岩土工程可靠度分析的改进四阶矩方法
岩土工程勘察相关问题探讨研究
1 声波测井的简介
声波在不同的介质中的传播时差有着明显差异， 岩石中的 裂缝、溶洞及岩石风化等会对声波速度都会产生很大的影响， 可以通过声速测试了解岩层的物性特征。声速测井所测的就是 声波在地层中的传播时间。 目前， 声速测井一般测量的是纵波速度， 由仪器发射晶体 发射的声波耦合后在地层中传播， 经地层传播的声波被仪器接 所测 收晶体接收。因为发射晶体和接收晶体的间距是一定的， 得的声波传播时差与传播速度成反比。根据需要可以把传播时 差换算为声波速度， 结合其它物理参数， 还可以计算出横波的 速度， 从而进行岩性的划分、 弹性参数的计算， 服务于工程勘察 工作。
2 声波在岩石中的传播
我们所研究的对象是地壳中不同地质年代的矿物成分及 结构各异的岩石， 还有岩石中有孔隙和裂隙， 而且孔隙与裂隙 的大小、 形状与分布都是随机的， 同时存在沉积的层理、 断裂形 成的节理， 这些因素都将影响到岩石的物理性质。岩石的声速 是指声波在岩石中的传播速度。通过理论和实践证明， 岩石的 声波速度主要与密度有关，并且随着岩石密度的增大而增大， 其主要影响因素有如下几个方面：
岩土工程施工技术难点与对策
导读：本辑归纳了岩土工程勘察相关问题探讨，当前岩土工程的施工技术探讨，岩土工程勘 察与评价，岩土工程勘察中常见的问题及改进措施，当前岩土工程的施工技术探讨，高层建 筑基础岩土工程勘察要点分析。
中国学术期刊文辑（2013）
目 录
一、理论篇 浅论岩土工程勘察中的声波测井技术何彩华 1 浅谈特殊性土质岩土工程勘察分析 3 浅谈岩土工程勘察工作中土工试验相关问题 4 浅谈岩土工程勘察中常见问题及改进措施 6 浅谈岩土工程勘察中的水文地质问题 7 浅谈岩土工程施工技术的应用与发展方向 9 浅谈优化岩土工程勘察工作的举措 10 浅议岩土工程勘察问题及技术应用 12 确保岩土工程勘察质量的做法及建议 13 山岭隧道建设环境岩土工程问题探析 17 实例探析岩土工程中边坡加固工程施工技术 20 双圆型盾构隧道施工的岩土工程风险管理 22 二、发展篇 探究公路工程建设中的岩土工程问题 26 探讨岩土工程施工技术的应用发展方向 28 土木类专业中岩土工程方向课程群之间的衔接优化 29 岩土工程勘察方法探讨 31 岩土工程勘察基本过程的质量控制 32 岩土工程勘察技术应用探究 34 岩土工程勘察相关问题探讨 37 岩土工程勘察在复杂地质条件下的技术应用孟悦 38 岩土工程勘察质量相关问题及对策 40 岩土工程勘察中常见问题分析 42 岩土工程勘察中常见问题及改进措施 44 岩土工程勘察中存在的问题与措施 45 岩土工程勘察中的问题 47 岩土工程勘察中对钻探工艺的研究 48 岩土工程可靠度分析的神经网络四阶矩法 49 岩土工程施工技术的应用与发展方向 55 岩土工程施工技术难点与对策 56 岩土工程施工技术难点与对策陈愿成 59 岩土工程施工技术要点初探 62 岩土工程详细勘察中勘探孔深度的确定方法总结 64 岩土工程信息技术初探 66 岩土工程验槽应注意的问题 68 岩土工程应变监测方法比较研究 71 岩土工程在可持续发展中的新使命 75 岩土工程中的变刚度协调变形和内力问题探讨 83 岩土工程中勘查技术存在的问题及对策 84 岩土工程中软基施工质量控制 85 岩土工程专业的主干课程设置与特色研究方向 87
