工程实践中工程施工和运营过程安全度问题

工程实践中的

岩土工程安全度问题

（岩土工程师继续教育讲座）

(下)

同济大学高大钊三.在工程施工和运营过程中，安全度的实现岩土工程设计提供了工程必需的安全度控制，使工程的安全度符合技术和经济的要求，满足设计规范的有关技术规定。但设计所控制的安全度能否真正实现，关键还在施工和使用过程中，特别的施工阶段，更是实现安全度控制的关键。通常的工程事故，源于设计阶段安全度控制不足的案例也有，但比较少；较多的事故案例是施工阶段没有能实现设计所期望的安全度。在施工阶段安全度的实现设计时对工程安全度的控制，仅仅是在设计计算的层面进行，设计的结果反映了工程师对安全控制的期望和措施，但能否实现，完全取决于施工和运营阶段能否严格按照设计所依据的工况进行施工和运营期间的使用。如果不能按照设计要求施工和运营，那么设计对工程安全度的控制就会落空。施工阶段对工程安全度的实现是关键性的，许多工程事故产生的原因，特别是重大事故产生的原因，大多在施工阶段。施工阶段实现设计的安全度控制，必须按照设计计算的工况施工。从设计人员来说，计算的控制工况要考虑到施工的要求和方便施工，但一旦设计确定了方案，施工方面只能按照设计计算的工况去实施，违背了这一原则，或早或晚总要出事故，特别是重大事故。设计时，设计人员应充分考虑施工条件，根据工艺和施工方法的要求，方案尽可能方便施工，为施工创造条件，而施工人员应充分尊重设计人员的意图，严格按照设计图纸实施。特别在基坑工程中，设计的要求和施工的的方便之间经常存在矛盾，如何处理好设计与施工的关系，需要双方的努力。考虑方便施工的设计案例三围檩二支撑的钢筋混凝土内支撑体系化解内支撑与施工干扰的方案主体结构：建筑面积213,376m2；基坑尺寸：基坑面积13万m2，开挖深度12.5m，局部14.25m；支撑尺寸：两道钢筋混凝土内支撑，第2道支撑与两道围檩连接；比较造价：

与3道支撑方案相比，节省造价803万元；

挖土速度：16万土方，用88天完成，平均每天2500m3，最高每天4500m3，与3道支撑方案相比缩短挖土工期5个月。

支撑竖向布置方案既要满足围护结构变形和强度的要求，间距不能太大；但必须便于机械化施工，为了满足汽车在支撑上通行的净空要求，需要加大支撑竖向间距。将一道支撑支承在两道围檩上，既加大支撑的竖向间距，又不改变围护结构的计算支点间距，本例是一个创造，改变了支撑布置的固有格局。

岩土工程一一般是隐蔽蔽工程，工工程质量的的控制更需需要施工单单位的岩土土工程师加加强责任感感，提高技技术水平，，不要犯低低级的错误误。从我国近年年来重大工工程事故发发生的频率率、后果的的严重性和和事故的原原因来看，，值得我们们总结经验验教训，以以杜绝重大大事故。施工中工程程安全度的的失控原因因，从现象象上看，是是偷工减料料，赶进度度，但从技技术上看却却是技术人人员缺乏最最起码的安安全度控制制的知识，，缺乏实现现设计安全全度的意识识。在事故频发发的深基坑坑工程领域域中，存在在着超挖－不按设计计验算的工工况挖土和和及时支撑撑、该加固固被动区的的不加固、挖出的土土乱弃土以及违背先地下、后后地上施工的原则则。这些一直都都是基坑工工程施工中中的顽症，是许多重重大工程事事故的主要要原因。设计是根据据各个工况况分别进行行计算，然然后按照包包络图的轴轴力、弯矩矩、剪力设设计围护结结构和支撑撑。一旦超挖，，围护结构构所承受的的内力就远远远超过设设计计算的的数值，安安全度就急急剧降低。什么是设计计工况？工况1工况2工况3工况4工况5工况6不按照设计计工况施工工的案例前面介绍的的这个深基基坑工程的的事故中，，由于设计计表达式两两边不匹配配，设计安安全度的不不足已经使使基坑的围围护结构处处于病态工工作，而施施工的超挖挖更使这个个深基坑工工程雪上加加霜，一场场重大工程程事故终于于不可避免免地发生了了。从下下面面的的照照片片中中可可以以看看出出超超挖挖的的严严重重程程度度，，如如此此严严重重的的超超挖挖，，不不出出事事故故才才怪怪呢呢？？