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        工程實踐中的巖土工程安全度問題2高大釗

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        1、三三.在工程施工和運營過程中,安在工程施工和運營過程中,安全度的實現全度的實現 巖土工程設計提供了工程必需的安全度控巖土工程設計提供了工程必需的安全度控制,使工程的安全度符合技術和經濟的要制,使工程的安全度符合技術和經濟的要求,滿足設計規范的有關技術規定。求,滿足設計規范的有關技術規定。但設計所控制的安全度能否真正實現,關但設計所控制的安全度能否真正實現,關鍵還在施工和使用過程中,特別的施工階鍵還在施工和使用過程中,特別的施工階段,更是實現安全度控制的關鍵。段,更是實現安全度控制的關鍵。通常的工程事故,源于設計階段安全度控通常的工程事故,源于設計階段安全度控制不足的案例也有,但比較少;較多的事

        2、制不足的案例也有,但比較少;較多的事故案例是施工階段沒有能實現設計所期望故案例是施工階段沒有能實現設計所期望的安全度。的安全度。在施工階段安全度的實現在施工階段安全度的實現 設計時對工程安全度的控制,僅僅是在設設計時對工程安全度的控制,僅僅是在設計計算的層面進行,設計的結果反映了工計計算的層面進行,設計的結果反映了工程師對安全控制的期望和措施,但能否實程師對安全控制的期望和措施,但能否實現,完全取決于施工和運營階段能否嚴格現,完全取決于施工和運營階段能否嚴格按照設計所依據的工況進行施工和運營期按照設計所依據的工況進行施工和運營期間的使用。如果不能按照設計要求施工和間的使用。如果不能按照設計要求

        3、施工和運營,那么設計對工程安全度的控制就會運營,那么設計對工程安全度的控制就會落空。落空。施工階段對工程安全度的實現是關鍵性的施工階段對工程安全度的實現是關鍵性的,許多工程事故產生的原因,特別是重大,許多工程事故產生的原因,特別是重大事故產生的原因,大多在施工階段。事故產生的原因,大多在施工階段。施工階段實現設計的安全度控制,必須按施工階段實現設計的安全度控制,必須按照設計計算的工況施工。照設計計算的工況施工。從設計人員來說,計算的控制工況要考慮從設計人員來說,計算的控制工況要考慮到施工的要求和方便施工,但一旦設計確到施工的要求和方便施工,但一旦設計確定了方案,施工方面只能按照設計計算的定了方

        4、案,施工方面只能按照設計計算的工況去實施,違背了這一原則,或早或晚工況去實施,違背了這一原則,或早或晚總要出事故,特別是重大事故??傄鍪鹿?,特別是重大事故。設計時,設計人員應充分考慮施工條件,設計時,設計人員應充分考慮施工條件,根據工藝和施工方法的要求,方案盡可能根據工藝和施工方法的要求,方案盡可能方便施工,為施工創造條件,而施工人員方便施工,為施工創造條件,而施工人員應充分尊重設計人員的意圖,嚴格按照設應充分尊重設計人員的意圖,嚴格按照設計圖紙實施。計圖紙實施。特別在基坑工程中,設計的要求和施工的特別在基坑工程中,設計的要求和施工的的方便之間經常存在矛盾,如何處理好設的方便之間經常存在矛盾

        5、,如何處理好設計與施工的關系,需要雙方的努力。計與施工的關系,需要雙方的努力。三圍檁二支撐的鋼筋混凝土內支撐體系三圍檁二支撐的鋼筋混凝土內支撐體系 化解內支撐與施工干擾的方案化解內支撐與施工干擾的方案 主體結構:主體結構:建筑面積建筑面積213,376m2;基坑尺寸:基坑尺寸:基坑面積基坑面積13萬萬m2,開挖深度開挖深度12.5m,局部局部14.25m;支撐尺寸:支撐尺寸:兩道鋼筋混凝土內支撐,第兩道鋼筋混凝土內支撐,第2道支撐與兩道圍檁連接道支撐與兩道圍檁連接;比較造價:比較造價:與與3道支撐方案相比,節省造道支撐方案相比,節省造價價803萬元;萬元;挖土速度:挖土速度:16萬土方,用萬土

        6、方,用88天完成,平天完成,平均每天均每天2500 m3,最高每天最高每天4500m3,與與3道支撐方案相比縮短挖土工期道支撐方案相比縮短挖土工期5個月。個月。支撐豎向布置方案既要滿足圍護結構變形支撐豎向布置方案既要滿足圍護結構變形和強度的要求,間距不能太大;但必須便和強度的要求,間距不能太大;但必須便于機械化施工,為了滿足汽車在支撐上通于機械化施工,為了滿足汽車在支撐上通行的凈空要求,需要加大支撐豎向間距。行的凈空要求,需要加大支撐豎向間距。將一道支撐支承在兩道圍檁上,既加大支將一道支撐支承在兩道圍檁上,既加大支撐的豎向間距,又不改變圍護結構的計算撐的豎向間距,又不改變圍護結構的計算支點間距

        7、,本例是一個創造,改變了支撐支點間距,本例是一個創造,改變了支撐布置的固有格局。布置的固有格局。巖土工程一般是隱蔽工程,工程質量的控巖土工程一般是隱蔽工程,工程質量的控制更需要施工單位的巖土工程師加強責任制更需要施工單位的巖土工程師加強責任感,提高技術水平,不要犯低級的錯誤。感,提高技術水平,不要犯低級的錯誤。從我國近年來重大工程事故發生的頻率、從我國近年來重大工程事故發生的頻率、后果的嚴重性和事故的原因來看,值得我后果的嚴重性和事故的原因來看,值得我們總結經驗教訓,以杜絕重大事故。們總結經驗教訓,以杜絕重大事故。施工中工程安全度的失控原因,從現象上施工中工程安全度的失控原因,從現象上看,是偷

        8、工減料,趕進度,但從技術上看看,是偷工減料,趕進度,但從技術上看卻是技術人員缺乏最起碼的安全度控制的卻是技術人員缺乏最起碼的安全度控制的知識,缺乏實現設計安全度的意識。知識,缺乏實現設計安全度的意識。在事故頻發的深基坑工程領域中,存在著在事故頻發的深基坑工程領域中,存在著超超挖挖不按設計驗算的工況挖土和及時支撐、不按設計驗算的工況挖土和及時支撐、該加固被動區的該加固被動區的不加固不加固、挖出的土、挖出的土亂棄土亂棄土以以及違背及違背先地下、后地上先地下、后地上施工的原則。施工的原則。這些一直都是基坑工程施工中的這些一直都是基坑工程施工中的頑癥頑癥,是許,是許多重大工程事故的主要原因。多重大工程