浅谈边坡稳定可靠度分析
浅谈边坡稳定可靠度分析作者：马丽珠许德丽来源：《城市建设理论研究》2014年第03期摘要：边坡的稳定性评价一直是岩土工程中非常重要的研究课题。
迄今，边坡稳定性评价方法已有安全系数法和可靠度方法两类，本文将对边坡稳定的可靠度分析进行初步的探讨。
关键词：边坡稳定性；可靠度中图分类号： U213 文献标识码： A1、边坡稳定性研究现状边坡的稳定性分析是岩土工程的重要研究课题之一，近一百年来，许多学者致力于这一工作，因此边坡稳定分析的内容十分丰富。
边坡稳定性分析方法很多，如:各种极限平衡条分法，有限元法，极限分析法，边界元法等。
但是，各种边坡稳定分析的定值法存在一个共同的缺点，即没有考虑边坡工程中存在的不确定性，这就造成了一些边坡的安全系数大于临界安全系数，可事实上还是发生破坏的现象。
那么，要想正确分析边坡的稳定性，必须考虑边坡工程中存在的种种不确定性。
对于边坡工程而言，土层剖面与边界条件的不确定性；现场与实验室测定的岩土性质指标的不确定性；土的性质的天然可变性；勘探取样方法与试验方法的误差；试验数量与勘探数量的不足；外加荷载大小与分布的不确定性；计算模式的不确定性等都可造成边坡稳定分析结果的误差。
因此，必须进行边坡稳定的可靠度分析。
2、可靠度方法研究现状可靠度理论萌芽于第二次世界大战期间并在战后得到完善与发展。
二战期间由于军事的上的需要，德国在研究飞弹失灵及美国在电子元件失效的问题上，均引用了“概率理论和数理统计”的方法。
这些围绕着军事项目的研究工作最终孕育了一门崭新的学科——可靠度理论。
可靠度理论在岩土工程领域的应用始于1950年代。
作为岩土工程可靠度研究的基础一一土性指标的概率统计分析是岩土工程可靠度研究中最主要的方面之一。
土是自然历史的产物，其不确定性远比人工材料复杂，从20世纪60年代开始到现在，对土性参数的统计性质、概率模型的研究和区域资料的统计分析一直在进行当中。
在这方面有许多学者做了大量的工作，对可靠度理论在岩土工程中的应用做出了较大贡献。
结构可靠度分析方法综述
结构可靠度分析方法综述朱殿芳陈建康郭志学(四川大学水电学院成都市610065)摘要详细阐述了结构可靠度计算方法,对改进的一次二阶矩法、JC法、几何法、高次高阶矩法、响应面法、蒙特卡罗方法、随机有限元法等点可靠度计算方法进行了分析;同时介绍了体系可靠度与时变可靠度的有关内容。
关键词点可靠度一次二阶矩法响应面法蒙特卡罗方法随机有限元法体系可靠度时变可靠度1结构可靠度分析方法综述可靠度的计算方法从研究的对象来说可分为点可靠度计算方法和体系可靠度计算方法。
1.1结构点可靠度计算方法1.1.1一次二阶矩法在实际工程中,占主流的一次二阶矩法应用相当广泛,已成为国际上结构可靠度分析和计算的基本方法。
其要点是非正态随机变量的正态变换及非线性功能函数的线性化由于将非线性功能函数作了线性化处理,所以该类方法是一种近似的计算方法,但具有很强的适用性,计算精度能够满足工程需求。
均值一次二阶矩法、改进的一次二阶矩法、JC法、几何法都是以一次二阶矩法为基础的可靠度计算方法。
(1)均值一次二阶矩法。