从这这个个断断面面来来看看，，设设计计考考虑虑了了坑坑底底注注浆浆以以加加强强被被动动区区的的抗抗力力，，但但施施工工时时却却没没有有按按照照设设计计要要求求去去做做，，没没有有在在被被动动区区注注浆浆，，被被动动抗抗力力不不足足，，设设计计时时赖赖以以维维持持围围护护结结构构平平衡衡的的被被动动抗抗力力缺缺失失了了。。与超超挖挖一一样样，，设设计计时时考考虑虑了了的的坑坑底底加加固固部部位位的的抗抗力力，，但但实实际际没没有有加加固固，，被被动动抗抗力力不不复复存存在在，，于于是是本本来来可可以以稳稳定定的的围围护护结结构构失失去去了了支支承承条条件件，，围围护护结结构构就就不不可可避避免免地地倾倾覆覆了了。。从安安全全度度的的构构成成来来看看，，超超挖挖是是从从加加大大设设计计表表达达式式中中的的作作用用项项来来降降低低安安全全度度，，而而坑坑底底加加固固的的缺缺失失，，降降低低了了被被动动区区的的抗抗力力，，降降低低了了设设计计表表达达式式中中的的抗抗力力来来降降低低安安全全度度。。如果果在在同同一一个个基基坑坑中中，，既既不不加加固固被被动动区区而而又又超超挖挖，，在在设设计计表表达达式式两两边边，，抗抗力力降降低低而而作作用用又又增增大大，，安安全全度度就就急急剧剧降降低低。。许多多工工程程事事故故有有惊惊人人的的相相似似之之处处，，在在10年前前、、20年前前发发生生过过的的事事故故，，现现在在还还在在一一再再发发生生，，这这不不得得不不使使人人感感到到没没有有真真正正发发挥挥““前前车车之之鉴鉴””的的作作用用。。在在工工程程技技术术人人员员中中进进行行工工程程事事故故的的剖剖析析教教育育是是何何等等重重要要。。最近近一一次次重重大大的的基基坑坑事事故故，，究究其其主主要要原原因因，，仍仍不不外外乎乎超超挖挖和和没没有有坑坑底底加加固固这这两两项项顽顽症症。。这是是一一个个四四道道支支撑撑的的深深基基坑坑，，开开挖挖深深度度为为16m，，由于于施施工工超超挖挖，，第第四四道道支支撑撑没没有有及及时时支支撑撑。。经经反反算算，，由由于于没没有有第第四四道道支支撑撑的的作作用用，，致致使使第第三三道道支支撑撑的的轴轴力力增增加加了了43％％～～47％％，，地地下下连连续续墙墙的的弯弯矩矩增增加加了了37％％～～51％％，，剪剪力力增增加加了了38％％～～40％％。。除了了上上述述超超挖挖和和坑坑底底被被动动抗抗力力的的缺缺失失之之外外，，基基坑坑工工程程施施工工的的第第三三个个顽顽症症就就是是乱乱弃弃土土。。尽尽管管，，在在基基坑坑设设计计中中，，对对基基坑坑周周围围的的地地面面荷荷载载也也作作了了规规定定，，设设计计考考虑虑了了一一定定数数量量的的地地面面荷荷载载所所产产生生的的土土压压力力，，留留有有一一定定的的裕裕度度，，但但施施工工也也经经常常在在基基坑坑周周边边堆堆放放超超过过规规定定的的重重物物，，包包括括建建筑筑材材料料和和弃弃土土。。由由于于坑坑边边超超载载而而产产生生的的围围护护结结构构过过大大变变形形，，甚甚至至基基坑坑破破坏坏的的事事故故时时有有发发生生，，直直到到最最近近挤挤到到了了一一幢幢小小高高层层。。对于于重重大大工工程程事事故故，，除除了了责责任任查查处处和和经经济济理理赔赔之之外外，，在在技技术术上上展展开开充充分分的的讨讨论论，，分分析析事事故故产产生生的的力力学学机机理理，，从从保保证证实实现现设设计计安安全全度度控控制制的的角角度度进进行行技技术术上上的的总总结结，，发发挥挥反反面面教教材材的的作作用用，，是是岩岩土土工工程程界界值值得得重重视视的的一一件件工工作作，，也也应应该该是是岩岩土土工工程程师师继继续续教教育育的的重重要要内内容容。。对于于这这一一工工程程事事故故，，需需要要根根据据现现场场检检测测的的资资料料，，抽抽象象出出体体系系破破坏坏的的力力学学模模型型，，进进行行事事故故的的机机理理分分析析。。在软软土土地地区区，，地地面面堆堆载载究究竟竟能能产产生生多多大大的的水水平平推推力力和和多多大大的的水水平平位位移移？？