岩土工程的风险分析方法及相关问题探讨论文
1 岩土工程概述及其风险管理
1． 1 岩土工程简述
岩土是由长时间的地质作用而形成的一种具有高度不稳定性的岩石，在组成结构上相比于一般的岩石材料有着更大的各向异性和不均匀性，另外在物理学领域还具有非线性的特点，这些所体现的具体情况主要为: 施工场地现有的岩石和实验室的岩石判别指标之间相差较大，存在一定的不确定性，所以岩土工程与其他工程有根本性的差异。就目前来说，岩土工程的研究还没有形成统一的理论标准，也没有形成一个系统的知识研究体系，这样就使岩土工程受力过程中其荷载大小确定和分布存在较大的难度。
1． 2 岩土工程的风险管理
岩土工程中的风险管理主要包括以下几个方面: ( 1) 风险识别。即对风险的行为、特征、现象以及来源方面的不确定性进行识别; ( 2) 风险的度量和量化。即通过对主客观因素的分析来对产生错误的可能性进行评估，然后依照评估结果对风险源和其可能产生的影响进行分析，并计算风险的概率值; ( 3) 风险管理。即对现存或可能存在的风险因素进行相关的量化估计分析，然后建立一个风险模型，并以此和实际情况制定风险决策; ( 4) 风险评价。即岩土工程可能存在的风险进行相关评价，并把风险评价过程和风险管理进行有机的连接; ( 5) 风险决策。即对岩体工程的现存风险是接受还是规避进行选择，这个选择是依据每一种决策方案的风险、效益和成本来定的，是依据对每一个决策成本核算、政治环境以及社会经济环境的评估来定的。只有充分了解岩土工程的相关理论和管理理念才能对其风险进行有效的分析应用。
2 岩土工程的风险分析方法
长期以来我们处理岩土工程的风险问题大都采用传统的定值论的方法，即通过对安全系数的研究来表示风险程度。一般都认为只要采取适当的安全系数就可以保证岩土工程的安全建设，这在一定程度上虽然也是一种处理风险问题方法，但是尽管其有丰富的经验也是有局限性的，传统的方法在现代是不完备的，最基本的就是其无法提供说明工程可靠性的评价指标。在这里的可靠性其实就是指系统在预定条件和预定时间下完成给定工作的概率。以此也可以看出来可靠性在系统工程中的重要性，它对系统的质量指标有着直接的影响，甚至可以说影响着整个系统工程的成败。
其实对于一个较为复杂的系统工程来说，其一般存在很多的子系统或是原件可以相互进行组合联系，当然其中每一个组合的效果都会直接影响系统工程。风险分析的目的就在于对每个子系统进行可靠性的估计，同时对其在构成系统可靠性中所起的作用进行相应的评价，这样才能有效的对工程薄弱环节进行控制，从而提高整个系统工程的可靠性。当然对于岩土工程来说也是如此，在对其进行分析时要把它当做一个大系统，并对其进行分解，然后进行常规分析。当然最后由分析而设计出来的决策必须要控制其风险性，要把风险控制在可受范围内，这也是风险分析的重要部分。等等这些的最终目标都是尽量降低岩土工程风险，即使可能达到极限状态的概率足够的小，也称为概率极小状态设计。
3 岩土工程基于风险分析的设计应用
3． 1 边坡极限状态的描述
一般来说边坡的破坏机理是基本一致的，但是其破坏的判断量数值是不同的，有一定的差异，对于这些差异就需要相应的调查研究。其实不同种类的岩土体对不同的位移变形承受能力都存在一定的范围，范围过大就会对岩土体造成一定的破坏。岩土工程中深基坑开挖后地表以及边坡体都有可能发生不同程度的位移和变形，所以要重视对其的研究。
3． 2 裂隙岩体随机渗透和多场合耦合
