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地质灾害防治与地质环境
Geological Disaster Prevention and Geological Environment

第二节 岩土工程设计的可靠性

岩土工程的可靠性设计基于大量的参数的基础，还具有一定的应变性，是基
础工程设计理念最核心的一块，也是研究中最受关注的一块。

一、岩土工程设计可靠性概述

（一）岩土工程的可靠性概述

岩土工程和结构工程相似，它的状态是由有限个相互独立的参数确定的。这
些参数大多是随机变量，这是因为设计参数从本质上说是用来描述性状不均匀性
的，它们依赖于人类无法控制的许多因素，而且这些设计参数的数值一般是根据

试验或调查数据统计得到的。既然岩土工程问题是非确定性的，那就要用具有非
确定性模型的数学概率论和数理统计来解决。但长期以来处理岩土工程的安全度
问题主要采取定值论的方法，用安全系数来表示安全度。认为只要采取了适当的
安全系数，就能保证工程的绝对安全。这虽然也是一种处理工程问题的方法，并
且已经积累了相当丰富的经验，但是传统方法毕竟还是不完备的，它无法提供说

明工程可靠性的评价指标。本来，可靠与否往往是指人是否恪守信义，或就某事
真伪而言的一种主观推测，而且是一个“模糊的”、无法测度的概念。在第二次
世界大战后期，为了解决军事器材的失效问题，才开始用概率论和统计学来研究

复杂系统的元件可靠性及其组合。后来逐渐发展成为一门新的学科——可靠性工
程学。从 20 世纪 50 年代开始应用于土木工程。
所谓可靠性是指一个系统在给定的条件下和预计的时间内完成规定的功能运
行的概率。可靠性在系统工程中占有很重要的地位，它不仅直接反映系统的质量
指标，而且关系到整个系统的成败。一个复杂的系统往往是由许多子系统或元件

以一定的组合联系在一起的，其中某一部分的失效都会影响整个系统。可靠性分
析的目的在于既对各个子系统的可靠性作出估计，也要评价它们在构成大系统的
可靠性中起什么样的作用。从而控制薄弱环节，以提高整个系统的可靠性。

对岩土工程来说，可以把整个工程看作一个大系统，并把它分解为若干个子
系统或单元，运用可靠性分析的一些基本原理，分析设计所冒的风险以及在经济
上要承担的风险，并把所冒的风险限制在人们可以接受的限度以内，这亦称为风
险分析。其目标是使可能达到极限状态的概率足够小，因此又称为概率极限状态

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