事事故故现现场场的的资资料料当当然然是是最最直直接接的的，，如如果果不不充充分分，，可可以以借借鉴鉴其其他他的的资资料料佐佐证证，，进进行行工工程程类类比比分分析析，，这这也也是是岩岩土土工工程程师师很很常常用用和和很很有有效效的的分分析析思思考考工工程程问问题题的的方方法法。。地面面堆堆载载对对相相邻邻建建筑筑物物变变形形的的影影响响和和地地基基稳稳定定性性分分析析的的数数据据是是非非常常宝宝贵贵的的资资料料。。可可以以有有助助于于思思考考和和分分析析，，要要学学会会借借鉴鉴、、分分析析与与思思考考。。堆土成功的经经验钢渣堆场,面面积170m200m,高40m，荷载800kPa,时间2~3年，沉降5~6m公园堆土，面面积80m120m,高25m,荷载400kPa,时间2年，沉降2m钢锭堆场，面面积24m162m,荷载160kPa,时间1.5年，沉沉降1m事故的教训南山的滑坡（（加载）填方太快，不不设排水措施施上游引水工程程（卸载）挖方太深坡度1：3长基坑的端头头滑坡（卸载载）-端头无支撑借鉴堆载试验验的资料堆载面积22m30m，不排水强度31kPa在150kPa荷载作用下，，离堆载边缘缘外0.7m，地面下7m处的实测水平平位移810mm，水平位移与竖竖直位移之比比为1.34试验荷载kPa平均沉降mm安全系数60933.90902532.601204441.971506061.57运营时的安全全度保证在建筑物的运运营阶段，仍仍然存在施工工时已经实现现的工程安全全度能否得以以继续保持的的问题。特别别是对活荷载载占的比例比比较大的工业业建筑物，如如果在建筑物物使用过程中中，没有按照照设计计算所所控制的要求求加载，工程程的设计安全全度控制就得得不到保证，，轻者出现建建筑物的开裂裂和损坏，重重者发生重大大的工程事故故。例如工业业车间室内外外地坪的大面面积堆料，车车库、油罐使使用时的加料料速度控制不不当，都会引引发工程事故故。著名的加拿大大特朗斯康谷谷仓，设计时时没有进行勘勘察，建成后后使用时发生生地基失稳倾倾倒的事故。。吴泾焦化厂配配煤房则是我我国的著名一一项工程事故故，它的典型型性在于深刻刻地揭示了加加载速率对地地基稳定性的的重要影响，，同时，它又又成功地采用用技术措施纠纠倾成功。加拿大特朗斯斯康谷倉加拿大特朗斯斯康谷倉长59.44m，宽23.47m，高31.00m，容积36368m3。谷倉的基础为为钢筋混凝土土筏基，厚61cm，埋置深度3.66m。谷倉于1911年开始施施工，1913年秋竣工工。谷倉自重20000t，相当于装满谷谷物后满载重重量的42.5％。1913年9月月起，往谷倉倉装谷物，10月当谷倉倉装了31822m3时，发现1小小时内沉降达达30.5cm。谷倉向西倾斜斜，并在24小时内倾倒倒，但谷倉结结构没有损坏坏。对谷倉地基没没有事先进行行取土试验，，根据相邻项项目的资料，，计算承载力力为352kPa。谷倉的地基由由厚3m的近代沉积黏黏土、12.2m厚的冰河沉积积的黏土和3m厚的老黏土组组成。谷倉倒塌40年后，1952年，加加拿大国家研研究委员会建建筑研究部会会同Peck教授，取土补补做了试验，，粘土层的含含水量随深度度增加，从40％增加到到60％，无无侧限抗压强强度从118.4kPa减少到70.0kPa。平均液限105％，塑限限70%，塑塑性指数70。用浅层的无侧侧限抗压强度度118.4kPa，按太沙基公式式计算地基极极限承载力为为59.2×5.71＝338kPa根据荷载资料料，总荷载47058.8t，其中谷物的重重量为27058.8t。基底总压力为为337.3kPa。结构自重的基基底压力为143.36kPa，活荷载的基底底压力为193.96kPa。估算安全系数数的结果谷倉自重的安安全系数338/143.36=2.36谷倉加载后的的安全系数338/337.32=1.002工程处于极限限状态。工业构筑物的的过大倾斜一座30m高的筒仓最大沉降速率率达到每昼夜夜45mm！！15天内倾斜斜从2.7‰发展到14.1‰2年倾斜达达到24‰会不会成为第第二个加拿大大谷仓？？