李旭東 代其磊 劉詩音
(山東科技大學,山東 青島 266590)
巖土工程作為與人類生產(chǎn)生活創(chuàng)新發(fā)展息息相關(guān)的重要部分,在實際針對巖土工程分析和管理中,能夠認識到巖土工程所要面對的對象是在人為因素和自然因素雙重影響下不斷變化的巖石和土地。在不斷變化中,除了含水率和疏密性等特征,巖土工程整體上表現(xiàn)出較大的隨機性。雖然在人類幾千年的發(fā)展中,加強了對巖土工程的應(yīng)用分析,但是無論是理論和實踐層面上都存在著較大的局限性,無法應(yīng)對變化性較大的巖土工程。而由于巖土工程存在于人類生產(chǎn)生活的各個方面,與人類生產(chǎn)生活能否順利、安全實現(xiàn)起著非常重要的作用。為了提升巖土工程施工建設(shè)的安全性水平,需要不斷實現(xiàn)創(chuàng)新使用,突出巖土工程的可靠性分析。通過巖土工程可靠性分析理論的使用,為巖土工程規(guī)劃設(shè)計方案的形成發(fā)揮有效的數(shù)據(jù)信息支持。在以往針對巖土工程可靠性分析中,著重使用安全系數(shù)法,雖然此種方法有著較長的應(yīng)用時間,同時積累了豐富的經(jīng)驗,但是作為一種傳統(tǒng)的應(yīng)用模式,與實際巖土工程規(guī)劃使用還是存在較大的差距。而可靠性分析方法的使用中,能夠有效發(fā)現(xiàn)此種方法能夠?qū)r土工程產(chǎn)生影響的各種因素全部考慮在內(nèi),能夠通過精確的概率計算預(yù)估巖土工程發(fā)生變化的幾率,促使工程設(shè)計更加科學合理,具有非常重要的現(xiàn)實價值。
實際可靠性分析在巖土工程中的使用主要是通過土工試驗實現(xiàn)的,在理論和實踐相結(jié)合的基礎(chǔ)上,通過針對巖土工程中的泥巖力學特征、結(jié)構(gòu)強度和物質(zhì)組成特征等方面因素全面分析,在對環(huán)境因素影響因子有效控制基礎(chǔ)上,通過提取一定的數(shù)據(jù)因子,結(jié)合特定的土工試驗,結(jié)合現(xiàn)今所使用的測試手段,恢復(fù)巖土工程的天然應(yīng)力狀態(tài)。在天然應(yīng)力狀態(tài)恢復(fù)基礎(chǔ)上,獲取相關(guān)參數(shù),通過針對參數(shù)實現(xiàn)計算分析,獲得關(guān)于巖土工程的相關(guān)信息,實現(xiàn)可靠性分析。現(xiàn)今,在巖土工程可靠性分析中,國內(nèi)多為學者針對巖土工程可靠性分析提出了較多的試驗?zāi)P秃陀嬎惴椒?,為實際可靠性分析工作進行提供了一定的指導。但是,同時應(yīng)該認識到巖土工程可靠性分析中,需要泥巖的穩(wěn)定性、可靠性實現(xiàn)精確計算分析。而現(xiàn)有的關(guān)于可靠性計算的模型無法針對泥巖實現(xiàn)應(yīng)用,這也是后期巖土工程可靠性分析切實需要改進的一項工作。為了提升泥巖試驗測試的可靠性,在控制外部因素影響基礎(chǔ)上,能夠積極改進試驗技術(shù)和試驗手段、方法,以此提升泥巖結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)可靠性,為后期分析奠定基礎(chǔ)。
可靠性分析主要針對巖土工程的內(nèi)部構(gòu)成結(jié)構(gòu)掌握了解基礎(chǔ)上,全面認識到巖土工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定,是否會對后期規(guī)劃建設(shè)產(chǎn)生一定的不良損害和影響??煽啃苑治鲈诮Y(jié)合泥巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及含水性和疏密性分析基礎(chǔ)上,根據(jù)可靠性分析結(jié)果,將結(jié)果實現(xiàn)定級劃分。以此,針對巖土工程實現(xiàn)規(guī)劃使用項目負責人便可以在前期可靠性分析結(jié)果使用基礎(chǔ)上,為規(guī)劃工作的形成落實提供一定的數(shù)據(jù)支持?,F(xiàn)今,面對我國加強對自然生態(tài)環(huán)境保護力度的不斷提升,在針對巖土工程加強規(guī)劃中,為了最小限度降低對生態(tài)平衡的破壞,必須加強前期巖土工程應(yīng)用穩(wěn)定性的分析,確定最佳的規(guī)劃設(shè)計方案,避免對地下水和周圍環(huán)境產(chǎn)生不良影響。
