1邊坡巖土工程的不確定性概述
1．1巖土工程的不確定性
由于長(zhǎng)期地質(zhì)作用的影響，使得巖土層的結(jié)構(gòu)本身具備高度的不均勻性、不穩(wěn)定性和各向異性，屬于物理學(xué)中的非線性問(wèn)題，這些都導(dǎo)致巖土工程的施工存在較大的不確定性。例如，實(shí)驗(yàn)室給出的巖土判斷標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有統(tǒng)一的、規(guī)范的知識(shí)判定體系，在加上巖土在不同受力作用下的呈現(xiàn)形式不同，這就導(dǎo)致施工人員所知的巖土評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)同施工現(xiàn)場(chǎng)的巖土情況有著較大的區(qū)別從而造成施工過(guò)程中不確定性。
1．2影響邊坡巖土工程不確定性的因素
目前，在邊坡巖土工程施工中，影響工程不確定性的因素主要包括三個(gè)方面，具體表現(xiàn)為:
(1)人為方面。
通常情況下，建設(shè)單位在開工前，需要先進(jìn)行多個(gè)施工方案的設(shè)計(jì)，而后選擇其中最為合適的一個(gè)進(jìn)行施工。而在決策過(guò)程中，決策人員的思維方式、知識(shí)水平、專業(yè)素養(yǎng)、職業(yè)道德以及價(jià)值觀、工作經(jīng)驗(yàn)等因素，都會(huì)對(duì)方案選擇造成極大的影響。尤其是在平衡方案的力學(xué)質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)價(jià)值方面，容易選擇出截然不同的方案，造成巖土工程施工的不確定性。
(2)參數(shù)方面。
在邊坡巖土工程中，巖土參數(shù)是工程施工的主要力學(xué)指標(biāo)，但由于巖土層受到時(shí)間和空間等客觀因素的影響，容易出現(xiàn)時(shí)間變異性和空間變異性，使得不同階段、不同區(qū)域中參數(shù)的差異性，造成勘察結(jié)果同實(shí)際施工時(shí)參數(shù)的不統(tǒng)一，從而影響到巖土工程的實(shí)際施工進(jìn)度和質(zhì)量。例如，在進(jìn)行巖土勘察時(shí)，由于土樣保存方式、時(shí)間等的影響，使得巖土體出現(xiàn)空間變異性，雖然大部分勘察人員在最后編制報(bào)告結(jié)果時(shí)會(huì)利用相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)方法將巖土離散性和空間變異性的影響降低到最小，但得出的巖土參數(shù)仍然只能算理論參考值，而不是一個(gè)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
(3)模型方面。
在進(jìn)行邊坡巖土工程的前期評(píng)價(jià)分析時(shí)，會(huì)構(gòu)建多個(gè)模型進(jìn)行施工場(chǎng)地巖土體的模擬，以便設(shè)計(jì)人員了解和掌握實(shí)際巖土體的相關(guān)特征。而后模型的不唯一性，也導(dǎo)致不同模型之間存在程度不一的差異性，導(dǎo)致對(duì)巖土工程的分析和設(shè)計(jì)也隨之出現(xiàn)諸多的不確定性，影響到實(shí)際的施工質(zhì)量和安全。
2邊坡巖土工程不確定性的解決對(duì)策
針對(duì)當(dāng)前邊坡巖土工程中存在的不確定性問(wèn)題，在今后的設(shè)計(jì)施工中，建設(shè)單位可以通過(guò)采取以下幾個(gè)方面的措施盡可能的消除巖土不確定性對(duì)施工造成的影響。具體措施包括:
2．1優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量
在邊坡巖土工程的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)具有較為重要的影響作用，這主要是因?yàn)閹r土工程當(dāng)中的許多因素不能通過(guò)當(dāng)前的科技設(shè)備進(jìn)行明確、充分的分析和確定，只能通過(guò)設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)根據(jù)勘察結(jié)果進(jìn)行較為客觀的判斷和預(yù)測(cè)。因此，在實(shí)際邊坡巖土工程的設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須要重視設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)作用，并組織多名實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)人員共同完成施工設(shè)計(jì)，通過(guò)人員間的相互協(xié)作、相互補(bǔ)充加強(qiáng)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量?jī)?yōu)化，從而盡量消除人為造成的設(shè)計(jì)不確定性。