焦化厂配煤房房基本数据47.5m10.8m筏形基础5个直径8m、高31m的储煤斗基础埋置深度度1.5m构筑物自重压压力76kPa抗剪强度指标标：三轴不排水强强度20kPa十字板强度22kPa焦化厂配煤房房倾斜事故结构完工后3个月平均沉降47mm，沉降速率0.5mm/d倾斜2.7‰，还比较正常常完工后6个月月投产5天装煤215吨加煤停止时沉沉降速率8～～10mm/d；第4天，27～45mm/d，加速沉降，危危险！沉降的发展沉降速率的变变化倾斜的急剧发发展与纠倾时时的回倾荷载与地基承承载力地基极限承载载力：按固结快剪指指标为202kPa按不固结不排排水剪指标为为135kPa建筑物恒载38000kN，产生基底压力力76kPa，装煤21500kN，产生基底压力力44kPa活载与恒载之之比0.57基底总压力120kPa安全度分析如果不快速加加煤，安全系系数1.68；实际快速速加煤，故安安全系数低于于1.68；；不考虑施工工期的排水固固结，安全系系数1.13；而实际安安全系数介于于1.13~1.68之之间

荷载承载力恒载压力76kPa活载压力44kPa总压力120kPa固结不排水202kPa2.661.68不排水剪135kPa1.13变形分析加煤2年后，，平均沉降630mm堆放钢锭纠倾倾以后沉降达达846mm，推算最终沉降降量为1150mm按压缩层厚度度16.7m，平均模量2MPa计算，得最终终沉降量689mm，两者之比为1.67估计发生了侧侧向挤出，但但没有实测水水平位移的数数据验证借鉴堆载试验验的资料堆载面积22m30m，不排水强度31kPa在150kPa荷载作用下，，离堆载边缘缘外0.7m，地面下7m处的实测水平平位移810mm，水平位移与竖竖直位移之比比为1.34试验荷载kPa平均沉降mm安全系数60933.90902532.601204441.971506061.57由于施工阶段段对实现设计计安全度控制制是关键性的的，因此，设设计单位的岩岩土工程师与与施工单位的的岩土工程师师之间的协调调与互动就显显得特别重要要。施工单单位的的岩土土工程程师需需要对对施工工方案案是否否影响响设计计安全全度的的实现现，进进行必必要的的计算算与分分析，，这是是从技技术上上防止止工程程事故故的必必要措措施。。在建筑筑物运运营阶阶段，，监测测和控控制对对安全全度的的保证证也是是十分分重要要的措措施。。四.岩土工工程的的风险险评估估可靠度度设计计方法法是概概率方方法应应用于于工程程设计计而形形成的的一种种设计计方法法；概率方方法在在岩土土工程程中有有非常常广泛泛的应应用，，可靠靠度设设计仅仅是其其中之之一；；概率方方法提提供一一种系系统的的、定定量的的方法法去估估计岩岩土工工程师师所遇遇到的的不确确定性性，而而不是是去取取代传传统的的确定定性的的设计计方法法；Casagrande提出的的概念念卡萨格格兰特特早在在1965年提出出了岩岩土工工程中中的calculatedrisk（计算算风险险）概概念：：根据经经验和和判断断，用用不完完备的的知识识来估估计在在解决决问题题时考考虑的的数据据的可可能范范围；；对一定定的安安全储储备或或风险险率的的决策策，引引入经经济因因素和和失效效所引引起的的损失失。Peck的说法法岩土工工程发发展为为两个个方面面，一一部分分依然然是传传统的的问题题，而而另一一部分分如地地震、、自然然坡稳稳定、、环境境岩土土工程程和海海洋工工程等等。在在这些些领域域中，，工程程师们们需要要更新新的、、更严严格的的可靠靠度的的评价价，这这就需需要不不同的的方法法，我我们相相信概概率方方法在在这些些领域域中很很快地地发展展。这这些领领域中中的工工程师师很快快地接接受这这种方方法是是毫不不奇怪怪的，，概率率方法法向传传统领领域发发展也也是毫毫不奇奇怪的的。由于岩岩土工工程师师是在在信息息不完完备的的条件件下进进行判判断和和决策策。因此所所采取取的工工程措措施与与实际际可能能发生生的事事件可可能存存在着着不一一致性性，这这就存存在着着风险险。所以，，在岩岩土工工程中中，不不论是是设计计、施施工都都存在在一定定的风风险，，需要要进行行风险险评估估。将风险险限制制在人人们可可以接接受的的范围围内。。例如，，边坡坡的坡坡度该该取多多少为为好？？