论提高岩土工程设计可靠性的有效措施

肖晶晶

岩土工程与结构工程进行比较，存在很多的相同支出，在对岩土工程进行设计的过程中，对于该种状态需要采用需要独立、有限个参数进行确定，但是根据是设计的过程中来看，岩土工程具有一个非常显著的特征就是它具有一定的非确定性，在实际设计的过程中，模型的建立主要是在概率论及数理统计的基础之上。因此，在进行设计过程中，会采用安全系数的方法进行表示。在新时期下，由于科学技术的不断发展与进步，对于传统、落后的安全系数方法已经无法满足施工企业的发展需求，而且对岩土工程的总体设计的质量也会造成严重的影响，同时引起了社会的关注和重视。施工企业要想更好的顺应时代发展的潮流，就要在与很大程度上保证岩土工程的设计质量，不断提高岩土工程设计的可靠性。

1 提高岩土工程设计可靠性的方法

1.1 一次二阶矩分析法

一次二阶矩分析法在岩土工程可靠性设计中是比较常用的一种方法，主要是根据其展开点可以将其分为两种方法，一种是验算点法，一种是中心点法，一次二阶矩分析法由于计算比较简单，主要以独立的随机变量作为前提，从而建立可靠指标的求解公式，在岩土工程可靠性分析中得到了广泛的应用看，并且其效果也非常显著[1]。但是该种方法在实际应用的过程中，一定要注意以下两个问题：①由于土性指标具有非常强的互相关性和自相关性，一次二阶矩分析法在应用的过程中，对变量的相关性是不要进行考虑的，所以会出现一定的问题，导致所计算出的可靠性的指标具有一定的差异性；②一次二阶矩分析法比较适合应用在非线性程度不是很高的极限状态中，而对于非线性程度比较高的极限状态来讲，会存在求导比较困难的现象。

1.2 蒙特卡罗分析法

在岩土工程可靠性设计中，除了蒙特卡罗分析法比较常用以外，还有一种比较经常使用的方法就是蒙特卡罗分析法。蒙特卡罗分析法主要是采用数值模拟的方式，先对建筑地点的岩土进行大量的抽样，之后在对其样本进行不断的分析，之后，再将其样本值直接引入其中进行详细的分析，借助其分析的结果从而确定它的可靠性，在以上工作完成自后，在根据工程失效率的详细情况，对结构的失效率进行全面的估算[2]。蒙特卡罗分析法在岩土工程可靠性设计过程中，由于随机量与模拟速度两者之间不存在任何的关系，而且在模拟过程和极限状态的复杂程度两者之间也没有任何的关系，所以在用的过程中，比较简单、便捷，而且蒙特卡罗法也是目前检验其它方法计算精确度的唯一一种方法，在计算机技术的支持与配合下，在提升计算的精度的同时，也是其计算的数据更加接近实际情况，在整个岩土工程设计过程中占据着主要的地位，并且可以有效提高工程的可靠性

1.3 响应面分析法

响应面法也是一种比较常见的可靠性的分析方法，主要是利用响应面模拟极限状态的曲面从而失效模式进行全面的分析，响应面分析法在岩土工程可靠性设计过程中，一般情况下，循环的次数会直接受到随机变量的影响，随机变量的数量一旦超过规定的数量，其所计算的失效率就会在很大程度上无法得到有效的保证，除此之外，如果输入变量的变化程度比较小，或者输出变量发生了突变，响应面分析法都会出现无法适应的现象[3]。