在岩土工程建设过程中，水头变异和方差减小一般都是由渗透层的变化引起的，这时水头的相关距离也会发生相应的变化。这里就涉及到了渗透系数，一般来说渗透系数是服从于对数正态分布的，其变化会直接导致边坡可靠性指标以及下游边坡上孔隙水压力的变化。另外渗透系数对可靠性指标和安全系数的影响还不清晰，所以就很难进行相关的判断。所以对多场合耦合的风险分析进行考虑有很大的困难，也可以说是不现实的，其中也包括对模型本身以及机理的研究，对这些进行研究都是极为困难的`。
3． 3 地下工程风险
地下工程一般都具有模糊性和不稳定性，这样就限制了工程人员对地下工程特性及稳定状况的准确认识，从而造成风险的出现。这样在工程很多方面都提高了要求，也都要求更可靠的地下工程分析结果。
岩土工程在地下工程风险分析应用主要为依赖规范和行业标准的常规工程以及研究潜在风险两个方面。在这两个方面中每个都非常重要，要进行系统的风险分析就需要对这两个方面进行分析。岩土工程和其他工程有很大的差异性，所以不能简单的把通用的可靠性风险分析方法移植到工程中，必须对岩土工程的实际环境来对工程风险进行科学的分析和应用。
4 岩土工程风险分析中还未解决的问题
岩土工程风险分析尚未解决的问题一般都是在工程中新出现的一些问题，这些问题往往具有综合性，其问题主要表现在以下三个方面:( 1) 对不确定性因素的合理描述较为困难。怎样把工程背景有效的结合到工程设计中去，怎样更高效的进行工程的管理工作，这些都是常见的问题，在这些问题的背后可以发现问题产生原因就是理论的缺乏。所以利用有限的样本所提供的信息，通过风险理论来建立一个完整的风险分析协调还未实现，怎样建立一个完整的风险分析系统就是最大的问题; ( 2) 对实际工程的临界情况分析不足。这主要表现在没有建立一个正确的失效模式模型，因为岩土工程是一个复杂的系统工程，变量比较多，而且还是非线性的，所以没有一个失效机制就很难获得失效机理，也就无法研究出适于岩土工程风险分析的有限元算法; ( 3) 对现代信息技术的应用不足。这主要表现在工程设计和建设以及完工监测没有很好的对现代信息技术进行有效的利用。单一的依靠一般方法而不运用现代信息技术显然就很难在可靠性的评估中进行粗糙集技术、数据挖掘、融合信息等不确定计算，这样就会对最终的计算结果造成一定的影响。
5 岩土工程风险分析与应用展望
长期以来，人们对风险分析和应用存在很多的偏见和顾虑，在岩土工程中也是如此。其中由于岩土工程具有的不确定性因素较多、模型误差大、量测实验数据有限的特点，如果不进行风险分析对整个工程来说是非常危险的。岩土工程师认识如果从概率现象入手，研究的结果和相应的评价也就必须以概率的形式进行。经实践证明，通过各种不确定性研究方法，利用定量风险分析法来为最终的决策提供依据是很方便的，这些可以在很大程度上给决策者提供辅助评价信息，帮助实现决策的科学化。
通过风险分析可以认识更多在工程中出现的异常或是不期望的事件，另外通过风险分析也可以对事件出现的概率和相应后果进行科学的评估。一个完整的风险分析就是对工程系统可能响应的事件进行全面的估计，并对相应结果进行评定。其反映了对岩土 工程设计的综合性要求，同时还可以表现出经济与安全的统一，所以有较好的发展前景。
6 结束语
岩土工程进行风险分析和应用是基于对工程施工条件和岩土工程的了解上进行的，要得出有效的结果就需要对不确定因素和确定因素进行全面的整合，必须结合一定的工程施工标准来得出相应的结论。
岩土工程风险分析可以对岩土工程建设起到一定的参考作用，但是现在仍然存在一些难以解决的风险问题，这就需要我们要加大对其的研究。
参考文献
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