        9、事故的主要原因。設計是根據各個工況分別進行計算,然后按設計是根據各個工況分別進行計算,然后按照包絡圖的軸力、彎矩、剪力設計圍護結構照包絡圖的軸力、彎矩、剪力設計圍護結構和支撐。和支撐。一旦超挖,圍護結構所承受的內力就遠遠超一旦超挖,圍護結構所承受的內力就遠遠超過設計計算的數值,安全度就急劇降低過設計計算的數值,安全度就急劇降低。什么是設計工況?什么是設計工況?工況工況1工況工況2工況工況3工況工況4工況工況5工況工況6 前面介紹的這個深基坑工程的事故中,由前面介紹的這個深基坑工程的事故中,由于設計表達式兩邊不匹配,設計安全度的于設計表達式兩邊不匹配,設計安全度的不足已經使基坑的圍護結構處于病態

        10、工作不足已經使基坑的圍護結構處于病態工作,而施工的超挖更使這個深基坑工程雪上,而施工的超挖更使這個深基坑工程雪上加霜,一場重大工程事故終于不可避免地加霜,一場重大工程事故終于不可避免地發生了。發生了。從下面的照片中可以看出超挖的嚴重程度從下面的照片中可以看出超挖的嚴重程度,如此嚴重的超挖,不出事故才怪呢?,如此嚴重的超挖,不出事故才怪呢?從這個斷面來看,從這個斷面來看,設計考慮了坑底注設計考慮了坑底注漿以加強被動區的漿以加強被動區的抗力,但施工時卻抗力,但施工時卻沒有按照設計要求沒有按照設計要求去做,沒有在被動去做,沒有在被動區注漿,被動抗力區注漿,被動抗力不足,設計時賴以不足,設計時賴以維持

        11、圍護結構平衡維持圍護結構平衡的被動抗力缺失了的被動抗力缺失了。與超挖一樣,設計時考慮了的坑底加固部與超挖一樣,設計時考慮了的坑底加固部位的抗力,但實際沒有加固,被動抗力不位的抗力,但實際沒有加固,被動抗力不復存在,于是本來可以穩定的圍護結構失復存在,于是本來可以穩定的圍護結構失去了支承條件,圍護結構就不可避免地傾去了支承條件,圍護結構就不可避免地傾覆了。覆了。從安全度的構成來看,超挖是從加大設計從安全度的構成來看,超挖是從加大設計表達式中的作用項來降低安全度,而坑底表達式中的作用項來降低安全度,而坑底加固的缺失,降低了被動區的抗力,降低加固的缺失,降低了被動區的抗力,降低了設計表達式中的抗力來

        12、降低安全度。了設計表達式中的抗力來降低安全度。如果在同一個基坑中,既不加固被動區而如果在同一個基坑中,既不加固被動區而又超挖,在設計表達式兩邊,抗力降低而又超挖,在設計表達式兩邊,抗力降低而作用又增大,安全度就急劇降低。作用又增大,安全度就急劇降低。許多工程事故有驚人的相似之處,在許多工程事故有驚人的相似之處,在10年年前、前、20年前發生過的事故,現在還在一再年前發生過的事故,現在還在一再發生,這不得不使人感到沒有真正發揮發生,這不得不使人感到沒有真正發揮“前車之鑒前車之鑒”的作用。在工程技術人員中進的作用。在工程技術人員中進行工程事故的剖析教育是何等重要。行工程事故的剖析教育是何等重要。最

        13、近一次重大的基坑事故,究其主要原因最近一次重大的基坑事故,究其主要原因,仍不外乎超挖和沒有坑底加固這兩項頑,仍不外乎超挖和沒有坑底加固這兩項頑癥。癥。這是一個四道支撐的深基坑,開挖深度為這是一個四道支撐的深基坑,開挖深度為16m,由于施工超挖,第四道支撐沒有及由于施工超挖,第四道支撐沒有及時支撐。經反算,由于沒有第四道支撐的時支撐。經反算,由于沒有第四道支撐的作用,致使第三道支撐的軸力增加了作用,致使第三道支撐的軸力增加了4347,地下連續墻的彎矩增加了,地下連續墻的彎矩增加了3751,剪力增加了,剪力增加了3840。除了上述超挖和坑底被動抗力的缺失之外除了上述超挖和坑底被動抗力的缺失之外,基

        14、坑工程施工的第三個頑癥就是亂棄土,基坑工程施工的第三個頑癥就是亂棄土。盡管,在基坑設計中,對基坑周圍的地。盡管,在基坑設計中,對基坑周圍的地面荷載也作了規定,設計考慮了一定數量面荷載也作了規定,設計考慮了一定數量的地面荷載所產生的土壓力,留有一定的的地面荷載所產生的土壓力,留有一定的裕度,但施工也經常在基坑周邊堆放超過裕度,但施工也經常在基坑周邊堆放超過規定的重物,包括建筑材料和棄土。由于規定的重物,包括建筑材料和棄土。由于坑邊超載而產生的圍護結構過大變形,甚坑邊超載而產生的圍護結構過大變形,甚至基坑破壞的事故時有發生,直到最近擠至基坑破壞的事故時有發生,直到最近擠到了一幢小高層。到了一幢小高

        15、層。對于重大工程事故,除了責任查處和經濟對于重大工程事故,除了責任查處和經濟理賠之外,在技術上展開充分的討論,分理賠之外,在技術上展開充分的討論,分析事故產生的力學機理,從保證實現設計析事故產生的力學機理,從保證實現設計安全度控制的角度進行技術上的總結,發安全度控制的角度進行技術上的總結,發揮反面教材的作用,是巖土工程界值得重揮反面教材的作用,是巖土工程界值得重視的一件工作,也應該是巖土工程師繼續視的一件工作,也應該是巖土工程師繼續教育的重要內容。教育的重要內容。對于這一工程事故,需要根據現場檢測的對于這一工程事故,需要根據現場檢測的資料,抽象出體系破壞的力學模型,進行資料,抽象出體系破壞的力

        16、學模型,進行事故的機理分析。事故的機理分析。在軟土地區,地面堆載究竟能產生多大的在軟土地區,地面堆載究竟能產生多大的水平推力和多大的水平位移?事故現場的水平推力和多大的水平位移?事故現場的資料當然是最直接的,如果不充分,可以資料當然是最直接的,如果不充分,可以借鑒其他的資料佐證,進行工程類比分析借鑒其他的資料佐證,進行工程類比分析,這也是巖土工程師很常用和很有效的分,這也是巖土工程師很常用和很有效的分析思考工程問題的方法。析思考工程問題的方法。地面堆載對相鄰建筑物變形的影響和地基地面堆載對相鄰建筑物變形的影響和地基穩定性分析的數據是非常寶貴的資料??煞€定性分析的數據是非常寶貴的資料??梢杂兄?/p>

        17、思考和分析,要學會借鑒、分析以有助于思考和分析,要學會借鑒、分析與思考。與思考。鋼渣堆場鋼渣堆場,面積面積170170m m 200m,200m,高高4040m m,荷載荷載800800kPa,kPa,時間時間2 2 3 3年,沉降年,沉降5 5 6 6 m m公園堆土,面積公園堆土,面積8080m m 120m,120m,高高 2525m,m,荷載荷載400400kPa,kPa,時間時間2 2年,沉降年,沉降2 2m m鋼錠堆場,面積鋼錠堆場,面積2424m m 162m,162m,荷載荷載160160kPa,kPa,時時間間1.51.5年,沉降年,沉降1 1m m 南山的滑坡(加載)南山的

