【摘 要】提高城市現(xiàn)有空間的利用率是在城市土地資源有限的大背景下合理開發(fā)和利用城市空間資源的重要途徑，城市建筑建設(shè)的地下化和高層化便是提供城市現(xiàn)有空間利用率的具體表現(xiàn)。為了能夠為日后的城市建設(shè)提供提供更加可靠的技術(shù)支持，需要對城市的環(huán)境巖土特性及其條件進(jìn)行全面地了解，將因為城市環(huán)境巖土的不確定性導(dǎo)致的工程勘察風(fēng)險等級降到最低。本文以環(huán)境巖土的不確定性和工程勘察風(fēng)險的評估原理為基礎(chǔ)，分析和探討了巖土工程勘察風(fēng)險控制的相關(guān)控制方法。

【關(guān)鍵詞】工程勘察；城市環(huán)境巖土；不確定性分析；風(fēng)險評估

前言

城市巖土工程是一項高度綜合、非常系統(tǒng)的工作，不論是工程勘察、工程設(shè)計、工程監(jiān)測還是工程施工，均具有非常高的專業(yè)性。從巖土工程師的角度來看，怎樣依照地質(zhì)條件和工程目的來建設(shè)符合設(shè)計要求、滿足使用標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)工程才是他們關(guān)心的重要問題之一。因此解決工程建設(shè)當(dāng)中的巖土技術(shù)問題的重要性便體現(xiàn)了出來。然而，城市環(huán)境巖土存在著諸多的不確定性。導(dǎo)致城市環(huán)境巖土不確定性的重要原因主要有兩個方面：巖土自身的不確定性和巖土勘察人員自身認(rèn)知問水平的限制。為了能夠為日后的城市建設(shè)提供提供更加可靠的技術(shù)支持，需要對城市的環(huán)境巖土特性及其條件進(jìn)行全面地了解，盡可能降低工程的勘察風(fēng)險。

1 環(huán)境巖土的不確定性以及工程勘察風(fēng)險

1.1 環(huán)境巖土的不確定性

地質(zhì)體是環(huán)境巖土工程勘察的主要對象，它在漫長的地質(zhì)活動當(dāng)中逐漸形成的，工程勘察人員無法利用肉眼進(jìn)行直接觀察或者利用手進(jìn)行直接觸摸。巖土體的成因不同，導(dǎo)致其不確定性的因素也具有很大差異。導(dǎo)致城市環(huán)境巖土不確定性的重要原因主要有兩個方面：首先，巖土自身的不確定性，即自然形成的巖土垂直方向上的變異性以及層面界限的模糊性均是人根本無法進(jìn)行控制的。其次，巖土勘察人員自身認(rèn)知問水平的限制。巖土勘察人員在進(jìn)行勘察時所采用的鉆探試驗方法、樣本抽樣方式、試驗操作、測試以及取值計算等均是隨機(jī)分布的，這也導(dǎo)致了環(huán)境巖土的不確定性。

因此，巖土工程勘察的不確定性可以總結(jié)為以下幾個方面的內(nèi)容：第一，巖土體本身的空間變異性。巖土體在形成的過程中不僅需要經(jīng)過長時間的歷史變遷，還需要經(jīng)受多重的沉積作用，尤其是物理力學(xué)作用在空間作用上無規(guī)律性，導(dǎo)致巖土體表現(xiàn)出各向異性以及非均質(zhì)性；另外，巖土工程勘察人員在對巖土體進(jìn)行工程勘察的過程中，各種誤差和偏差在所難免，也導(dǎo)致了巖土工程勘察的確定性。第二，試驗方式選取的隨機(jī)性。巖土試驗的確定由試驗人員及其現(xiàn)有的試驗儀器來確定，其中，試驗人員的主觀性在其中發(fā)揮著重要作用，由此的誤差不可避免。第二，計算公式的不確定性。通常為了降低計算的繁瑣程度，在定量分析巖土工程勘察結(jié)果時的理論公式、經(jīng)驗公式以及半經(jīng)驗公式均是在一系列假定與某些簡化處理之后獲得的，這樣的處理必然導(dǎo)致計算結(jié)構(gòu)和巖土實際情況的差異。