可靠性分析在巖土工程中的應(yīng)用主要目的之一則是為了保證巖土工程規(guī)劃建設(shè)中安全規(guī)劃水平提升?;谏鲜龇治觯捎趲r土工程本身的特殊性,無論是來自人為因素還是外界因素的影響都容易導致巖土工程出現(xiàn)不可預(yù)估的變化性。一旦巖土工程出現(xiàn)不可控的變化,相關(guān)人員防護工作未能及時到位,那么最終產(chǎn)生的影響也是不可預(yù)估的。為了將不利影響控制在最小范圍內(nèi),加強巖土工程可靠性分析,通過科學的試驗,在試驗結(jié)果獲得基礎(chǔ)上,精確計算,根據(jù)當下巖土工程應(yīng)力狀態(tài)預(yù)估巖土工程未來可能出現(xiàn)的變化。這樣,工程項目規(guī)劃開發(fā)工作人員便可以在可靠性分析基礎(chǔ)上,預(yù)估可能出現(xiàn)的風險,提前制定相應(yīng)的防護管理措施。通過此種方法提升巖土工程項目安全管理水平,控制安全事故的出現(xiàn)。
可靠性分析在巖土工程中的應(yīng)用能夠針對巖土工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)狀態(tài)分析,在有效分析巖土工程生態(tài)脆弱帶基礎(chǔ)上,促使工程規(guī)劃人員拋開脆弱地段,重新規(guī)劃其他路線。此種做法,不但是巖土工程規(guī)劃安全性提升的重要保證,而且也是巖土工程規(guī)劃開發(fā)中保護生態(tài)環(huán)境、維護生態(tài)平衡的重要做法。巖土工程規(guī)劃工作進行中,應(yīng)切實認識到生態(tài)脆弱帶一旦受到破壞,那么不但給周圍巖土工程整體產(chǎn)生不良影響,導致巖土工程出現(xiàn)大范圍的塌陷現(xiàn)象,而且同樣會給生態(tài)環(huán)境有效維護產(chǎn)生不良影響。
面對現(xiàn)今大量的巖土工程項目施工建設(shè)中需要進行深基坑開挖的工作,為了提升深基坑開挖的安全性,避免可靠性低下的巖土工程給深基坑開挖產(chǎn)生不良影響,工程單位在實際開挖工作進行中應(yīng)做好相應(yīng)的安全防護工作。如,深基坑前期開挖進行中,能夠在巖土結(jié)構(gòu)可靠性分析基礎(chǔ)上,通過錨固穩(wěn)定的方式將深基坑開挖周圍固定起來,并且通過輔助使用支架方式建設(shè)相對穩(wěn)定安全的開挖環(huán)境,為整個巖土工程開挖建設(shè)工作順利進行發(fā)揮重要的保障作用。
在部分工程項目中,需要結(jié)合巖土工程可靠性分析基礎(chǔ)上,進行相應(yīng)的邊坡抗滑加固處理。只有抗滑加固處理工作到位之后,才能夠保證邊坡施工中不會出現(xiàn)大范圍的安全事故,從而能夠整體上保證工程建設(shè)項目順利實現(xiàn),向著科學化的方向落實。邊坡抗滑加固工作有效落實需要結(jié)合巖層內(nèi)部結(jié)構(gòu),通過設(shè)置專門的防護邊界或者在巖土工程中通過澆筑混凝土,提升巖土工程整體的強度和硬度,從而有效保證邊坡工程后期運行滿足相關(guān)標準需求。
基于可靠性分析基礎(chǔ)上巖土工程規(guī)劃建設(shè)工作進行中,無論是深基坑開挖還是邊坡抗滑加固都是需要根據(jù)可靠性分析結(jié)果,在科學化評估基礎(chǔ)上,及時做好相應(yīng)的風險防范工作。通過風險防護工作的進行,及時與相關(guān)技術(shù)人員做好技術(shù)交底和技術(shù)對接工作,風險防范處理嚴格按照規(guī)范標準落實,要防患于未然,通過智能化監(jiān)測體系的建設(shè)對巖土工程實現(xiàn)動態(tài)化的監(jiān)測,以此能夠在風險及時發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)上,提出相對應(yīng)的改進對策。整體而言,可靠性分析的重要目的則是風險防護工作能夠有效落實,將風險控制在最小范圍內(nèi)。
綜上所述,可靠性分析在巖土工程中的應(yīng)用對于提升工程項目施工建設(shè)水平,保證巖土工程科學化規(guī)劃開挖等方面起著非常重要的作用。在實際可靠性分析基礎(chǔ)上,能夠總結(jié)學者研究經(jīng)驗,合理選擇分析模型和分析方法,結(jié)合分析記過做好深基坑開挖防護和邊坡抗滑加固工作,將風險控制在最小范圍內(nèi),以此選擇最佳的工程施工地址,促使巖土工程規(guī)劃建設(shè)按照預(yù)期規(guī)劃落實。