        18、滑坡(加載)填方太快,不設排水措施填方太快,不設排水措施 上游引水工程(卸載)上游引水工程(卸載)挖方太深挖方太深 坡度坡度1:3 長基坑的端頭滑坡(卸載)長基坑的端頭滑坡(卸載)-端頭無支撐端頭無支撐 堆載面積堆載面積22m 30m,不排水強度不排水強度31kPa 在在150kPa荷載作用下,離堆載邊緣外荷載作用下,離堆載邊緣外0.7m,地地面下面下7m處的實測水平位移處的實測水平位移810mm,水平位移與水平位移與豎直位移之比為豎直位移之比為1.34試驗荷載試驗荷載 kPa平均沉降平均沉降 mm安全系數安全系數60933.90902532.601204441.971506061.57運營時

        19、的安全度保證運營時的安全度保證 在建筑物的運營階段,仍然存在施工時已在建筑物的運營階段,仍然存在施工時已經實現的工程安全度能否得以繼續保持的經實現的工程安全度能否得以繼續保持的問題。特別是對活荷載占的比例比較大的問題。特別是對活荷載占的比例比較大的工業建筑物,如果在建筑物使用過程中,工業建筑物,如果在建筑物使用過程中,沒有按照設計計算所控制的要求加載,工沒有按照設計計算所控制的要求加載,工程的設計安全度控制就得不到保證,輕者程的設計安全度控制就得不到保證,輕者出現建筑物的開裂和損壞,重者發生重大出現建筑物的開裂和損壞,重者發生重大的工程事故。例如工業車間室內外地坪的的工程事故。例如工業車間室內

        20、外地坪的大面積堆料,車庫、油罐使用時的加料速大面積堆料,車庫、油罐使用時的加料速度控制不當,都會引發工程事故。度控制不當,都會引發工程事故。著名的加拿大特朗斯康谷倉,設計時沒有著名的加拿大特朗斯康谷倉,設計時沒有進行勘察,建成后使用時發生地基失穩傾進行勘察,建成后使用時發生地基失穩傾倒的事故。倒的事故。吳涇焦化廠配煤房則是我國的著名一項工吳涇焦化廠配煤房則是我國的著名一項工程事故,它的典型性在于深刻地揭示了加程事故,它的典型性在于深刻地揭示了加載速率對地基穩定性的重要影響,同時,載速率對地基穩定性的重要影響,同時,它又成功地采用技術措施糾傾成功。它又成功地采用技術措施糾傾成功。加拿大特朗斯康谷

        21、倉加拿大特朗斯康谷倉 加拿大特朗斯康谷倉長加拿大特朗斯康谷倉長59.44m,寬寬23.47m,高高31.00m,容積容積36368m3。谷倉的基礎為鋼筋混凝土筏基,厚谷倉的基礎為鋼筋混凝土筏基,厚61cm,埋置深度埋置深度3.66m。谷倉于谷倉于1911年開始施工,年開始施工,1913年秋竣工。年秋竣工。谷倉自重谷倉自重20000t,相當于裝滿谷物后滿載相當于裝滿谷物后滿載重量的重量的42.5。1913年年9月起,往谷倉裝谷月起,往谷倉裝谷物,物,10月當谷倉裝了月當谷倉裝了31822m3時,發現時,發現1小小時內沉降達時內沉降達30.5cm。谷倉向西傾斜,并在谷倉向西傾斜,并在24小時內傾倒

        22、,但谷倉結構沒有損壞。小時內傾倒,但谷倉結構沒有損壞。對谷倉地基沒有事先進行取土試驗,根據對谷倉地基沒有事先進行取土試驗,根據相鄰項目的資料,計算承載力為相鄰項目的資料,計算承載力為352kPa。谷倉的地基由厚谷倉的地基由厚3m的近代沉積黏土、的近代沉積黏土、12.2m厚的冰河沉積的黏土和厚的冰河沉積的黏土和3m厚的老黏厚的老黏土組成。土組成。谷倉倒塌谷倉倒塌40年后,年后,1952年,加拿大國家研年,加拿大國家研究委員會建筑研究部會同究委員會建筑研究部會同Peck教授,取土教授,取土補做了試驗,粘土層的含水量隨深度增加補做了試驗,粘土層的含水量隨深度增加,從,從40增加到增加到60,無側限抗

        23、壓強度從,無側限抗壓強度從118.4kPa減少到減少到70.0kPa。平均液限平均液限105,塑限,塑限70%,塑性指數,塑性指數70。用淺層的無側限抗壓強度用淺層的無側限抗壓強度118.4kPa,按太沙基公式計算地基極限承載力為按太沙基公式計算地基極限承載力為59.25.71338kPa根據荷載資料,總荷載根據荷載資料,總荷載47058.8 t,其中谷其中谷物的重量為物的重量為27058.8 t?;卓倝毫榛卓倝毫?37.3kPa。結構自重的基底壓力為結構自重的基底壓力為143.36kPa,活荷載活荷載的基底壓力為的基底壓力為193.96kPa。估算安全系數的結果估算安全系數的結果 谷

        24、倉自重的安全系數谷倉自重的安全系數 338/143.36=2.36 谷倉加載后的安全系數谷倉加載后的安全系數 338/337.32=1.002 工程處于極限狀態。工程處于極限狀態。工業構筑物的過大傾斜工業構筑物的過大傾斜 一座一座30m高的筒倉高的筒倉 最大沉降速率達到每晝夜最大沉降速率達到每晝夜45mm!15天內傾斜從天內傾斜從2.7 發展到發展到14.1 2 年傾斜達到年傾斜達到24 會不會成為第二個加拿大谷倉?會不會成為第二個加拿大谷倉?焦化廠配煤房焦化廠配煤房基本數據基本數據 47.5m 10.8m筏形基礎筏形基礎 5個直徑個直徑8m、高高31m的儲煤斗的儲煤斗 基礎埋置深度基礎埋置深

        25、度1.5m 構筑物自重壓力構筑物自重壓力76kPa 抗剪強度指標:抗剪強度指標:三軸不排水強度三軸不排水強度20kPa 十字板強度十字板強度22kPa焦化廠配煤房傾斜事故焦化廠配煤房傾斜事故 結構完工后結構完工后3個月個月 平均沉降平均沉降47mm,沉降速率沉降速率0.5mm/d 傾斜傾斜2.7,還比較正常,還比較正常 完工后完工后6個月投產個月投產 5天裝煤天裝煤215噸噸 加煤停止時沉降速率加煤停止時沉降速率810mm/d;第第4天,天,2745mm/d,加速沉降,危險!加速沉降,危險!沉降的發展沉降的發展沉降速率的變化沉降速率的變化傾斜的急劇發展與糾傾時的回傾傾斜的急劇發展與糾傾時的回傾

