韩先龙
重庆钢铁集团设计院有限公司 重庆市 400080
摘要：随着工程项目建设技术的进步和发展，岩土设计工程也得到了进一步的发展，其中岩土设计的可靠性问题也得到了更多人的认可和关注。岩土设计项目的庞大的数据参数是沿途项目设计中的可靠性的基础，具有一定程度的应变能力，这是项目设计观念当中最重要的一个环节，应该引起广泛的重视。
关键词：岩土项目；设计过程；可靠性分析
引言：岩土设计是在完成岩土勘察活动之后，根据甲方的施工要求和施工场地的地质、环境和岩土工程条件来进行的桩基工程、地基工程、边坡工程和基坑工程等等岩土工程的施工方案设计，是对岩土项目施工工程质量最基本的保证和规划。
一、岩土工程设计的内容
岩土工程设计当中包含四个主要方面，分别设计桩基工程、地基工程、边坡工程和基坑工程。对这四个工程的工程方案设计和施工图纸设计是工程设计的主要内容。在设计过程当中，不仅要充分的考虑施工现场的资质条件、环境特征还需要充分满足甲方的施工要求，综合考量所有的因素，设计出科学合理的方案。
桩基工程主要是对桩的设计，在设计中要规划桩的类型、选型和布置，同时还要进行单桩和裙装的承载力计算、沉降计算、配筋施工以及桩的检测和验收，在施工中要综合考量、合理设计。地基工程的主要设计内容是对施工现场的低级的处理方案的设计，需要运用到不同的地基处理技术，其中主要的方法有换填垫层法、预压法、砂石桩法、强夯法和强夯置换法、深层搅拌法、高压喷射注浆法、锚杆静压桩托换法等，在实践当中必须要根据施工现场的具体地质条件和建筑要求来进行选择和使用[1]。边坡工程主要是对边摸的设计和防护，其中还包含对水利堤坝的设计和土石坝的设计等等，主要是根据施工的具体地形地势来对工程进行合理的设计。对基坑工程的设计主要包括基坑工程、低下工程和地下水控制的设计，要在设计中对各个环节、工序进行合理设计。除此之外，在设计环节当中还包含对隧道和地下工程的设计，对地震工程和爆破工程的综合设计和规划。
二、我国岩土项目可靠性理论以及特点
岩土项目的可靠性本来的概念指的是一个人可不可以遵循信义，又或是人们从主观上判断物体是否真实的一种行为，可靠性定义没有办法进行测度，较为的模糊。第二次世界大战时期，为了使得使用军事器材的效率得到提升，军事专家必须对器材有着一个准确的定位以及认识，所以，出现了采取统计学措施以及概率论措施来研究以及分析设备元件可靠性的行为。世界大战发生以后，人们逐步了解到对可靠性进行分析的关键性，所以开始对于可靠性开展研究工作，进而建立了一种新的学科，即为可靠性工程学。20世纪中期之时，可靠性工程学开始在土木工程行业中运用，进而开始了岩土项目分析设计规划的新时代。
（一）极限状态的概念
在结构的设计当中极限状态有着两个类型，也就是正常使用之下的极限状态以及承载能力之下的极限状态。地基项目属于岩土项目当中基础的部分，对于结构的设计不但包含整体发生失衡时狭义上承载能力的极限状态并且还包含了部分的变形、局部的损坏以及岩土的移动等造成的结构坏损的状况下导致的承载水平的极限状态。
（二）土性性能指标相关性
相关性属于对岩土高低性能进行描述的关键参考因素，有着很多的方面：相同指标本身的相关性，不同的指标的相关性，不同的随机场之间随机变量相关性以及相同随机场之中不同的随机变量相关性。岩土性能相关性的描述之上，对随机变量中的一个土性概率的特性参数进行计算，其方差与均值还有自相关的函数。
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三、岩土工程设计中的可靠性分析方法
（一）蒙特卡罗模拟法
蒙特卡罗模拟法是目前岩土工程设计中可靠性分析的常用方法，它又被称作随机抽样法，即在岩土工程设计过程中，随机抽取大量的影响可靠性因素的样本，并将这些样本数据带入到相关的计算公式中，通过大量、反复的试验计算，最终确保岩土工程设计的可靠性[2]。随着信息技术的不断发展，计算机智能化技术不断被应用到岩土工程设计中，这使得蒙特卡罗模拟法的计算速度和准确性有了显著的提高，并且得到了业内人士的高度认可。