坡度度平坦坦，安安全度度高，，但工工程费费用大大；坡坡度取取陡一一些，，费用用就可可以小小一些些，但但安全全度低低。用用确定定性的的方法法来分分析，，采用用规范范规定定的安安全系系数设设计，，按定定值设设计的的思维维方法法，认认为肯肯定是是安全全的。。但一一场暴暴雨，，可能能冲垮垮了边边坡，，造成成了铁铁路中中断，，损失失惨重重。于于是，，查工工程质质量是是否存存在问问题，，是否否收取取了回回扣，，查谁谁的责责任，，处理理了责责任人人，今今后是是否就就不会会发生生这类类事故故呢？？为了规规避责责任，，说成成是自自然灾灾害，，那也也对，，发生生了几几十年年一遇遇的暴暴雨，，那不不是自自然灾灾害？？这样样都没没有责责任了了，但但这种种事故故还在在不断断的出出现，，需要要换个个思维维方式式来看看。工程师师对于于发生生暴雨雨的可可能性性，掌掌握不不够、、暴雨雨与滑滑坡的的关系系认识识不充充分，，认为为按照照规范范做了了就肯肯定安安全了了，其其实他他设计计的边边坡不不可能能是100％安全全的，，总存存在着着一定定的失失效概概率。。你对对暴雨雨的资资料、、暴雨雨的作作用掌掌握充充分一一些，，失效效的风风险可可能小小一些些，但但风险险总是是存在在的。。如何估估计这这种风风险？？风险险就与与可能能失效效的概概率有有关，，是一一种概概率的的估计计，因因此需需要用用概率率方法法，对对你的的决策策风险险进行行评估估。你设计计的边边坡比比较陡陡一些些，造造价是是节省省了，，但一一旦发发生滑滑坡，，造成成铁路路中断断，造造成更更大的的经济济损失失；如如果平平坦一一些。。造价价是贵贵一些些，但但失效效概率率小了了，风风险损损失就就小了了。因因此，，应该该进行行考虑虑风险险损失失的技技术经经济比比较，，选择择最佳佳的方方案。。这就就需要要应用用概率率方法法来分分析。。香港滑滑坡的的风险险评估估与风风险管管理香港多多山，，建筑筑物密密集，，是滑滑坡事事故多多发的的地区区，1940年代以以来，，已有有470人在滑滑坡事事故中中丧生生。1970年代，，香港港经历历了多多次大大滑坡坡。1972年年6月月，九九龙山山一个个住宅宅开发发区路路堤的的坍塌塌吞没没了一一座住住所，，死亡亡71人，几几个小小时以以后，，香港港岛中中区宝宝珊道道一个个开挖挖面垮垮塌，，带动动了上上面的的山坡坡下滑滑毁坏坏了一一座13层高层层建筑筑，死死亡67人；1976年年8月月上述述开发发区又又发生生路堤堤的破破坏引引起18人死亡亡。滑坡的的照片片鉴于滑滑坡事事故的的严重重性，，香港港在1977年成立立了管管理机机构““GeotechnicalControlOffice”,1991年改为为“GeotechnicalEngineeringOffice”负责责香港港的边边坡安安全控控制和和岩土土工程程的管管理。。三十年年来，，香港港地区区滑坡坡的风风险评评估与与风险险管理理取得得了显显著的的成绩绩，成成为国国际上上概率率方法法实际际应用用的典典范。。在硬件件上实实现全全方位位的监监控，，包括括用GIS监测滑滑坡的的变形形发展展过程程和中中心远远程控控制。。采用QuantifiedRiskAnalysis(QRA)方法对对香港港全境境的边边坡进进行监监测、、分析析、治治理，，成为为滑坡坡风险险管理理的一一种有有效工工具。。风险管管理从从原则则上需需要回回答这这三个个问题题：1.多大的的安全全度是是足够够安全全的？？2.投入力力量和和资金金的可可接受受水平平是什什么？？3.如何量量度投投入的的力量量与资资金的的有效效性？？采取边边坡风风险管管理以以后，，香港港每年年发生生滑坡坡的频频数急急剧降降低。。滑坡年年发生生频率率的直直方图图风险管管理流流程图图什么是是滑坡坡风险险与滑滑坡风风险分分析？？滑坡风风险是是对于于具有有危害害性的的（对对建筑筑物、、公共共设施施的损损坏与与经济济损失失）滑滑坡灾灾害发发生的的定量量尺度度，滑滑坡风风险用用边坡坡的失失效概概率与与灾害害后果果（经经济损损失））的乘乘积来来定量量表示示。滑坡风风险分分析是是对滑滑坡灾灾害后后果的的评估估与风风险的的估计计。