摘要:巖土工程施工中往往會遇到相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn),可能會導(dǎo)致事故發(fā)生,給工程建設(shè)帶來損失。文章介紹了巖土工程的特點(diǎn),指出了巖土工程風(fēng)險(xiǎn)分析的內(nèi)容、方法、具體運(yùn)用等問題,并對其有待研究的問題進(jìn)行了展望,為巖土工程風(fēng)險(xiǎn)分析的具體工作提供了指導(dǎo)與借鑒。
關(guān)鍵詞:巖土工程;風(fēng)險(xiǎn)分析;概率法;反分析
中圖分類號:X820 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)27-0167-02
在土木工程建設(shè)中,常常會遇到巖土工程,在施工過程中,采取有效措施進(jìn)行巖土工程施工,確保工程的安全性和可靠性是人們的不斷追求。然而,巖土工程施工中往往會遇到相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn),這些風(fēng)險(xiǎn)既有自然因素引發(fā)的,也有人為因素導(dǎo)致的。如果沒有處理好,可能會導(dǎo)致事故發(fā)生,給工程建設(shè)帶來巨大損失。為了避免安全事故發(fā)生,施工中必須采取相應(yīng)對策,加強(qiáng)對巖土工程的風(fēng)險(xiǎn)分析,提高風(fēng)險(xiǎn)防范意識,確保巖土工程施工安全順利進(jìn)行。
1 巖土工程的特點(diǎn)
巖土工程是土木工程建設(shè)重要的內(nèi)容,包括巖體與土體兩個(gè)方面,主要內(nèi)容為地基處理、土方邊坡處理、地下工程等內(nèi)容。巖土經(jīng)過漫長地質(zhì)作用形成,性質(zhì)具有不確定性特點(diǎn),給工程施工建設(shè)帶來不利影響,難以滿足施工需要,往往需要對其進(jìn)行相應(yīng)的處理。就其特性來看,巖土在結(jié)構(gòu)上具有不確定性、不均勻性特點(diǎn),在物理力學(xué)方面也具有非線性特征,對整個(gè)工程施工建設(shè)帶來不確定因素或不利影響。由于巖土具有這方面的特征,加大了研究分析的難度,也為工程施工帶來不確定因素或不利影響。在研究分析中,存在的不確定因素主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:施工現(xiàn)場巖土存在許多不確定因素和實(shí)驗(yàn)室?guī)r土判斷指標(biāo)存在較大的離差,而關(guān)于巖土工程計(jì)算理論與方法又沒有形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn);巖土工程受力時(shí)的荷載分布、大小等都存在不確定性。由于存在這些特點(diǎn),給研究分析和巖土工程處理帶來許多不利影響,因此,采用合理的方式,嚴(yán)格按照流程進(jìn)行巖土工程分析是實(shí)際工作中必須重視的問題。
2 巖土工程風(fēng)險(xiǎn)分析內(nèi)容
2.1 安全系數(shù)
由于受到巖土自身特點(diǎn)及外界條件的影響,巖土工程施工中存在不確定性因素,這也是與結(jié)構(gòu)工程存在的最大不同。當(dāng)外界條件發(fā)生變化之后,巖土整體特性也可能會發(fā)生變化、甚至?xí)l(fā)生根本性改變。再加上施工中由于勘測工作不到位,對地質(zhì)條件的了解程度不夠,影響施工方案的科學(xué)制定。因此,為了應(yīng)對這些問題的出現(xiàn),確保施工安全進(jìn)行,必須根據(jù)巖土工程實(shí)際情況,采取有效的安全防范措施,而確定安全系數(shù)是其中的一項(xiàng)內(nèi)容,它主要由工程運(yùn)行能力的下限和預(yù)估值的上限所決定。
2.2 設(shè)計(jì)參數(shù)
對巖土工程風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估,以確定設(shè)計(jì)參數(shù)是否符合施工要求,這是確保施工質(zhì)量,提高巖土工程施工效果的重要策略。根據(jù)巖土工程實(shí)際情況,合理確定各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)指標(biāo),并對設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證,有利于確保施工安全。其中的一項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)是擬合度檢驗(yàn),通過對這項(xiàng)參數(shù)的合理確定,有利于保障設(shè)計(jì)參數(shù)符合工程施工需要。
