行实验，未能及时地提出。
2.4试验设备不符合标准
目前，市场上所销售的土工实验器具有很多是不符合标准的。在我国，还非常缺少知名品牌的土工实验器具生产企业，大量的假冒、劣质产品充斥着市场。加之，国家法律中缺少对这类实验器材标准相关的制度约定，使得勘测企业所使用的土工实验器具中有很大一部分不符合实验标准，也有一些企业为了节约运营成本，去购买市场上的劣质产品。这也是从侧面上，反映了我国相关的行业制度、行业标准以及行业责任心还很缺乏，急需完善。
3.常规分析法与概率分析法的差异分析
常规分析法会忽略工程土质的变异性，这种方法把土当做具备某种平均性质的均质材料看待，所以各项参数、荷载及计算方法等都是确定的，往往各种不确定性引入的安全系数也是确定的，所计算的结果更加明确，更容易让人们接受。但从勘探至施工的各个环节，均在不确定的环境下展开。如：开展勘探工作时，地层钻探工作两个钻孔中间的地层通常采用直线连接，是否可以采用其它连接方法呢？设置的勘探孔根据什么原则确定？如此问题是不考虑的，即便为了把不确定因素考虑其中而引入安全系数，这个安全系数如何取值也不确定，计算方法中的不确定因素更多。
概率分析法的本质是将结构抗力对荷载的富余程度等于零作为结构失效的条件，然后再计算结构抗力对荷载的富余程度小于等于零时的概率。概率分析法对以上不确定因素进行研究，并定量的展现在参数和计算模式中。例如：在研究土体稳定这一内容中，概率分析法使用抵抗力与滑动力的差值即安全余量M替代比值，防止多数含混不清存在的问题。进行设计计算时，概率分析法是综合优化分析并随着决策论的应用展开。所以，这种方法得到的数据可能不是确定值，是对应各种保证率下的区间，便于选择最优的数据。必须说明，数据和经验总结是进行概率设计的重要途径之一，概率统计理论便于更细致的分析和使用已有数据，同时为人们准确判断提供最佳条件。
4.结束语：
总之，在实际勘察中，保证勘察结果的准确性和可靠性十分重要，只有这样，才能为工程设计与施工提供最为详实的参考依据。在岩土工程中使用概率分析方法，改变常规算法，提升计算的简便度和可靠度，也在一定程度上提高工程的可操作性和实际运行效率值得大力推广。
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论文作者:张飞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/26
标签：概率论文; 岩土论文; 岩土工程论文; 分析法论文; 土工论文; 器具论文; 结构论文; 《基层建设》2019年第2期论文;