香港在在定量量风险险管理理的应应用以以及将将风险险引入入并改改造了了传统统的边边坡分分析方方法方方面处处于领领先地地位。。这是是由于于下列列的原原因：：1.在香港的的这种热热带地区区，降雨雨特征、、风化岩岩地层中中的地质质条件与与地下水水条件都都存在相相当可观观的不确确定性。。2.事实说明明了，即即使按照照岩土工工程技术术标准的的要求采采取了工工程措施施的边坡坡仍然具具有相当当高的破破坏可能能性。3.基于风险险的方法法可以借借助于较较小边坡坡反算的的先期经经验，发发展优化化的目标标。4.基于风险险的方法法可以大大大简化化滑坡风风险与公公共政策策之间的的联系。。什么样的的特定场场地需要要滑坡管管理？下下面的一一些场合合需要以以风险为为基础的的评估方方法以补补充或代代替传统统的确定定性方法法：1.边坡的稳稳定性能能借助于于安全储储备的保保证而得得到控制制，但需需要估计计风险和和确定安安全储备备范围的的不确定定性。2.虽然边坡坡的稳定定性能借借助于安安全系数数得到控控制，但但可能发发生的破破坏（概概率）还还需要考考虑，特特别是破破坏后果果严重的的情况。。3.控制边坡坡的稳定定性是不不实际的的（无效效的），，滑坡风风险已经经可以用用其他方方法控制制，例如如采取措措施减轻轻破坏的的后果。。4.潜在的滑滑坡灾害害是已经经知道的的，但其其风险需需要评估估，以确确定降低低风险的的要求与与优化方方案。5.对潜在的的滑坡灾灾害性质质及它们们可能的的后果并并不完全全知道，，需要鉴鉴定灾害害和评估估其风险险。风险分析析需要回回答的问问题1.什么原因因引起灾灾害？（（灾害的的鉴别））2.多久会发发生？（（灾害频频率估计计）3.什么样的的损失？？可能性性多大？？破坏程程度如何何？（灾灾害后果果的估计计）4.危险性的的似然率率是多少少？（风风险的定定量计算算）5.重要性如如何？（（风险的的评价））6.该怎么做做？（风风险管理理）在风险评评估中概概率分析析的应用用岩土工程程分析中中不确定定性的来来源：1.参数的不不确定性性2.模型的不不确定性性3.人为因素素的不确确定性香港风险险评估中中所用的的概率分分析方法法：古典的可可靠度分分析方法法MonteCarlo模拟方法法Bayesian估计方法法考虑岩土土性质的的空间变变异性能考虑空空间相关关与局部部平均效效应的随随机有限限元计算算方法GCO提出的边边坡工程程的岩土土工程指指南中，，对高风风险的边边坡采用用高的安安全系数数，对低低风险的的边坡允允许低的的安全系系数。分析技术术的发展展1.人工边坡坡的滑动动分析2.对自然岩岩坡滑坡坡的分析析3.自然山坡坡滑坡与与暴雨的的相关性性分析4.确定可接接受的风风险界限限人工边坡坡的滑动动分析研究迁移移角与滑滑坡体积积的关系系随着滑坡坡体积的的增大，，迁移角角趋于平平缓。迁移角的的概念比比较简单单，而且且它能直直接反映映滑动体体的影响响区域，，相似于于滑动过过程中能能量损失失率，也也综合了了坡降的的影响。。人工边坡坡的滑动动分析对自然岩岩坡滑坡坡的分析析泥石流的的监测和和分析采采用GIS平台的三三维模型型，能计计算出泥泥石流的的位置、、速度和和厚度，，迁移角角和迁移移距离的的散点图图见下图图。采用Voellmy流变模型型，对60个泥石流流观测资资料进行行了反分分析，输输入参数数为表观观摩擦角角和紊流系系数（m/s2）。泥石流滑滑动资料料自然山坡坡滑坡与与暴雨的的相关性性香港有降降雨观测测的网络络，110个雨量计计，用无无线技术术将信息息输送到到中心，，积累了了20年的数据据。得到了滑滑坡密度度（平方方公里的的滑坡数数量）与与归一化化的单次次暴雨量量（24小时的雨雨量与年年平均雨雨量之比比）的相相关性。。相关性分分析的结结果可接受的的风险界界限这方面的的先例很很少，参参考了欧欧洲、澳澳洲和加加拿大关关于其他他领域的的风险标标准，对对于自然然坡的滑滑坡和巨巨石的坠坠落制定定了过渡渡性的风风险界限限，包括括个人的的风险和和社会的的风险两两个方面面。个人风险险界限应应用于在在滑坡灾灾害中最最易伤害害的年死死亡概率率，而社社会风险险则用于于影响社社会的总总风险。。