        26、荷載與地基承載力荷載與地基承載力 地基極限承載力:地基極限承載力:按固結快剪指標為按固結快剪指標為202kPa 按不固結不排水剪指標為按不固結不排水剪指標為135kPa 建筑物恒載建筑物恒載38000kN,產生基底壓力產生基底壓力76kPa,裝煤裝煤21500kN,產生基底壓力產生基底壓力44kPa 活載與恒載之比活載與恒載之比0.57 基底總壓力基底總壓力120kPa安全度分析安全度分析 如果不快速加煤,安全系數如果不快速加煤,安全系數1.68;實際快速加煤,;實際快速加煤,故安全系數低于故安全系數低于1.68;不考慮施工期的排水固結,;不考慮施工期的排水固結,安全系數安全系數1.13;而實

        27、際安全系數介于;而實際安全系數介于1.131.68之間之間 荷載荷載承載力承載力恒載壓力恒載壓力76kPa活載壓力活載壓力44kPa總壓力總壓力120kPa固結不排水固結不排水202kPa2.661.68不排水剪不排水剪135kPa1.13變形分析變形分析 加煤加煤2年后,平均沉降年后,平均沉降630mm 堆放鋼錠糾傾以后沉降達堆放鋼錠糾傾以后沉降達846mm,推算最終推算最終沉降量為沉降量為1150mm 按壓縮層厚度按壓縮層厚度16.7m,平均模量平均模量2MPa計算,計算,得最終沉降量得最終沉降量689mm,兩者之比為兩者之比為1.67 估計發生了側向擠出,但沒有實測水平位移估計發生了側向

        28、擠出,但沒有實測水平位移的數據驗證的數據驗證借鑒堆載試驗的資料借鑒堆載試驗的資料 堆載面積堆載面積22m 30m,不排水強度不排水強度31kPa 在在150kPa荷載作用下,離堆載邊緣外荷載作用下,離堆載邊緣外0.7m,地地面下面下7m處的實測水平位移處的實測水平位移810mm,水平位移與水平位移與豎直位移之比為豎直位移之比為1.34試驗荷載試驗荷載 kPa平均沉降平均沉降 mm安全系數安全系數60933.90902532.601204441.971506061.57 由于施工階段對實現設計安全度控制是關由于施工階段對實現設計安全度控制是關鍵性的,因此,設計單位的巖土工程師與鍵性的,因此,設計

        29、單位的巖土工程師與施工單位的巖土工程師之間的協調與互動施工單位的巖土工程師之間的協調與互動就顯得特別重要。就顯得特別重要。施工單位的巖土工程師需要對施工方案是施工單位的巖土工程師需要對施工方案是否影響設計安全度的實現,進行必要的計否影響設計安全度的實現,進行必要的計算與分析,這是從技術上防止工程事故的算與分析,這是從技術上防止工程事故的必要措施。必要措施。在建筑物運營階段,監測和控制對安全度在建筑物運營階段,監測和控制對安全度的保證也是十分重要的措施。的保證也是十分重要的措施??煽慷仍O計方法是概率方法應用于工程設可靠度設計方法是概率方法應用于工程設計而形成的一種設計方法;計而形成的一種設計方法

        30、;概率方法在巖土工程中有非常廣泛的應用概率方法在巖土工程中有非常廣泛的應用,可靠度設計僅是其中之一;,可靠度設計僅是其中之一;概率方法提供一種系統的、定量的方法去概率方法提供一種系統的、定量的方法去估計巖土工程師所遇到的不確定性,而不估計巖土工程師所遇到的不確定性,而不是去取代傳統的確定性的設計方法;是去取代傳統的確定性的設計方法;CasagrandeCasagrande提出的概念提出的概念 卡薩格蘭特早在卡薩格蘭特早在1965年提出了巖土工程中年提出了巖土工程中的的calculated risk(計算風險)概念:(計算風險)概念:根據經驗和判斷,用不完備的知識來估計根據經驗和判斷,用不完備的

        31、知識來估計在解決問題時考慮的數據的可能范圍;在解決問題時考慮的數據的可能范圍;對一定的安全儲備或風險率的決策,引入對一定的安全儲備或風險率的決策,引入經濟因素和失效所引起的損失。經濟因素和失效所引起的損失。巖土工程發展為兩個方面,一部分依然是巖土工程發展為兩個方面,一部分依然是傳統的問題,而另一部分如地震、自然坡傳統的問題,而另一部分如地震、自然坡穩定、環境巖土工程和海洋工程等。在這穩定、環境巖土工程和海洋工程等。在這些領域中,工程師們需要更新的、更嚴格些領域中,工程師們需要更新的、更嚴格的可靠度的評價,這就需要不同的方法,的可靠度的評價,這就需要不同的方法,我們相信概率方法在這些領域中很快地

        32、發我們相信概率方法在這些領域中很快地發展。這些領域中的工程師很快地接受這種展。這些領域中的工程師很快地接受這種方法是毫不奇怪的,概率方法向傳統領域方法是毫不奇怪的,概率方法向傳統領域發展也是毫不奇怪的。發展也是毫不奇怪的。由于巖土工程師是在信息不完備的條件下由于巖土工程師是在信息不完備的條件下進行判斷和決策。進行判斷和決策。因此所采取的工程措施與實際可能發生的因此所采取的工程措施與實際可能發生的事件可能存在著不一致性,這就存在著風事件可能存在著不一致性,這就存在著風險。險。所以,在巖土工程中,不論是設計、施工所以,在巖土工程中,不論是設計、施工都存在一定的風險,需要進行風險評估。都存在一定的風

        33、險,需要進行風險評估。將風險限制在人們可以接受的范圍內。將風險限制在人們可以接受的范圍內。例如,邊坡的坡度該取多少為好?坡度平例如,邊坡的坡度該取多少為好?坡度平坦,安全度高,但工程費用大;坡度取陡坦,安全度高,但工程費用大;坡度取陡一些,費用就可以小一些,但安全度低。一些,費用就可以小一些,但安全度低。用確定性的方法來分析,采用規范規定的用確定性的方法來分析,采用規范規定的安全系數設計,按定值設計的思維方法,安全系數設計,按定值設計的思維方法,認為肯定是安全的。但一場暴雨,可能沖認為肯定是安全的。但一場暴雨,可能沖垮了邊坡,造成了鐵路中斷,損失慘重??辶诉吰?,造成了鐵路中斷,損失慘重。于是,