3 巖土工程風(fēng)險(xiǎn)分析方法
3.1 定值論
一直以來,在巖土工程施工中,對可能存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析采用的是定值論,運(yùn)用安全系數(shù)來衡量工程建設(shè)的風(fēng)險(xiǎn)程度,在實(shí)際運(yùn)用中取得了良好效果,得到了人們的認(rèn)可。但隨著工程建設(shè)的增多,對巖土工程的要求在不斷提高,這種方法局限性不斷凸顯,新的方式方法也不斷出現(xiàn)。其中代表性的是概率法、風(fēng)險(xiǎn)評估法等,通過這些新方法的運(yùn)用,有利于增強(qiáng)巖土分析效果,確保整個(gè)工程建設(shè)安全。
3.2 概率法
概率法也是施工中運(yùn)用的重要方法,在巖土工程分析中具有重要意義。例如,進(jìn)行巖土工程邊坡設(shè)計(jì)時(shí),存在的安全隱患主要包括巖土體強(qiáng)度、外界影響因素、工程建設(shè)具體指標(biāo)等內(nèi)容。運(yùn)用概率法,對風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目進(jìn)行準(zhǔn)確測量,預(yù)測可能發(fā)生的安全事故,并有針對性地采取預(yù)防措施,提高對事故的預(yù)防效果,有利于確保巖土工程安全和施工質(zhì)量。
3.3 風(fēng)險(xiǎn)評估方法
運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)評估方法,對可能存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估,并有針對性地采取預(yù)防措施,排除存在的安全隱患,促進(jìn)施工順利進(jìn)行,保障巖土工程安全。在具體運(yùn)用中,風(fēng)險(xiǎn)評估方法也越來越受到人們重視。
3.4 分解為子系統(tǒng)進(jìn)行分析
巖土工程往往工程量大,存在的風(fēng)險(xiǎn)來自多個(gè)方面,為了確保風(fēng)險(xiǎn)分析的全面,有必要將項(xiàng)目進(jìn)行分解,將其分為幾個(gè)不同的子系統(tǒng),由專業(yè)人員進(jìn)行預(yù)測分析,把握每個(gè)環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)對工程項(xiàng)目存在風(fēng)險(xiǎn)的全面
把握,并采取預(yù)防對策,確保整個(gè)項(xiàng)目工程的安全。
4 巖土工程風(fēng)險(xiǎn)分析的運(yùn)用
4.1 確定合理的方法
開展巖土工程風(fēng)險(xiǎn)分析時(shí),首先應(yīng)該合理確定分析方法,根據(jù)工程建設(shè)需要,考慮巖土工程具體情況,采取有效的方法對其進(jìn)行分析。很多工作人員從概率法和定值法入手,全面分析可能存在的風(fēng)險(xiǎn),為采取有效的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防對策創(chuàng)造有利條件。
4.2 進(jìn)行科學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)評估
在合理確定分析方法之后,運(yùn)用完善的風(fēng)險(xiǎn)評估體系,對巖土工程可能存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面分析,包括施工可能造成的環(huán)境破壞、經(jīng)濟(jì)損失、社會影響等,對材料參數(shù)的變異性、其他存在的不確定性參數(shù)進(jìn)行分析,明確結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、邊坡穩(wěn)定的要求,進(jìn)而做出正確的施工決策,促進(jìn)施工效率的提高。
4.3 采取有效的施工對策
