Page 65 - 地质灾害防治与地质环境

第三章 岩土工程设计

设计。
研究岩土工程的可靠性，以下问题需要着重解决：观察或试验数据（包括土
的性状、荷载和环境因素等）的统计处理，例如设计参数的概率分布拟合度检验，

统计参数的计算和预测等；现场勘探和取样对策、试验设计；压实技术条件和质
量控制；计算安全系数和破坏概率之间的关系；工程造价与安全度的关系；总沉
降和差异沉降的关系；工程实例的风险分析与经济分析；在不确定性条件下的优
化与决策。

（二）可靠性理论的发展
可靠性原来的含义是指一个人是否守信义，或者人们对某事某物是否真实的
一种主观判断行为，可靠性概念无法测度，比较模糊。在第二次世界大战期间，

为了提高军事器材的使用效率，军事专家需要对器材具有一个准确的认识，因此，
出现了采用统计学方法和概率论方法来分析和研究器械元件可靠性的活动。在世
界大战之后，人们逐渐认识到可靠性分析的重要性，于是抓紧对可靠性进行研究，
从而形成了一门新的学科门类——可靠性工程学。在 20 世纪中叶的时候，可靠
性工程学开始运用于土木工程领域，从而开启了岩土工程分析设计的新纪元。

（三）可靠性设计的特点
1. 极限状态含义
在结构设计中极限状态包括两大类，也即正常使用下的极限状态和承载能力

下极限状态下的。地基工程是岩土工程中的基础部分，对结构设计不仅包括整体
失衡情况下狭义的承载能力极限状态而且也包括了岩土移动、局部损坏、局部变
形等导致的结构破坏的情况下而引起的承载能力的极限状态。
2. 失效演算原则
在结构分析中的失效演算是对构件进行的，对于一个构件的截面，计算模型

比较简单，计算条件也比较明确。但是在岩土工程可靠性计算来说，不是针对某
一环节或部门的计算而是整个工程的演算，包括变形引发的问题以及不稳定引起
的问题，演算的均是岩土地基工程或整个岩土工程的影响情况的反映。在具体范

围上，可以是连续体或半无限体而非孤立的截面。此外，在岩土结构设计中可靠
性是经常被关注的问题，而系统可靠度亦是经常被提及的概念。然而在当前运用
中目前还比较含糊，没有明确的规定，可能指的是因滑动体之间的应力传递导致
的工程整体失衡问题，也可能是由一处受到破坏引起另一处破坏的问题。因涉及

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