可接受的的个人风风险界限限由岩坡的滑坡坡与巨石坠落落所引起的社社会风险界限限定量风险分析析应用的案例例定量风险分析析的应用分为为全局的和特特定场地两方方面。定量风险分析析作为一种工工具可以对特特定场地进行行研究。然而而，这种方法法也可以用于于大量滑坡的的全局分析的的估计。灾害模型是在在以往滑坡调调查资料的基基础上进行的的灾害分类。。人工边坡灾害害模型与灾害害分类潜在的生命损损失潜在的生命损损失（Potentiallossoflife）PLL定义为被宽度度10m，体积50m3的滑坡直接击击中的事件中中死亡的平均均人数。对于不同的灾灾害，考虑滑滑坡的规模和和设施的性质质，分组统计计的数据见Table2。根据灾害及后后果模型，从从35000个边坡分类计计算的PLL见Table3。切坡、填方和和挡墙的PLL全局性的定量量风险分析为为分别确定管管理目标提供供了三种边坡坡风险的分布布与特征；不同类型边坡坡的风险分布布见表Table4；挖方边坡、、填方边坡和和挡土墙的定定量风险的比比值是611。用于定量风险险减少的目标标和风险的传传递用于费用－利利益估计不同类型边坡坡的风险分布布自然坡全局风风险的灾害分分类12种灾害的类型型，3种不同的机理理，4种不同的规模模；渠化泥石石流、混合型型泥石流（））沿着地形的的坡降塌落和和敞开的山坡坡滑动和塌落落；自然坡全局风风险的灾害分分类频率模型频率模型是基基于降雨～滑滑坡相关分析析的结果，具具有统计上的的足够精度。。对自然坡全局局的定量风险险分析的结论论是估计每年年的潜在的生生命损失为5个。特定场地的定定量风险分析析特定场地的定定量风险分析析主要用于自自然坡的滑坡坡。对指定场地的的结构物分别别计算的单体体风险水平。。学习香港的岩岩土工程经验验香港是市场经经济发达的地地区，岩土工工程体制也是是比较成熟的的地区，从上上面的介绍中中可以看出的的不仅是技术术上的先进经经验，也可以以领会他们在在技术控制体体制和监管体体制上的经验验。香港与大陆同同文同宗，为为我国岩土工工程师就近学学习岩土工程程体制提供了了方便。在我国大陆，，这几年深基基坑工程的事事故很多，施施工的安全事事故很多，三三峡库区滑坡坡事故也比较较多，关于工工程风险评估估与风险决策策的问题引起起了工程界、、学术界甚至至政府的重视视，也得到了了保险业者的的重视。风险评估已经经成为土木工工程界，特别别是岩土工程程界的关注，，但一般还停停留在定性分分析判断的水水平，采用专专家咨询打分分的方法，还还很少采用概概率方法来分分析工程风险险，应当是一一个有发展前前途的领域。。体制和技术层层面的深化改改革在设计和决策策时，我们经经常面临信息息量不是十分分充分的情况况，概率方法法是处理和估估量不确定性性的最有效的的方法。概率方法能够够提供有价值值的洞察事物物的途径，特特别是当经验验不充分的时时候，而确定定性方法是做做不到的。最小样本容量量是概率方法法在工程勘察察中的一种直直接应用，但但强制性条文文却冲淡了取取样数量的概概率统计意义义，形成了在在6个样的问题上上讨价还价的的局面。岩土工程中大大量采用经验验公式，这是是概率方法应应用的又一个个领域，可是是现在已经有有点面目全非非了。危机表表现在两个方方面，第一方方面是出现了了一些用计算算结果进行回回归分析得到到的“经验公公式”！并进进入规范！第第二方面是漠漠视经验公式式的“地区性性”，不管土土类、不管参参数的范围、、不管是否经经过验证，拿拿来就用的现现象非常普遍遍。边坡设计荷载是由岩土土体本身产生生的。材料与土的强强度采用不同同准则的矛盾盾在边坡锚杆杆的设计中充充分地体现出出来。边坡设计完全全具备采用可可靠度的设计计方法，对于于这类不涉及及建筑物荷载载的领域，又又不涉及地基基承载力的领领域比较简单单。锚杆钢筋截面面强度验算，，钢筋强度用用设计值，锚锚杆拉力用设设计值，采用用了概率极限限状态设计方方法。锚固长度（由由锚固体与地地层的粘结强强度确定）验验算，由于与与地层有关，，粘结强度采采用容许强度度，故锚固拉拉力必须用标标准值。锚固长度（由由钢筋与锚固固砂浆之间粘粘结强度确定定）验算，由由于钢筋和砂砂浆都是建筑筑材料，粘结结强度用设计计值，故锚固固拉力也用设设计值。