（二）一次二阶矩法
除了蒙特卡罗模拟法以外，一次二阶矩法同样是一种重要的可靠性分析方法，该方法的主要原理如下：在岩土设计中随机变量分布不明的情况下，将功能函数在某点用泰勒级数展开，只取一次项参数，最终用随机变量的均值和标准差计算出实际的可靠性指标。一次二阶矩法主要包括中心点法和验算点法，而目前应用最多的是中心点法。
（三）响应面法
对于复发岩土工程的结构而言，很难适用功能函数的形式来表达，直接使用蒙特卡罗法来进行数值模拟的工作量十分巨大，因此许多学者提出了响应面法来确定结构功能函数，解决这一具体的问题。其基本思路是假设一个包括一些位置参数的功能函数来代替实际不能明确表达的功能函数。
四、岩土工程设计中可靠性分析的应用
岩土工程设计中可靠性分析方法的应用主要体现在3个重要环节，即土坡稳定性分析环节、地基稳定性分析环节，只有确保这2个环节的可靠性指标达到相应标准，才能确保岩土工程建设的进一步实施。
（一）岩土工程设计中土坡稳定性分析
土坡稳定问题是岩土工程中最主要的问题，虽然对土坡稳定性计算的方法已经有了很多研究，而且计算方法也已经非常纯熟了，但在实际的工程建设时，还是会经常发生土坡不稳的安全事故。尽管计算已经非常精确，但在设计时没有充分注意到各种随机因素的变化，运用传统方式不能得出土坡的安全储备数量，也不能估测出潜在的失败概率。近年来，随着可靠性分析的应用，对土坡稳定性的研究又有了新的进步，例如，响应面法、运动单元法等，确定了2个潜在滑动面接连发生破坏的概率，以及发生破坏时滑动面以上部位向周围扩展的概率，从而得出不稳定区的规模和土坡的局部安全系数等[3]。
（二）岩土工程设计中地基稳定性分析
地基稳定性分析一直以来都是建筑工程设计的重点，同样对于岩土工程设计也不例外。在岩土工程设计中进行地基稳定性分析时，很有必要应用可靠性分析方法，通过相应的可靠性指标对整个岩土建筑物进行整体稳定性的分析。由于目
前在岩土工程建设中，建筑物的地基设计应当在地基容许承载力的范围之内，只要承载力不超过规定范围，那么岩土工程建筑的地基就会处于稳定状态。根据这一依据，可以利用相应的可靠性分析方法对建筑物整体进行可靠性指标分析，以此确保地基是否超出容许承载力。
（三）基础项目施工的技术
后压浆桩的技术研发之后。此技术和以往的前压桩型灌浆技术比较有很大区别，它是对早已成型的桩再灌浆加固的先进的技术。此项技术能够有效的使得桩抗压力增强，使得桩基下沉量能够减少；岩土项目施工过程中设置混凝土的预桩同样有较大的技巧，必须更加的重视施工区域的环境上的优势，一定情况下采取预钻孔法能够有着优良的施工成效，这项措施在相当多有着宽阔场地的项目中都能利用到。
综上所述，岩土工程建设的不断发展，工程的设计环节和设计方案的合理可靠程度也越发的重要。在传统的工程设计当中，往往只关注方案的实施和成本，而忽略了对可靠性的要求，因此导致了许多的工程问题的产生。提高岩土工程设计的可靠性，是保证施工质量和安全的重要方式，必须要通过对施工中的数据进行详细分析，掌握工程建筑的各项可靠性指标，才能实现可靠性的提升，为岩土工程建设的顺利进行奠定基础。
参考文献：
[1]张启兵.岩土工程可靠性分析方法及应用发展现状[J].安徽建筑,2016(4):154-156.
[2]周小明,马艳秋.岩土设计中可靠性分析的应用[J].工程建设与设计,2018(02):67-68.
[3]付敏.岩土设计中可靠性的分析[J].建材与装饰,2017(32):97-98.
论文作者:韩先龙
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/3
标签：岩土论文; 可靠性论文; 工程论文; 工程设计论文; 地基论文; 土坡论文; 项目论文; 《防护工程》2018年第9期论文;