1.2 巖土工程勘察的不確定性評估與風(fēng)險等級確定

第一，巖土工程勘察的不確定性評估。巖土工程勘察工作需要在地基土層空間的查明工作中確定以下兩個方面的內(nèi)容：土的類別及其空間變化。首先，土的類別主要是要查明該區(qū)域的土是粉細(xì)砂、砂質(zhì)粉土還是粘土。其次，土的空間變化主要是對土類出現(xiàn)變化的具體空間位置進(jìn)行確定，例如，分層界限的標(biāo)高、深度等等。為了嚴(yán)格有效保證巖土工程勘察的無產(chǎn)能夠被有力控制在有效范圍內(nèi)，必須要嚴(yán)格控制確定土的類別及其空間變化過程中的誤差。影響土的類別確定的準(zhǔn)確性的因素主要包括以下方面：土類復(fù)雜性、技術(shù)水平、勘探方法、室內(nèi)土的分類指標(biāo)試驗等；影響土類空間變化的因素主要包括以下幾個方面：技術(shù)水平、勘探方法、高程測量精度、定位測量精度、勘探環(huán)境、儀器精度、土類土層的差異性等等。巖土工程勘察的不確定性評估具有高度的系統(tǒng)性，因此，只要土的類別及其空間變化（包括下屬的各種因素）的勘測出現(xiàn)問題，便會影響整個巖土工程勘察的不確定性評估精度。

第二，巖土工程勘察的風(fēng)險等級確定。經(jīng)過有效解釋風(fēng)險結(jié)果之后，并能夠?qū)︼L(fēng)險事故的等級進(jìn)行確定。判定的依據(jù)參考見表1。

觀察上述表格我們知道，風(fēng)險發(fā)生概率等級主要分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ等五個等級，其判斷標(biāo)準(zhǔn)是環(huán)境影響程度、經(jīng)濟(jì)損失情況以及人員傷亡等級。如果發(fā)生了上述兩種以上（包括兩種）的損失情況，風(fēng)險發(fā)生概率等級的判定則需要采用就高原則。

2 巖土工程勘察風(fēng)險控制的相關(guān)控制方法

第一，在第一類不確定性因素中，即巖土自身的不確定性，由于巖土體自身的不確定性是天然的，問題本身就成為重要的風(fēng)險管理點。巖土的工程地質(zhì)問題主要有：巖溶的工程地質(zhì)問題，黃土濕陷性工程地質(zhì)問題，河床漫灘相的流砂、潛蝕和砂土液化問題，厚層沉積盆地的軟弱下臥層問題，地震頻發(fā)區(qū)的場地和地基的穩(wěn)定性問題，基巖山區(qū)的滑坡、崩塌、泥石流問題，巖石地基的軟弱結(jié)構(gòu)面問題，凍土地區(qū)的凍融問題，以及軟土地基的人工治理問題等等。不同的場地可能有不同的工程地質(zhì)問題，也就不同的解決方法。首先提出問題，然后去驗證它，回答是有還是沒有，結(jié)合工程實際，解決具體巖土工程問題，提出地基與基礎(chǔ)設(shè)計方案，并應(yīng)滿足工程適用性、安全性、耐久性、經(jīng)濟(jì)性和可持續(xù)發(fā)展性。

第二，在第二類不確定性因素中，即人的認(rèn)知程度的不確定性，它的風(fēng)險控制管理點存在于對有關(guān)規(guī)范的理解程度和執(zhí)行水平，不同的人是存在差異的。比如在取樣、運輸、樣品制備、試驗操作、取值、計算等。不同的人會得出不同的結(jié)果，甚至同一個人，同一個樣品也會得出不同的結(jié)果。巖土參數(shù)大多服從正態(tài)分布或?qū)?shù)正態(tài)分布，用概率統(tǒng)計方法，根據(jù)工程需要設(shè)置不同參數(shù)置信水平，得出不同置信水平的參數(shù)統(tǒng)計值。作為巖土工程師，必須做到的，就是認(rèn)真執(zhí)行有關(guān)規(guī)范，盡量縮小人為因素帶來的誤差，就等于最大限度的控制了風(fēng)險。

3 結(jié)束語

城市環(huán)境巖土問題主要是指在城市進(jìn)行大型的巖土工程活動當(dāng)中造成的環(huán)境問題，目前已經(jīng)成為城市的主要環(huán)境問題之一，直接制約著城市的可持續(xù)發(fā)展。尤其是在城市化進(jìn)程持續(xù)快速發(fā)展的今天，城市環(huán)境巖土的不確定性對城市發(fā)展造成的不利影響越來越大。分析環(huán)境巖土的不確定性，并對工程勘察風(fēng)險進(jìn)行科學(xué)評估，其現(xiàn)實意義重大。

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