1.4 随机有限元分析法

随机有限元法在岩土工程设计可靠性中具有一定的积极作用，可以将两种方法进行有效的结合，比如：概率统计、确定性分析等。随机有限元分析法主要是通过对于工程的统计特征进行计算，并对其进行可靠性进行分析。根据目前情况来看，随机有限元分析法主要有两种方式，一种是将随机量离散化，另一种是将函数转化为功率谱的密度函数。通过采用随机有限元法从而获得比较精确的可靠性的分析结果，近些年，在岩土工程中随机有限元分析法具有显著的效果，在岩土工程质量上起着极为关键的作用，并且其应用前景也会非常的广阔的，随机有限元法不仅可以更加客观、合理地对各个项目的相关数据进行分析，还可以在分析的过程中注重一些物理性的概念。岩土工程可靠性设计在岩土工程质量上也起着极为关键的作用，所以要不断地提高岩土工程设计的可靠性，从而满足岩土工程的实际要求。

2 提高岩土工程设计可靠性的有效对策

2.1 土坡设计的稳定性

在岩土工程设计的过程中，要想保证岩土工程的可靠性，就要提高土坡设计过程中的稳定性，在传统的设计方式中，设计人员对各个项目的数据进行计算的过程中，虽然数据已经非常精确，但是根据地实际情况来看，及计算的数据依然无法随机的因素进行有效、合理的控制，对于失败的概率也一依然无法进行估测[4]。因此，为了更好的提高岩土工程设计的可靠性，经过不断的探索与研究，采用不同的方法对其进行加固，从而进步提高多种岩土工程的可靠性。例如：设计人员可以采用响应面法、运动单元法等：①对不稳定区域的规模和土坡的安全系数进行有效的确定；②再通过利用计算机技术对其进行详细的模拟和计算，从而可以提高数据的精准度和岩土工程的可靠性，在很大程度上可以为工程的建设和发展提供有力的依据。

2.2 地基设计的可靠性

除了提高土坡设计的稳定性，还要不断提高地基设计的可靠性。地基的稳定性在工程中起着极为关键、不可忽视的作用，要想保证地基的稳定性，就要利用以上提高可靠性的方法来对地基进行全面的设计，与此同时，并对建筑的可靠性指标进行全面性的分析，使地基不仅不会超出容许的承载力，还会减少对建筑地点基坑周围环境大面积的迫害，使其在很大程度上，可以保证地基岩土性质高强度的稳定性[5]。

2.3 提高设计人员的专业技术和综合素质

设计人员在设计过程中起着决定性的作用，所以要注重设计人员的综合素质以及专业的设计水平，使设计人员可以在工岩土工程设计中做好各项工作：①设立专门的培训机构，由于设计人员的综合素质和能力与设计结果的可靠性有着直接的关系，并且在展开设计的过程中，每个环节都有人为的参与，就会出现由于疏忽出现不精确现象的发生。所以要对岩土工程设计人员进行专业知识的培训和指导，加强他们的学习，并让他们意识到工程质量安全的重要性和必要性，可以认真对待海量的数据和报告[6]。还可以让经验丰富的设计人员分享自己的经验，从而提高设计人员的综合素质和专业的管理水平；②要根据设计过程中的实际情况，建立完善的设计人员的管理制度，确相关规范，对设计人员进行合理、科学的管理，从而保证各项数据的准确性，进一步保障工程安全性和整体的质量；③制定健全的激励机制和考核机制，可以提高设计人员对工作的责任心和主动性，充分发挥他们自身的职能作用，优化管理方式，并在激励机制的作用下激发设计人员的积极性，提高岩土工程设计的可靠性，为提高岩土工程设计的可靠性奠定良好的基础。

3 结束语

综上所述，社会经济的不断发展与进步，推动了施工企业的发展。施工企业要想更加稳固的前进，就要保证工程工程的质量，不断提高岩土工程设计的可靠性。在工程建设的过程中，岩土工程设计的可靠性是极为重要，不可忽视的一个环节，设计人员不仅要了解岩土的各个特性，而且还要采用不同的方法提升岩土工程设计的可靠性，同时，还要对人为因素进行合理的控制，从多个方面进行入手，以使施工企业可以顺利进行，从而保证工程工程的质量，提升岩土工程设计在实际应用中的潜在价值。