与上部结构荷荷载密切相关关的问题地基基础的设设计，包括浅浅基础的地基基承载力验算算、桩基础的的单桩承载力力验算和各类类基础的结构构设计，都是是与上部结构构荷载密切相相关的设计问问题。由于荷载的分分项系数根据据上部结构的的可靠度分析析得到的，地地基基础设计计时荷载的设设计值，即荷荷载标准值与与分项系数都都必须与上部部结构设计的的规定一致。。两类可靠度分分析的概念在地基基础可可靠度研究中中，不能不考考虑上部结构构荷载条件的的制约。由于于对荷载分项项系数的不同同处理方法，，形成了两类类可靠度分析析的概念。一一种是在上部部结构荷载分分项系数约束束条件下的可可靠度分析，，称为不完全全的可靠度分分析；另一种种是没有约束束条件的可靠靠度分析，称称为完全的可可靠度分析。。依照可靠度分分析的本来意意义，在地基基承载力的可可靠度分析时时，基本变量量有4个，可靠度分分析的结果可可以得到4个验算点坐标标，4个相应的分项项系数以及可可靠指标。取取决于可变荷荷载、恒载、、粘聚力和内内摩擦角4个基本变量变变异系数的相相对大小和相相应均值的大大小，所得到到的分项系数数的组合必然然满足敏感度度系数归一的的条件，或称称为闭合条件件，即满足下下式：cos2=0根据可变荷载载变异系数0.29，恒载变异系系数0.07，与土的抗剪强度度指标变异系系数的组合，，得到的荷载载分项系数就就不可能就是是荷载规范规规定的可变荷荷载1.40和恒载1.20的组合。尽管管是各基本变变量之间的最最佳组合，但但不符合荷载载规范的规定定而不能应用用于工程设计计。造成上述现象象的原因是在在编制荷载规规范时只验算算了14种构件设计的的工况，没有有验算地基基基础设计的工工况；合理的的解决办法是是在优化荷载载分项系数时时应当同时考考虑地基基础础设计的典型型工况。在目前的情况况下，为了今今后设计工作作的方便，确确定地基基础础设计的抗力力分项系数时时必须满足既既定的荷载分分项系数的条条件，这就提提出了不完全全可靠度分析析的问题。所所谓不完全可可靠度分析，，是指在满足足可变荷载分分项系数1.40，恒载分项系系数1.20的条件下分配配土的抗剪强强度指标的分分项系数，其其结果必然不不能满足闭合合条件，亦即即不能得到失失效概率为最最大的验算点点。从可靠度度的角度看是是不合理的，，但从满足工工程实用的角角度看，又是是必要的。关于地基承载载力采用概率极限限状态设计原原则的前提是是极限状态设设计，而不是是按容许应力力设计，没有有这个前提，，便不可能实实现可靠度设设计。89版《建筑地基基础础设计规范》报批时，由于于在当时技术术条件没有具具备的情况下下，强制要求求采用的结果果。正确的道路应应该首先采用用总安全系数数法计算地基基承载力，然然后再进行可可靠度设计的的转轨。如何处理勘察察与设计的体体制关系？这是岩土工程程与上部结构构关系的第二二个方面，即即我国已经开开始的、从勘勘察行业起步步的岩土工程程体制改革如如何进行下去去？如何处理理当前业内的的诸多矛盾？？如何提高岩岩土工程勘察察的水平？如如何提高勘察察工作的地位位？在勘察与与设计分割的的体制下，如如何规避矛盾盾，做好岩土土工程勘察工工作？我国实行的是是从前苏联引引进的勘察设设计体制，这种体制的特特点是政府既既管经济、政府又管技术术，行政条块块分割，技术术封闭，勘察察与设计截然然分离。勘察单位的任任务是从地质质的角度查明明工程地质条条件，勘察人人员对上部结结构设计的情情况很少了解解，也不一定需要了解，因因而所提供的的资料不一定定符合设计的的需要，而设设计人员对岩岩土工程方面面的问题亦不不甚了解。改革开放后了解到西方工工业发达国家家的岩土工程程技术体制与与我国从前苏苏联沿用过来来的工程地质质勘察体制相相比，有明显显的优势。西方工业发达达国家在第二二次世界大战战以后的经济济持续发展过过程中，逐步步形成了一整整套与市场经经济相适应的的岩土工程体体制，其特点点是由岩土工工程咨询公司司或事务所承承担岩土工程程勘察、设计计、施工监理理监测等任务务，其专业面面比较宽，适适应性比较强强，可以适应应不同主体工工程的技术要要求。1980年初举办了一一个历时3个月的研究班班，研究了在在我