岩土工程的安全度.ppt

* * 对自然坡全局的定量风险分析的结论是估计每年的潜在的生命损失为5个。 特定场地的定量风险分析 特定场地的定量风险分析主要用于自然坡的滑坡。 对指定场地的结构物分别计算的单体风险水平。 学习香港的岩土工程经验 香港是市场经济发达的地区，岩土工程体制也是比较成熟的地区，从上面的介绍中可以看出的不仅是技术上的先进经验，也可以领会他们在技术控制体制和监管体制上的经验。 香港与大陆同文同宗，为我国岩土工程师就近学习岩土工程体制提供了方便。 在我国大陆，这几年深基坑工程的事故很多，施工的安全事故很多，三峡库区滑坡事故也比较多，关于工程风险评估与风险决策的问题引起了工程界、学术界甚至政府的重视，也得到了保险业者的重视。 风险评估已经成为土木工程界，特别是岩土工程界的关注，但一般还停留在定性分析判断的水平，采用专家咨询打分的方法，还很少采用概率方法来分析工程风险，应当是一个有发展前途的领域。 体制和技术层面的深化改革 在设计和决策时，我们经常面临信息量不是十分充分的情况，概率方法是处理和估量不确定性的最有效的方法。 概率方法能够提供有价值的洞察事物的途径，特别是当经验不充分的时候，而确定性方法是做不到的。 最小样本容量是概率方法在工程勘察中的一种直接应用，但强制性条文却冲淡了取样数量的概率统计意义，形成了在6个样的问题上讨价还价的局面。 岩土工程中大量采用经验公式，这是概率方法应用的又一个领域，可是现在已经有点面目全非了。危机表现在两个方面，第一方面是出现了一些用计算结果进行回归分析得到的“经验公式”！并进入规范！第二方面是漠视经验公式的“地区性”，不管土类、不管参数的范围、不管是否经过验证，拿来就用的现象非常普遍。 边坡设计 荷载是由岩土体本身产生的。 材料与土的强度采用不同准则的矛盾在边坡锚杆的设计中充分地体现出来。 边坡设计完全具备采用可靠度的设计方法，对于这类不涉及建筑物荷载的领域，又不涉及地基承载力的领域比较简单。 锚杆钢筋截面强度验算，钢筋强度用设计值，锚杆拉力用设计值，采用了概率极限状态设计方法。 锚固长度（由锚固体与地层的粘结强度确定）验算，由于与地层有关，粘结强度采用容许强度，故锚固拉力必须用标准值。 锚固长度（由钢筋与锚固砂浆之间粘结强度确定）验算，由于钢筋和砂浆都是建筑材料，粘结强度用设计值，故锚固拉力也用设计值。 与上部结构荷载密切相关的问题 地基基础的设计，包括浅基础的地基承载力验算、桩基础的单桩承载力验算和各类基础的结构设计，都是与上部结构荷载密切相关的设计问题。 由于荷载的分项系数根据上部结构的可靠度分析得到的，地基基础设计时荷载的设计值，即荷载标准值与分项系数都必须与上部结构设计的规定一致。 两类可靠度分析的概念 在地基基础可靠度研究中，不能不考虑上部结构荷载条件的制约。由于对荷载分项系数的不同处理方法，形成了两类可靠度分析的概念。一种是在上部结构荷载分项系数约束条件下的可靠度分析，称为不完全的可靠度分析；另一种是没有约束条件的可靠度分析，称为完全的可靠度分析。 依照可靠度分析的本来意义，在地基承载力的可靠度分析时，基本变量有4个，可靠度分析的结果可以得到4个验算点坐标，4个相应的分项系数以及可靠指标。取决于可变荷载、恒载、粘聚力和内摩擦角4个基本变量变异系数的相对大小和相应均值的大小，所得到的分项系数的组合必然满足敏感度系数归一的条件，或称为闭合条件，即满足下式： ?cos?2=0 根据可变荷载变异系数0.29，恒载变异系数0.07，与土的抗剪强度指标变异系数的组合，得到的荷载分项系数就不可能就是荷载规范规定的可变荷载1.40和恒载1.20的组合。尽管是各基本变量之间的最佳组合，但不符合荷载规范的规定而不能应用于工程设计。 造成上述现象的原因是在编制荷载规范时只验算了14种构件设计的工况，没有验算地基基础设计的工况；合理的解决办法是在优化荷载分项系数时应当同时考虑地基基础设计的典型工况。 在目前的情况下，为了今后设计工作的方便，确定地基基础设计的抗力分项系数时必须满足既定的荷载分项系数的条件，这就提出了不完全可靠度分析的问题。所谓不完全可靠度分析，是指在满足可变荷载分项系数1.40，恒载分项系数1.20的条件下分配土的抗剪强度指标的分项系数，其结果必然不能满足闭合条件，亦即不能得到失效概率为最大的验算点。从可靠度的角度看是不合理的，但从满足工程实用的角度看，又是必要的。 关于地基承载力 采用概率极限状态设计原则的前提是极限状态设计，而不是按容许应力设计，没有这个前提，便不可能实现可靠度设计。89版《建筑地基基础设计规范》报批时，由于在当时技术条件没有具备的情况下，强制要求采用的结果。 正确的道路应该首先采用总安全系数法计算地基承载力，然后再进行可靠度设计的转