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摘要：
隨著經濟的飛速發展和科技水平的不斷提升，巖土工程建設也取得了顯著的進步，并推動了經濟的發展。在進行土木工程建設時，需要運用正確的理論方法來進行分析。但巖土工程卻有著很多不確定性因素，傳統上依據固定安全系數的方法已經難以滿足發展的需要。如果應用可靠性分析方法，就會使決策更加的科學和有效。文章深入分析了巖土工程中存在的各種不確定性因素，并對可靠性分析在巖土工程中的應用進行了重點研究。
關鍵詞：
巖土工程；可靠性分析；不確定因素
巖土材料是在地質年代產生的，隨著自然條件的變化和人類的活動不斷變換著。現在的理論與實驗研究還不能達到與巖土材料的各種參數相統一，難以對其進行掌控。巖土材料的不確定性問題日益凸顯了出來，這就導致了在工程設計和建設中，會產生各種難以把握的問題。面對這樣潛在的危險，在巖土工程中應用可靠性分析就會有重要的現實意義。
1巖土工程中的不確定性問題
造成巖土工程中產生不確定性問題的原因主要有兩方面：①客觀原因。巖土體及巖土工程的性質都有著很大的變異可能；②主觀方面?，F在的土木工程師還不能全面深刻的認識巖土體的特點。面對這樣的情況，在決策土木工程建設時，就要全面仔細的統計和分析實驗得到的各種數據，力爭運用有限的數據資料來認識其中的規律，從而根據各種巖土的參數來估測工程的可靠性。這種估測運用的是概率理論知識，得出的結論直接關系到巖土工程是否可靠。傳統上為了確保巖土工程確定性是這樣操作的：先要獲得巖土樣本，然后再進行一些物理力學等方面的實驗，從而得到巖土的某些參數，并用相關公式計算得出在某些環境下土體的不同狀況，最后再根據土體的反應來確定能否符合工程建設的需要。在這個過程中，把土工指標當做確定的數值來計算。這里的指標只是根據實踐經驗得出的，摻雜著很多人為的因素，并沒有科學的依據，可能這些指標與實際狀況差距很大。概率方法是對傳統方法的發展和補充，可以極大的彌補傳統方法的不足。它雖然也是根據土體平衡和運動，使用簡化圖和力學模型來進行確定性分析，但它把參數看成隨機的變量，運用概率的理論表現參數，從而概率性的預測巖土體的狀況。
2可靠性分析的主要方法
2.1蒙特卡羅模擬法
蒙特卡羅模擬法又可以叫作隨機抽樣法或者是統計試驗法，這是計算巖土結構可靠性的一種比較精準的方法。從概率的概念可以知道，要想得知某個事件發生的概率，就要通過大量的實驗，根據該事件出現的頻率進行估算。因此人們可從影響巖土工程可靠性的隨機變量中隨機抽取樣本，然后再把這些抽取的數值代入相關計算公式，運用大量的反復實驗，從而確定巖土工程結構的可靠性。隨著計算機技術不斷的進步，這種方法計算的速度大大的提升了，從而使這種方法廣泛的應用到了巖土工程中。
2.2一次二階矩法
影響巖土工程結構可靠性的因素有很多，而且還很復雜。很多因素都還沒被深入研究透徹，不能精準的確定變量的概率分布情況，只有隨機變量的均值和方差著兩個階矩能夠得出。因此只能近似的計算出可靠性指標，從而估測結構的可靠性。
2.3當量正態化法
在對巖土工程進行可靠性分析時，經常會出現基本變量不按照正態分布的現象，這時一般就會運用當量正態化法（即JC法），把非正態的當量化，或者是將其轉變為正態的變量。這種方法廣泛應用于隨機變量出現任意分布的情況，具有易于理解、準確度高的優點，而且還能滿足于實際的需要。
3可靠性分析在巖土工程中的應用
3.1土坡穩定的分析
土坡穩定問題是巖土工程中最主要的問題。雖然對土坡穩定性計算的方法已經有了很多研究，而且計算方法也已經非常純熟了，但在實際的工程建設時，還是會經常發生土坡不穩的安全事故。雖然計算已經非常精確，但在設計時沒有充分注意到各種隨機因素的變化。如果運用傳統方式是不能得出土坡的安全儲備數量，也不能估測出潛在的可能會失敗的概率。近些年來，隨著可靠性分析的應用，對土坡穩定性的研究又有了新的進步，例如響應面法、運動單元法等，確定了兩個潛在滑動面接連發生破壞的概率，以及發生破壞時滑動面以上部位向周圍擴展的概率，從而得出不穩定區的規模和土坡的局部安全系數等。
3.2地基穩定性的分析
地基的穩定性保障了工程建筑物的安全。在計算地基的可靠性指標和發生失敗的概率時，應該連同整個建筑物共同的進行整體考慮。我國現在的地基設計一般都是使用地基容許承載力，這是一種在規定界限內的承載力。只要在數值范圍以內，就不會出現地基整體不穩的極限情況。這從某種意義上說，也符合概率極限狀態的設計原則，可以應用可靠性分析方法。
3.3地基變形的分析
在保證地基容許承載力在規定范圍內時，建筑物的基礎或巖土結構物如果超出正常使用或耐久性能失效，就會發生地基變形，比如沉降、沉陷及水平位移；如果變形過大，還會使建筑物出現裂縫，影響其外觀，甚至是難以使用。
4結束語
總之，巖土工程是一個綜合性很強的系統工程，包含著勘測、規劃、施工等許多程序，把可靠性分析應用到巖土工程還需要相關人員進行更深層次的研究和探索，從而最大限度的確保巖土工程的順利進行。
作者：盧高林 單位：成都理工大學
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