        34、查工程質量是否存在問題,是否收于是,查工程質量是否存在問題,是否收取了回扣,查誰的責任,處理了責任人,取了回扣,查誰的責任,處理了責任人,今后是否就不會發生這類事故呢?今后是否就不會發生這類事故呢?為了規避責任,說成是自然災害,那也對為了規避責任,說成是自然災害,那也對,發生了幾十年一遇的暴雨,那不是自然,發生了幾十年一遇的暴雨,那不是自然災害?這樣都沒有責任了,但這種事故還災害?這樣都沒有責任了,但這種事故還在不斷的出現,需要換個思維方式來看。在不斷的出現,需要換個思維方式來看。工程師對于發生暴雨的可能性,掌握不夠工程師對于發生暴雨的可能性,掌握不夠、暴雨與滑坡的關系認識不充分,認為按、暴雨

        35、與滑坡的關系認識不充分,認為按照規范做了就肯定安全了,其實他設計的照規范做了就肯定安全了,其實他設計的邊坡不可能是邊坡不可能是100安全的,總存在著一定安全的,總存在著一定的失效概率。你對暴雨的資料、暴雨的作的失效概率。你對暴雨的資料、暴雨的作用掌握充分一些,失效的風險可能小一些用掌握充分一些,失效的風險可能小一些,但風險總是存在的。,但風險總是存在的。如何估計這種風險?風險就與可能失效的如何估計這種風險?風險就與可能失效的概率有關,是一種概率的估計,因此需要概率有關,是一種概率的估計,因此需要用概率方法,對你的決策風險進行評估。用概率方法,對你的決策風險進行評估。你設計的邊坡比較陡一些,造價

        36、是節省了你設計的邊坡比較陡一些,造價是節省了,但一旦發生滑坡,造成鐵路中斷,造成,但一旦發生滑坡,造成鐵路中斷,造成更大的經濟損失;如果平坦一些。造價是更大的經濟損失;如果平坦一些。造價是貴一些,但失效概率小了,風險損失就小貴一些,但失效概率小了,風險損失就小了。因此,應該進行考慮風險損失的技術了。因此,應該進行考慮風險損失的技術經濟比較,選擇最佳的方案。這就需要應經濟比較,選擇最佳的方案。這就需要應用概率方法來分析。用概率方法來分析。香港多山,建筑物密集,是滑坡事故多發的香港多山,建筑物密集,是滑坡事故多發的地區,地區,1940年代以來,已有年代以來,已有470人在滑坡事人在滑坡事故中喪生。

        37、故中喪生。1970年代,香港經歷了多次大滑年代,香港經歷了多次大滑坡。坡。1972年年6月,九龍山一個住宅開發區路月,九龍山一個住宅開發區路堤的坍塌吞沒了一座住所,死亡堤的坍塌吞沒了一座住所,死亡71人,幾個人,幾個小時以后,香港島中區寶珊道一個開挖面垮小時以后,香港島中區寶珊道一個開挖面垮塌,帶動了上面的山坡下滑毀壞了一座塌,帶動了上面的山坡下滑毀壞了一座13層層高層建筑,死亡高層建筑,死亡67人;人;1976年年8月上述開發月上述開發區又發生路堤的破壞引起區又發生路堤的破壞引起18人死亡。人死亡。鑒于滑坡事故的嚴重性,香港在鑒于滑坡事故的嚴重性,香港在1977年成年成立了管理機構立了管理機

        38、構“Geotechnical Control Office”,1991年改為年改為“Geotechnical Engineering Office”負責香港的邊坡安全負責香港的邊坡安全控制和巖土工程的管理??刂坪蛶r土工程的管理。三十年來,香港地區滑坡的風險評估與風三十年來,香港地區滑坡的風險評估與風險管理取得了顯著的成績,成為國際上概險管理取得了顯著的成績,成為國際上概率方法實際應用的典范。率方法實際應用的典范。在硬件上實現全方位的監控,包括用在硬件上實現全方位的監控,包括用GIS監監測滑坡的變形發展過程和中心遠程控制。測滑坡的變形發展過程和中心遠程控制。采用采用Quantified Risk

        39、 Analysis(QRA)方法方法對香港全境的邊坡進行監測、分析、治理對香港全境的邊坡進行監測、分析、治理,成為滑坡風險管理的一種有效工具。,成為滑坡風險管理的一種有效工具。風險管理從原則上需要回答這三個問題:風險管理從原則上需要回答這三個問題:1.多大的安全度是足夠安全的?多大的安全度是足夠安全的?2.投入力量和資金的可接受水平是什么?投入力量和資金的可接受水平是什么?3.如何量度投入的力量與資金的有效性?如何量度投入的力量與資金的有效性?采取邊坡風險管理以后,香港每年發生滑采取邊坡風險管理以后,香港每年發生滑坡的頻數急劇降低。坡的頻數急劇降低?;嘛L險是對于具有危害性的(對建筑物、滑坡風

        40、險是對于具有危害性的(對建筑物、公共設施的損壞與經濟損失)滑坡災害發生公共設施的損壞與經濟損失)滑坡災害發生的定量尺度,滑坡風險用邊坡的失效概率與的定量尺度,滑坡風險用邊坡的失效概率與災害后果(經濟損失)的乘積來定量表示。災害后果(經濟損失)的乘積來定量表示?;嘛L險分析是對滑坡災害后果的評估與風滑坡風險分析是對滑坡災害后果的評估與風險的估計。險的估計。香港在定量風險管理的應用以及將風險引香港在定量風險管理的應用以及將風險引入并改造了傳統的邊坡分析方法方面處于入并改造了傳統的邊坡分析方法方面處于領先地位。這是由于下列的原因:領先地位。這是由于下列的原因:1.在香港的這種熱帶地區,降雨特征、風化

        41、在香港的這種熱帶地區,降雨特征、風化巖地層中的地質條件與地下水條件都存在巖地層中的地質條件與地下水條件都存在相當可觀的不確定性。相當可觀的不確定性。2.事實說明了,即使按照巖土工程技術標準事實說明了,即使按照巖土工程技術標準的要求采取了工程措施的邊坡仍然具有相的要求采取了工程措施的邊坡仍然具有相當高的破壞可能性。當高的破壞可能性。3.基于風險的方法可以借助于較小邊坡反基于風險的方法可以借助于較小邊坡反算的先期經驗,發展優化的目標。算的先期經驗,發展優化的目標。4.基于風險的方法可以大大簡化滑坡風險基于風險的方法可以大大簡化滑坡風險與公共政策之間的聯系。與公共政策之間的聯系。什么樣的特定場地需要

        42、滑坡管理?下面的什么樣的特定場地需要滑坡管理?下面的一些場合需要以風險為基礎的評估方法以一些場合需要以風險為基礎的評估方法以補充或代替傳統的確定性方法:補充或代替傳統的確定性方法:1.邊坡的穩定性能借助于安全儲備的保證而邊坡的穩定性能借助于安全儲備的保證而得到控制,但需要估計風險和確定安全儲得到控制,但需要估計風險和確定安全儲備范圍的不確定性。備范圍的不確定性。2.雖然邊坡的穩定性能借助于安全系數得到雖然邊坡的穩定性能借助于安全系數得到控制,但可能發生的破壞(概率)還需要控制,但可能發生的破壞(概率)還需要考慮,特別是破壞后果嚴重的情況??紤],特別是破壞后果嚴重的情況。3.控制邊坡的穩定性是不

