结合工程实例岩土工程可靠度

辽宁省地区的某个具体的工程来进行可靠度的研究。
4. 1 工程地质条件
根据辽宁省抗震防灾基础资料，勘察场地在区域
地 质 构 造 上 讲，位 于 华 北 地 块 内，根 据 地 质 构 造 活 动
的 特 点，位 于 辽 北 凹 陷 地 块 内，大 地 构 造 上 处 于 辽 东
块隆与下辽河 － 辽东湾块陷相交接的部位。场地地
=
μR μS
（ 1）
则设计表达式为： μR ≥ KμS
（ 2）
假定抗力 R 和荷载效应 S 均服从正态分布，相应
的变异系数分别为 δR 和 δS，Z 则功能函数为：
Z = R－S
（ 3）
可推导出 中 心 安 全 系 数 K 可 靠 度 指 标 β 的 关
系为：
β = μZ = μR － μS = K － 1
苗永阳等： 结合工程实例浅谈岩土工程可靠度
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结合工程实例浅楹2 ， 王庆龙2 ， 张春波1
（ 1. 黑龙江省建筑设计研究院， 哈尔滨 150008； 2. 沈阳建筑大学， 沈阳 110168）
【摘 要】 目前，综合国内外情况看，采用概率极限状态设计法为原则研究岩土工程的可靠度分析方法是发
素，所以岩土工程的可靠度问题是工程可靠度问题中
一个比较复杂的问 题，故 其 发 展 落 后 于 结 构 可 靠 度 的 发展，国内国外都是这样［1］。
在国内，对于参 数 的 统 计 分 析 也 有 诸 多 研 究 。 高
大钊研究了岩土参数的变异特征及其分布规律。考
虑到正态分布模型的固有弱点和局限性，建议用 β 分
北侧 10m 处存在已建成的钢筋混凝土防洪堤。 基坑的设计计算分为五个剖面去进行，1-1 剖面
支护方式 采 用 旋 挖 混 凝 土 做 护 坡 桩，附 四 层 锚 索 锚 拉，桩 顶 设 一 道 冠 梁，桩 间 喷 射 混 凝 土 的 联 合 支 护 体 系； 2-2 剖面支护方式采用旋挖混凝土做护坡桩，附二 层 锚 索 锚 拉，桩 顶 设 一 道 冠 梁，桩 间 喷 射 混 凝 土 的 联 合支护体系； 3-3 剖面采用二级自然放坡加土钉、挂网 喷射混凝土支护方式； 4-4 和 5-5 剖面支护方式采用悬 臂、桩 顶 设 置 一 道 冠 梁，桩 间 喷 射 混 凝 土 的 联 合 支 护 体系。本文只讨论基坑 1-1 剖面支护的可靠度，其具 体支护体系设计见图 1。
表 大 部 分 为 人 工 弃 土，地 形 坑 洼 不 平、存 在 未 清 理 旧
基 础 以 及 人 为 采 砂 形 成 的 大 坑，但 总 体 地 势 平 缓，局
部高低起伏较大，地面标高介于 41. 85 ～ 48. 26m。地
貌类型属浑河高漫滩及古河道。根据钻探揭示，场地
勘察深度范围内的地层结构由第四系全新统人工填
对现行的规范设计的沈阳某桩锚支护形式的基坑截
面，进行可靠度计算，采用“校准法”分析，从而得出抗
倾覆稳定性目标可靠指标的建议值。
3 可靠指标的计算
现行的规范设计 采 用 的 是 安 全 系 数 法 ，其 设 计 原
则的是总抗力不小于总荷载效应。例单一平均安全
系数 K 定义为：
K
=
抗力平均值 荷载效应平均值
布来拟合岩土参数分布规律，并给出了上海软土几个
主要参数的分布概 率 模 型，建 议 了 土 的 抗 剪 强 度 指 标
的统计方法，在统计分析的基础上给出了地基土若干
主要指标的变异特 征，提 出 了 用 经 验 公 式 估 计 参 数 时
分析可靠性的方法，导 出 了 地 基 承 载 力 及 沉 降 可 靠 性 的计算方法，讨论了影响可靠性估值的各种因素［2］。
【中图分类号】 TU473. 2
【文献标识码】 B
【文章编号】 1001 － 6864（ 2012） 11 － 0095 － 03
1 岩土工程可靠度理论的研究现状
由于岩土工程中 大 量 的 不 确 定 和 不 确 知 因 素 ，研
究对象为 千 变 万 化 的 自 然、错 综 复 杂 的 人 为 影 响 因
2 基坑目标可靠指标的计算
在现阶段通过理论的方法来确定基坑的目标可
靠指标难度很 大，在 建 筑 结 构 中 通 常 采 用“校 准 法 ”，
即通过对现行规范的大量反复计算，得出现有工程结
构中相应的可靠指 标 值，此 方 法 实 际 上 是 继 承 了 现 行 规范规定的结构 设 计 的 可 靠 度 水 准，比 较 可 信［3］。 故
（ 4）
σZ
槡σ2R + σ2S
槡K2 δ2R + δ2S
式中，μz 为功能函数平均值； σz 为功能函数方差；
μR 抗力平均值； μS 为荷载效应平均值； σR 为抗力方差；
σS 为荷载效应方差； δR 为抗力的变异系数； δS 为荷载
效应的变异系数。
4 工程实例
根据基坑 可 靠 度 研 究 的 现 状 以 及 考 虑 到 各 地 同
展的大趋势。但是由于岩土的变异性大，区域性强，故对其研究迟迟没有全面展开。本文结合具体的工程来对基
坑抗倾覆的可靠度进行研究： 根据基坑的破坏模式，结合具体的工程实例对支护抗倾覆稳定性的可靠指标进行了
计算和分析。并根据现行规范设计方法进行校准提出了抗倾覆稳定性目标可靠指标的建议值。
【关键词】 岩土工程； 可靠度分析方法； 基坑可靠度； 抗倾覆稳定性
一类土的物理力学性质存在较大的差别，土的物理指
标和抗剪强度指标 随 着 区 域 的 不 同 而 变 化 ，土 性 参 数
具 有 变 异 性 大、区 域 性 强 等 特 点，其 数 据 统 计 不 能 过
大，具体的岩土工程 设 计 必 须 根 据 所 处 的 场 地 土 性 进
行； 又限于锚桩支护形式的基坑的复杂性，本文结合
系数。根据各土层的自相关距离，进而求出方差折减 系数 Γ2 （ H） ，最后根据表 1 最后可把桩后各土层厚度 “点”方差转化为“均值”方差，结果如表 2 所示。
筑层（
Qml 4
）
、第 四 系 全 新 统 浑 河 高 漫 滩 及 古 河 道 冲 洪
积层（
Q ） al + pl 4
组成。
4. 2 基坑支护工程设计
本基坑周长为 1548m，垂直支护长度为 339m，其
余为自然放坡。基坑开挖深度为 11. 8 ～ 16. 7m，基坑
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低温建筑技术
2012 年第 11 期（ 总第 173 期）