在風(fēng)險(xiǎn)分析完成之后,結(jié)合巖土工程需要,采取相應(yīng)措施,包括技術(shù)和預(yù)防措施,技術(shù)措施是保證巖土施工能夠順利實(shí)施,預(yù)防措施是巖土工程施工中不出或少出安全事故,從而實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)的順利進(jìn)行,促進(jìn)整個(gè)巖土工程質(zhì)量提高。
5 巖土工程風(fēng)險(xiǎn)分析及運(yùn)用有待解決的問題
5.1 闡述不確定性因素
分析過程中,對風(fēng)險(xiǎn)分析因子關(guān)系的確定是其中的一項(xiàng)重要工作,目前仍然依靠專家的經(jīng)驗(yàn)來確定,需要對此改進(jìn)。如何依據(jù)數(shù)據(jù)樣本建立一整套風(fēng)險(xiǎn)識別方法,有效辨別風(fēng)險(xiǎn)源,這是今后需要研究的重要問題。endprint
5.2 確定工程臨界情形
巖土工程施工環(huán)境復(fù)雜多變,使得計(jì)算的狀態(tài)變量會增加很多,對它們相互間的關(guān)系難以把握,在工程實(shí)際中難以分析運(yùn)用。今后需要進(jìn)行仿真研究,確定合理的計(jì)算函數(shù)關(guān)系。
5.3 風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移減弱分析
巖土工程施工中,常常采用施工處理對策,使風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生轉(zhuǎn)移,確保工程安全。而在分析過程中,如何采取有效對策轉(zhuǎn)移和減弱風(fēng)險(xiǎn),如何確定所采取措施與風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移之間存在的關(guān)系,這是在實(shí)際工作中需要重視的問題,也是今后研究的重要方向。
5.4 巖土工程風(fēng)險(xiǎn)反分析
為實(shí)現(xiàn)對風(fēng)險(xiǎn)的有效控制,進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)反分析是今后不可忽視的重要工作。具體內(nèi)容是,以現(xiàn)有工程允許的最大風(fēng)險(xiǎn)值,來逆向推導(dǎo)影響風(fēng)險(xiǎn)因子的允許范圍,實(shí)現(xiàn)對風(fēng)險(xiǎn)因子的控制。
6 工程實(shí)例
貴溪某鎮(zhèn)一滑坡項(xiàng)目,滑坡體主要為第四系人工堆積土,厚約9.1m,結(jié)構(gòu)松散,工程性質(zhì)極差。滑坡體坡腳為一河道,寬7~15m,平時(shí)水量一般,汛期連續(xù)強(qiáng)降雨的情況下水位上升明顯,洪水位可達(dá)河床4m以上。
滑坡體主要為填土,自身巖土性質(zhì)較差,外界條件水的因素影響較大,現(xiàn)場施工場地條件不好,施工工期為1月至六月,剛好跨過汛期。根據(jù)現(xiàn)場這些情況,通過對現(xiàn)場的風(fēng)險(xiǎn)分析,采取有效的施工對策,加強(qiáng)技術(shù)措施和防范措施,首先針對填土進(jìn)行了臨時(shí)加固和防護(hù),并對河床進(jìn)行了疏通和清理,對河床的疏通,不僅可以隔開河水對滑坡坡腳的影響,也加寬了作業(yè)面的臨時(shí)便道。做好這些措施后,加緊對擋土墻的施工,有效地避免了施工中填土繼續(xù)垮塌和河水對開挖基槽及滑坡坡腳的影響,使擋土墻的施工順利完工。
7 結(jié)語
總之,巖土工程施工是土木工程建設(shè)不可忽視的內(nèi)容。由于受到工程自身特點(diǎn)及外界變化的影響,再加上一些施工單位不重視采取安全管理措施,巖土工程施工可能面臨著較大風(fēng)險(xiǎn)。今后在施工中,應(yīng)該根據(jù)工程具體情況及可能影響到工程的外界影響因素,采取合理的風(fēng)險(xiǎn)分析方法,嚴(yán)格按照流程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析,掌握工程可能面臨的風(fēng)險(xiǎn)情況,應(yīng)在實(shí)際施工中針對風(fēng)險(xiǎn)情況采取相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)防范對策,確保工程施工順利進(jìn)行。
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作者簡介:黃小榮(1974-),男,江西新建人,江西有色地質(zhì)勘查一隊(duì)高級工程師,研究方向:巖土。endprint