        43、實際的(無效的)控制邊坡的穩定性是不實際的(無效的),滑坡風險已經可以用其他方法控制,例,滑坡風險已經可以用其他方法控制,例如采取措施減輕破壞的后果。如采取措施減輕破壞的后果。4.潛在的滑坡災害是已經知道的,但其風險潛在的滑坡災害是已經知道的,但其風險需要評估,以確定降低風險的要求與優化需要評估,以確定降低風險的要求與優化方案。方案。5.對潛在的滑坡災害性質及它們可能的后果對潛在的滑坡災害性質及它們可能的后果并不完全知道,需要鑒定災害和評估其風并不完全知道,需要鑒定災害和評估其風險。險。風險分析需要回答的問題風險分析需要回答的問題 1.什么原因引起災害?(災害的鑒別)什么原因引起災害?(災害的

        44、鑒別)2.多久會發生?(災害頻率估計)多久會發生?(災害頻率估計)3.什么樣的損失?可能性多大?破壞程度如什么樣的損失?可能性多大?破壞程度如何?(災害后果的估計)何?(災害后果的估計)4.危險性的似然率是多少?(風險的定量計危險性的似然率是多少?(風險的定量計算)算)5.重要性如何?(風險的評價)重要性如何?(風險的評價)6.該怎么做?(風險管理)該怎么做?(風險管理)巖土工程分析中不確定性的來源:巖土工程分析中不確定性的來源:1.參數的不確定性參數的不確定性 2.模型的不確定性模型的不確定性 3.人為因素的不確定性人為因素的不確定性 香港風險評估中所用的概率分析方法:香港風險評估中所用的概

        45、率分析方法:古典的可靠度分析方法古典的可靠度分析方法 Monte Carlo模擬方法模擬方法 Bayesian估計方法估計方法 考慮巖土性質的空間變異性考慮巖土性質的空間變異性 能考慮空間相關與局部平均效應的隨機有能考慮空間相關與局部平均效應的隨機有限元計算方法限元計算方法 GCO提出的邊坡工程的巖土工程指南中,提出的邊坡工程的巖土工程指南中,對高風險的邊坡采用高的安全系數,對低對高風險的邊坡采用高的安全系數,對低風險的邊坡允許低的安全系數。風險的邊坡允許低的安全系數。1.人工邊坡的滑動分析人工邊坡的滑動分析 2.對自然巖坡滑坡的分析對自然巖坡滑坡的分析 3.自然山坡滑坡與暴雨的相關性分析自然

        46、山坡滑坡與暴雨的相關性分析 4.確定可接受的風險界限確定可接受的風險界限 研究遷移角與滑坡體積的關系研究遷移角與滑坡體積的關系 隨著滑坡體積的增大,遷移角趨于平緩。隨著滑坡體積的增大,遷移角趨于平緩。遷移角的概念比較簡單,而且它能直接反遷移角的概念比較簡單,而且它能直接反映滑動體的影響區域,相似于滑動過程中映滑動體的影響區域,相似于滑動過程中能量損失率,也綜合了坡降的影響。能量損失率,也綜合了坡降的影響。泥石流的監測和分析采用泥石流的監測和分析采用GIS平臺的三維模平臺的三維模型,能計算出泥石流的位置、速度和厚度型,能計算出泥石流的位置、速度和厚度,遷移角和遷移距離的散點圖見下圖。,遷移角和遷

        47、移距離的散點圖見下圖。采用采用Voellmy流變模型,對流變模型,對60個泥石流觀個泥石流觀測資料進行了反分析,輸入參數為表觀摩測資料進行了反分析,輸入參數為表觀摩擦角擦角 和紊流系數和紊流系數(m/s2)。香港有降雨觀測的網絡,香港有降雨觀測的網絡,110個雨量計,用個雨量計,用無線技術將信息輸送到中心,積累了無線技術將信息輸送到中心,積累了20年年的數據。的數據。得到了滑坡密度(平方公里的滑坡數量)得到了滑坡密度(平方公里的滑坡數量)與歸一化的單次暴雨量(與歸一化的單次暴雨量(24小時的雨量與小時的雨量與年平均雨量之比)的相關性。年平均雨量之比)的相關性。這方面的先例很少,參考了歐洲、澳洲

        48、和這方面的先例很少,參考了歐洲、澳洲和加拿大關于其他領域的風險標準,對于自加拿大關于其他領域的風險標準,對于自然坡的滑坡和巨石的墜落制定了過渡性的然坡的滑坡和巨石的墜落制定了過渡性的風險界限,包括個人的風險和社會的風險風險界限,包括個人的風險和社會的風險兩個方面。兩個方面。個人風險界限應用于在滑坡災害中最易傷個人風險界限應用于在滑坡災害中最易傷害的年死亡概率,而社會風險則用于影響害的年死亡概率,而社會風險則用于影響社會的總風險。社會的總風險??山邮艿膫€人風可接受的個人風險界限險界限 由巖坡的滑坡與由巖坡的滑坡與巨石墜落所引起巨石墜落所引起的社會風險界限的社會風險界限 定量風險分析的應用分為全局

        49、的和特定場定量風險分析的應用分為全局的和特定場地兩方面。地兩方面。定量風險分析作為一種工具可以對特定場定量風險分析作為一種工具可以對特定場地進行研究。然而,這種方法也可以用于地進行研究。然而,這種方法也可以用于大量滑坡的全局分析的估計。大量滑坡的全局分析的估計。災害模型是在以往滑坡調查資料的基礎上災害模型是在以往滑坡調查資料的基礎上進行的災害分類。進行的災害分類。人工邊坡災害模人工邊坡災害模型與災害分類型與災害分類 潛在的生命損失(潛在的生命損失(Potential loss of life)PLL定義為被寬度定義為被寬度10m,體積,體積50m3的滑坡的滑坡直接擊中的事件中死亡的平均人數。直

        50、接擊中的事件中死亡的平均人數。對于不同的災害,考慮滑坡的規模和設施對于不同的災害,考慮滑坡的規模和設施的性質,分組統計的數據見的性質,分組統計的數據見Table2。根據災害及后果模型,從根據災害及后果模型,從35000個邊坡分類個邊坡分類計算的計算的PLL見見Table3。全局性的定量風險分析為分別確定管理目全局性的定量風險分析為分別確定管理目標提供了三種邊坡風險的分布與特征;標提供了三種邊坡風險的分布與特征;不同類型邊坡的風險分布見表不同類型邊坡的風險分布見表Table4;挖;挖方邊坡、填方邊坡和擋土墻的定量風險的方邊坡、填方邊坡和擋土墻的定量風險的比值是比值是6 1 1。用于定量風險減少的