早期结构可靠度分析中,假设线性化点x0i就是均值点m xi,而由此得线性化的极限状态方程,在随机变量X i(i=1,2,,,n)统计独立的条件下,直接获得功能函数z的均值m z及标准差R z,由此再由可靠指标B的定义求取B=m z/R z。
该方法对于非线性功能函数,因略去二阶及更高阶项,误差将随着线性化点到失效边界距离的增大而增大,而均值法中所选用的线性化点(均值点)一般在可靠区而不在失效边界上,结果往往带来相当大的误差,同时选用不同的极限状态方程不能得到相同的可靠指标,此为该方法的严重问题。
(2)改进一次二阶矩法。
针对均值一次二阶矩法的上述问题,人们把线性化点选在失效边界上,且选在与结构最大可能失效概率对应的设计验算点上,以克服均值一次二阶矩法存在的问题,提出了改进的一次二阶矩法。
该方法无疑优于均值一次二阶矩法,为工程实际可靠度计算中求解B的基础。
边坡稳定的可靠度分析与评价
Ｊ ｃ法可用于参数 为非 正态变量 的情况 ，通过 当量正态化用一次二阶矩法求解结构可靠 ，是国际 结构安全度联合会 （Ｃ Ｓ Ｊ Ｓ ）推荐 的方 法 ，其基本 步骤 为 ： 可靠 指标 ：
‘ 卢：
：
（） ３
否所有的随机变量都一定服从 正态分布规律？如果 随机变量服从其它分布 ， 这种假设会对可靠性分析 验算点即为：Ｘ ｍ ； ｏ ； ｉ＝ ｘ一 ｔ ｉ 卢 （） ４ 结果造成多大 的影响？本 文主要通 过不 同计算 方 通过迭代求得 可靠 指标 Ｊ Ｂ及失效概率 Ｐ ，若 法 ，考虑 Ｃ 的变异性 ，来探讨其对边坡稳定可 基本变量不服从正态分布 。则通过 当量正态化求得 、 靠度分析结果的影响。 口和失效概率 。 如果变量服从对数正态分布 ，则计算过程如下 ：
（ ）分别 按照三 种不 同的概 率模型 ，从表 １ ３ 可以看出：①两种计算方法得到的可靠度有一定差 别 ，当分布概型为正态分布时，结果很接近；当分 布概型为其它非正态概型时结果有较大出入 ；②变 量为同～概型时，标准差不 同，即变异系数不 同， 可靠度相差会很大。
及到较深 的数学理论 。且在数据的收集处理 以及可 靠指标的计算等方面都较为麻烦 ，以致于可靠性方 法在边坡等岩土工程领 域的实践 中不能广泛应用。 现将边坡定值性分析方法同可靠性分析方法结合起 来 ，同时也考虑土性参数的变异性和不确定性 ，来 进 行边坡 的安全评 价 。 岩石的 Ｃ 值 的概率分布及其相关性对边坡 、 可靠性分析是最重要的影响因素之一 ， ５ ＿’ 是基本 ４＿ Ｊ 变量 ，其概率分布模型如果选择不 当，会造成边坡 可靠性分析结果的较大误差。 目 前经常使用 的边坡 可靠性分析方法中，除统计矩法和随机有限元法之 外 ，几乎所有 的可靠性分析方法都对基本变量的统 计特征作 了服从正态分布的或对数正态分布且各变 量之间统计独立的前提性假设。然而在实践中 ，是
岩土工程可靠度分析的拉格朗日乘数法