2．2選擇恰當(dāng)?shù)挠?jì)算方法進(jìn)行模型構(gòu)建
邊坡巖土工程的模型構(gòu)建在性能、結(jié)構(gòu)等方面的要求復(fù)雜，涉及領(lǐng)域較多，因此，在進(jìn)行實(shí)際構(gòu)建時(shí)必須加強(qiáng)對(duì)數(shù)值計(jì)算方法的合理選擇，充分分析和考慮不同計(jì)算方法的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合巖土模型的實(shí)際需要，決定單用或聯(lián)用這些計(jì)算方法，從而最大限度降低因計(jì)算方法造成的參數(shù)不確定性。目前，在邊坡巖土模式構(gòu)建過(guò)程中，常用的數(shù)值計(jì)算方法包括有:通用條分法、有限差分法、有限單元法、離散元法、邊界元法、極限分析法、流形元法、半解析法、滑移線法、非連續(xù)變形分析法以及拉格朗日元法等。
2．3提高安全系數(shù)設(shè)計(jì)
安全系數(shù)一直都是邊坡巖土工程設(shè)計(jì)中的重要指標(biāo)之一，也是對(duì)巖土參數(shù)以及模型計(jì)算造成的不確定性問(wèn)題的有效處理對(duì)策之一。但由于受到數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、技術(shù)水平、人員水平以及實(shí)際環(huán)境等方面的限制，導(dǎo)致在實(shí)際施工操作中會(huì)出現(xiàn)一定的安全偏差。因此，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行邊坡巖土工程設(shè)計(jì)時(shí)，必須要充分、全面的匯總和統(tǒng)計(jì)相應(yīng)的資料信息，并對(duì)施工過(guò)程中可能遇到了的安全情況進(jìn)行充分、綜合的考慮，從而有效提高安全設(shè)計(jì)的質(zhì)量和水平。
2．4加強(qiáng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)施工
由于巖土體受時(shí)間變異性和空間變異性的影響，在性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、受力等方面均是一個(gè)隨時(shí)變化的狀態(tài)，因此，在進(jìn)行模型構(gòu)建和實(shí)際施工時(shí)，可以采用當(dāng)前新興起的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)施工方法，提高邊坡巖土工程在設(shè)計(jì)、施工過(guò)程中的彈性，并預(yù)留出足夠的空間以方便實(shí)時(shí)修改，增強(qiáng)工程設(shè)計(jì)施工過(guò)程中的應(yīng)變能力以及對(duì)突發(fā)狀況的處理能力，在施工過(guò)程中根據(jù)實(shí)際巖土體狀態(tài)隨時(shí)調(diào)整施工設(shè)計(jì)方案，從而將施工現(xiàn)場(chǎng)與設(shè)計(jì)圖紙完美結(jié)合，增強(qiáng)施工設(shè)計(jì)的實(shí)效性和可行性。同時(shí)，建設(shè)單位還必須加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督管理，制定明確、規(guī)范的動(dòng)態(tài)施工標(biāo)準(zhǔn)和制度要求，以防止出現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)圖紙隨意更改的問(wèn)題。
2．5加強(qiáng)先進(jìn)科技的運(yùn)用
在邊坡巖土工程的設(shè)計(jì)施工過(guò)程中，建設(shè)單位要加大對(duì)其的科技投入，積極引進(jìn)行業(yè)內(nèi)先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)，不斷提高在巖土勘察、設(shè)計(jì)、施工等階段的科學(xué)性、準(zhǔn)確度和安全性，強(qiáng)化數(shù)字化、信息化、智能化等計(jì)算機(jī)技術(shù)在邊坡巖土工程中的運(yùn)用，從而盡量消除邊坡巖土工程中不確定性問(wèn)題的影響因素，提高巖土工程設(shè)計(jì)施工的安全性和可靠性。
3結(jié)語(yǔ)
邊坡巖土工程受到巖土體性質(zhì)、結(jié)構(gòu)以及環(huán)境條件三個(gè)方面的共同作用，導(dǎo)致工程在建造施工階段存在較大的不確定性。因此，建設(shè)單位在實(shí)際施工過(guò)程中，必須從勘察、設(shè)計(jì)、施工、應(yīng)用等全過(guò)程中對(duì)不確定性進(jìn)行綜合考慮和計(jì)算，從而有效減少巖土不確定性對(duì)建筑施工造成的干擾和影響，提高建筑工程施工的質(zhì)量性和安全性。