        51、目標和風險的傳遞用于定量風險減少的目標和風險的傳遞 用于費用利益估計用于費用利益估計 12種災害的類型,種災害的類型,3種不同的機理,種不同的機理,4種不種不同的規模;渠化泥石流、混合型泥石流(同的規模;渠化泥石流、混合型泥石流()沿著地形的坡降塌落和敞開的山坡滑動)沿著地形的坡降塌落和敞開的山坡滑動和塌落;和塌落;頻率模型是基于降雨滑坡相關分析的結頻率模型是基于降雨滑坡相關分析的結果,具有統計上的足夠精度。果,具有統計上的足夠精度。對自然坡全局的定量風險分析的結論是估對自然坡全局的定量風險分析的結論是估計每年的潛在的生命損失為計每年的潛在的生命損失為5個。個。特定場地的定量風險分析主要用于自

        52、然坡特定場地的定量風險分析主要用于自然坡的滑坡。的滑坡。對指定場地的結對指定場地的結構物分別計算的構物分別計算的單體風險水平。單體風險水平。香港是市場經濟發達的地區,巖土工程體香港是市場經濟發達的地區,巖土工程體制也是比較成熟的地區,從上面的介紹中制也是比較成熟的地區,從上面的介紹中可以看出的不僅是技術上的先進經驗,也可以看出的不僅是技術上的先進經驗,也可以領會他們在技術控制體制和監管體制可以領會他們在技術控制體制和監管體制上的經驗。上的經驗。香港與大陸同文同宗,為我國巖土工程師香港與大陸同文同宗,為我國巖土工程師就近學習巖土工程體制提供了方便。就近學習巖土工程體制提供了方便。在我國大陸,這幾

        53、年深基坑工程的事故很在我國大陸,這幾年深基坑工程的事故很多,施工的安全事故很多,三峽庫區滑坡多,施工的安全事故很多,三峽庫區滑坡事故也比較多,關于工程風險評估與風險事故也比較多,關于工程風險評估與風險決策的問題引起了工程界、學術界甚至政決策的問題引起了工程界、學術界甚至政府的重視,也得到了保險業者的重視。府的重視,也得到了保險業者的重視。風險評估已經成為土木工程界,特別是巖風險評估已經成為土木工程界,特別是巖土工程界的關注,但一般還停留在定性分土工程界的關注,但一般還停留在定性分析判斷的水平,采用專家咨詢打分的方法析判斷的水平,采用專家咨詢打分的方法,還很少采用概率方法來分析工程風險,還很少采

        54、用概率方法來分析工程風險,應當是一個有發展前途的領域。應當是一個有發展前途的領域。在設計和決策時,我們經常面臨信息量不在設計和決策時,我們經常面臨信息量不是十分充分的情況,概率方法是處理和估是十分充分的情況,概率方法是處理和估量不確定性的最有效的方法。量不確定性的最有效的方法。概率方法能夠提供有價值的洞察事物的途概率方法能夠提供有價值的洞察事物的途徑,特別是當經驗不充分的時候,而確定徑,特別是當經驗不充分的時候,而確定性方法是做不到的。性方法是做不到的。最小樣本容量是概率方法在工程勘察中的最小樣本容量是概率方法在工程勘察中的一種直接應用,但強制性條文卻沖淡了取一種直接應用,但強制性條文卻沖淡了

        55、取樣數量的概率統計意義,形成了在樣數量的概率統計意義,形成了在6個樣的個樣的問題上討價還價的局面。問題上討價還價的局面。巖土工程中大量采用經驗公式,這是概率巖土工程中大量采用經驗公式,這是概率方法應用的又一個領域,可是現在已經有方法應用的又一個領域,可是現在已經有點面目全非了。危機表現在兩個方面,第點面目全非了。危機表現在兩個方面,第一方面是出現了一些用計算結果進行回歸一方面是出現了一些用計算結果進行回歸分析得到的分析得到的“經驗公式經驗公式”!并進入規范!并進入規范!第二方面是漠視經驗公式的第二方面是漠視經驗公式的“地區性地區性”,不管土類、不管參數的范圍、不管是否經不管土類、不管參數的范圍

        56、、不管是否經過驗證,拿來就用的現象非常普遍。過驗證,拿來就用的現象非常普遍。荷載是由巖土體本身產生的。荷載是由巖土體本身產生的。材料與土的強度采用不同準則的矛盾在邊材料與土的強度采用不同準則的矛盾在邊坡錨桿的設計中充分地體現出來。坡錨桿的設計中充分地體現出來。邊坡設計完全具備采用可靠度的設計方法邊坡設計完全具備采用可靠度的設計方法,對于這類不涉及建筑物荷載的領域,又,對于這類不涉及建筑物荷載的領域,又不涉及地基承載力的領域比較簡單。不涉及地基承載力的領域比較簡單。錨桿鋼筋截面強度驗算,鋼筋強度用設計錨桿鋼筋截面強度驗算,鋼筋強度用設計值,錨桿拉力用設計值,采用了概率極限值,錨桿拉力用設計值,采

        57、用了概率極限狀態設計方法。狀態設計方法。錨固長度(由錨固體與地層的粘結強度確錨固長度(由錨固體與地層的粘結強度確定)驗算,由于與地層有關,粘結強度采定)驗算,由于與地層有關,粘結強度采用容許強度,故錨固拉力必須用標準值。用容許強度,故錨固拉力必須用標準值。錨固長度(由鋼筋與錨固砂漿之間粘結強錨固長度(由鋼筋與錨固砂漿之間粘結強度確定)驗算,由于鋼筋和砂漿都是建筑度確定)驗算,由于鋼筋和砂漿都是建筑材料,粘結強度用設計值,故錨固拉力也材料,粘結強度用設計值,故錨固拉力也用設計值。用設計值。地基基礎的設計,包括淺基礎的地基承載地基基礎的設計,包括淺基礎的地基承載力驗算、樁基礎的單樁承載力驗算和各類

        58、力驗算、樁基礎的單樁承載力驗算和各類基礎的結構設計,都是與上部結構荷載密基礎的結構設計,都是與上部結構荷載密切相關的設計問題。切相關的設計問題。由于荷載的分項系數根據上部結構的可靠由于荷載的分項系數根據上部結構的可靠度分析得到的,地基基礎設計時荷載的設度分析得到的,地基基礎設計時荷載的設計值,即荷載標準值與分項系數都必須與計值,即荷載標準值與分項系數都必須與上部結構設計的規定一致。上部結構設計的規定一致。在地基基礎可靠度研究中,不能不考慮上在地基基礎可靠度研究中,不能不考慮上部結構荷載條件的制約。由于對荷載分項部結構荷載條件的制約。由于對荷載分項系數的不同處理方法,形成了兩類可靠度系數的不同處

        59、理方法,形成了兩類可靠度分析的概念。一種是在上部結構荷載分項分析的概念。一種是在上部結構荷載分項系數約束條件下的可靠度分析,稱為不完系數約束條件下的可靠度分析,稱為不完全的可靠度分析;另一種是沒有約束條件全的可靠度分析;另一種是沒有約束條件的可靠度分析,稱為完全的可靠度分析。的可靠度分析,稱為完全的可靠度分析。依照可靠度分析的本來意義,在地基承載依照可靠度分析的本來意義,在地基承載力的可靠度分析時,基本變量有力的可靠度分析時,基本變量有4個,可靠個,可靠度分析的結果可以得到度分析的結果可以得到4個驗算點坐標,個驗算點坐標,4個相應的分項系數以及可靠指標。取決于個相應的分項系數以及可靠指標。取決

        60、于可變荷載、恒載、粘聚力和內摩擦角可變荷載、恒載、粘聚力和內摩擦角4個基個基本變量變異系數的相對大小和相應均值的本變量變異系數的相對大小和相應均值的大小,所得到的分項系數的組合必然滿足大小,所得到的分項系數的組合必然滿足敏感度系數歸一的條件,或稱為閉合條件敏感度系數歸一的條件,或稱為閉合條件,即滿足下式:,即滿足下式:cos 2=0 根據可變荷載變異系數根據可變荷載變異系數0.29,恒載變異系數,恒載變異系數0.07,與土的抗剪強度指標變異系數的組合,與土的抗剪強度指標變異系數的組合,得到的荷載分項系數就不可能就是荷載規,得到的荷載分項系數就不可能就是荷載規范規定的可變荷載范規定的可變荷載1.

        61、40和恒載和恒載1.20的組合。盡的組合。盡管是各基本變量之間的最佳組合,但不符合管是各基本變量之間的最佳組合,但不符合荷載規范的規定而不能應用于工程設計。荷載規范的規定而不能應用于工程設計。造成上述現象的原因是在編制荷載規范時只造成上述現象的原因是在編制荷載規范時只驗算了驗算了14種構件設計的工況,沒有驗算地基種構件設計的工況,沒有驗算地基基礎設計的工況;合理的解決辦法是在優化基礎設計的工況;合理的解決辦法是在優化荷載分項系數時應當同時考慮地基基礎設計荷載分項系數時應當同時考慮地基基礎設計的典型工況。的典型工況。在目前的情況下,為了今后設計工作的方在目前的情況下,為了今后設計工作的方便,確定

        62、地基基礎設計的抗力分項系數時便,確定地基基礎設計的抗力分項系數時必須滿足既定的荷載分項系數的條件,這必須滿足既定的荷載分項系數的條件,這就提出了不完全可靠度分析的問題。所謂就提出了不完全可靠度分析的問題。所謂不完全可靠度分析,是指在滿足可變荷載不完全可靠度分析,是指在滿足可變荷載分項系數分項系數1.40,恒載分項系數,恒載分項系數1.20的條件的條件下分配土的抗剪強度指標的分項系數,其下分配土的抗剪強度指標的分項系數,其結果必然不能滿足閉合條件,亦即不能得結果必然不能滿足閉合條件,亦即不能得到失效概率為最大的驗算點。從可靠度的到失效概率為最大的驗算點。從可靠度的角度看是不合理的,但從滿足工程實

        63、用的角度看是不合理的,但從滿足工程實用的角度看,又是必要的。角度看,又是必要的。采用概率極限狀態設計原則的前提是極限采用概率極限狀態設計原則的前提是極限狀態設計,而不是按容許應力設計,沒有狀態設計,而不是按容許應力設計,沒有這個前提,便不可能實現可靠度設計。這個前提,便不可能實現可靠度設計。89版版建筑地基基礎設計規范建筑地基基礎設計規范報批時,由報批時,由于在當時技術條件沒有具備的情況下,強于在當時技術條件沒有具備的情況下,強制要求采用的結果。制要求采用的結果。正確的道路應該首先采用總安全系數法計正確的道路應該首先采用總安全系數法計算地基承載力,然后再進行可靠度設計的算地基承載力,然后再進行

        64、可靠度設計的轉軌。轉軌。這是巖土工程與上部結構關系的第二個方這是巖土工程與上部結構關系的第二個方面,即我國已經開始的、從勘察行業起步面,即我國已經開始的、從勘察行業起步的巖土工程體制改革如何進行下去?如何的巖土工程體制改革如何進行下去?如何處理當前業內的諸多矛盾?如何提高巖土處理當前業內的諸多矛盾?如何提高巖土工程勘察的水平?如何提高勘察工作的地工程勘察的水平?如何提高勘察工作的地位?在勘察與設計分割的體制下,如何規位?在勘察與設計分割的體制下,如何規避矛盾,做好巖土工程勘察工作?避矛盾,做好巖土工程勘察工作?我國實行的是從前蘇聯引進的勘察設計體我國實行的是從前蘇聯引進的勘察設計體制,這種體制

        65、的特點是政府既管經濟、政制,這種體制的特點是政府既管經濟、政府又管技術,行政條塊分割,技術封閉,府又管技術,行政條塊分割,技術封閉,勘察與設計截然分離??辈靻挝坏娜蝿帐强辈炫c設計截然分離??辈靻挝坏娜蝿帐菑牡刭|的角度查明工程地質條件,勘察人從地質的角度查明工程地質條件,勘察人員對上部結構設計的情況很少了解,也不員對上部結構設計的情況很少了解,也不一定需要了解,因而所提供的資料不一定一定需要了解,因而所提供的資料不一定符合設計的需要,而設計人員對巖土工程符合設計的需要,而設計人員對巖土工程方面的問題亦不甚了解。方面的問題亦不甚了解。改革開放后了解到西方工業發達國家的巖改革開放后了解到西方工業發達

        66、國家的巖土工程技術體制與我國從前蘇聯沿用過來土工程技術體制與我國從前蘇聯沿用過來的工程地質勘察體制相比,有明顯的優勢的工程地質勘察體制相比,有明顯的優勢。西方工業發達國家在第二次世界大戰以。西方工業發達國家在第二次世界大戰以后的經濟持續發展過程中,逐步形成了一后的經濟持續發展過程中,逐步形成了一整套與市場經濟相適應的巖土工程體制,整套與市場經濟相適應的巖土工程體制,其特點是由巖土工程咨詢公司或事務所承其特點是由巖土工程咨詢公司或事務所承擔巖土工程勘察、設計、施工監理監測等擔巖土工程勘察、設計、施工監理監測等任務,其專業面比較寬,適應性比較強,任務,其專業面比較寬,適應性比較強,可以適應不同主體工程的技術要求??梢赃m應不同主體工程的技術要求。1980年初舉辦了一個歷時年初舉辦了一個歷時3個月的研究班,個月的研究班,研究了在我國實行巖土工程體制的必要性、研究了在我國實行巖土工程體制的必要性、可行性和工作步驟,提出了報告,得到了可行性和工作步驟,提出了報告,得到了領導部門的支持,在全國勘察行業中得到領導部門的支持,在全國勘察行業中得到廣泛的響應。但經歷了近廣泛的響應。但經歷了近30年的體制改

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