法［ 以及一些优化算法等 。近年来 还发展 了各种效率 ４ ］ 更高 的抽样方法如 Ｍｏ ｔ Ｃ ｒ 法［ 、 ｎｅ ａｌ ５ 自适应抽样法 、 ． ｏ ］ 重要抽样法等， 但该方法仍存在计算工作量较大， 效率 偏低 的缺点 。结构可靠度分析方法是安全 系数法的有 益补充 ， 两种方法结合能更好地 为工程决策提供依据 。 结构 的功能函数一般是高度非线性的 ， 采用验算点法进 行可靠指标的迭代求解时常会遇到迭代不 收敛或发散 的现象［ 。改进一次二 阶矩法 （ 算点法） 即 Ｆ Ｒ ６ ］ 验 ， Ｏ Ｍ 法 ， Ｈａｏｅ－ｉｄ 其 ｓＩ Ｌｎ 可靠 指标是 极限状 态函数 的不变 ｒ 量解答 ， 具有明确 的几何意义 ， 最常见的解法是迭代法 ， 相关 变 量则 需要 进 行 独 立 变换 ， Ｒｏｅｂａｔ 如 ｓｎ ｌｔ 变换 、 正 交变换等， 实际应用多有不便 。应该说优化方法计算结 构的可靠指 标是一 种较有效 的途径 ， 文献 Ｅ ３ 改 进 ７用 Ｐ ｗ ｌ法研制的可靠度优化分 析方法较好 地计算 了可 ｏｅ ｌ 靠指标 ， 但现有的大部 分优化方法求解较为复杂 ， 有时 还需要用到功能函数的二阶偏导数或逆矩阵， 有时还会 陷人 局部 极小 值 ［ 。本 文 介 绍 了拉 格 朗 日乘 数 法 基本 ８ ］ 原理 ， 将之用 于 岩 土工 程 结 构 可 靠 度 分 析 中 ， 过算 并 通 例 说 明该 方法 的可靠性 和 有效性 。 １ 可 靠 度分 析 的拉格 朗 日乘数 法 １１ 可 靠指标 的 几何 含义 ．
２１ 年 第 １ ０２ 期
西部探 矿工 程
５
岩 土 工 程 可 靠 度 分 析 的拉格 朗 日乘 数 法
岩土工程勘察中常见的质量问题及控制措施
岩土工程勘察中常见的质量问题及控制措施摘要：岩土工程勘察是岩土工程设计的基础，质量问题的存在会严重影响工程的安全和可靠性。
因此，对于岩土工程勘察中常见的质量问题的控制措施的研究具有重要的理论和实际意义。
关键词：岩土工程；勘察；质量问题；控制措施1.岩土工程勘察中常见的质量问题1.1土壤样品采集不准确在岩土工程勘察中，土壤样品采集是非常重要的一项工作，土壤样品采集不准确是岩土工程勘察中常见的质量问题之一，影响着勘察结果的可靠性和后续工程的安全性。
然而，在实际工作中经常会出现土壤样品采集不准确的情况，导致勘察结果的可靠性大大降低。
存在的主要问题包括采样点位选择不合理、采样工具不规范、采样间隔不合理等。
1.2土壤密实度测试结果不一致一方面，造成土壤密实度测试结果不一致的原因是由于测试方法和仪器的选择不当。
在实际操作中，有些工程团队可能没有选择合适的仪器和测试方法，导致了测试结果的不一致。
此外，在同一次测试中，操作人员的技术水平以及操作规范的严格程度也会对测试结果产生影响。
另一方面，土壤本身的特性也是导致测试结果不一致的重要原因。
土壤的成分和结构会影响其密实度的测试结果，而不同地点的土壤本身具有一定的差异性。
例如，土壤含水量、有机质含量、颗粒组成等会对测试结果产生影响。
1.3岩石力学参数测试误差较大在岩土工程勘察中，岩石力学参数的测试是非常重要的一部分。
然而，在实际操作中，我们常常会遇到岩石力学参数测试误差较大的问题。
这种情况严重影响了勘察结果的准确性和工程的可靠性。
造成岩石力学参数测试误差较大的原因有很多，其中一个主要原因是测试方法的选择。
不同的测试方法会导致不同的测试结果，而不同操作者的技术水平和经验也会对测试结果产生影响。
另外，样品的取样和处理过程也是影响岩石力学参数测试误差的重要因素之一。
如果在取样过程中存在错误的方法或者操作不当，在样品的采集和保管过程中出现问题，都有可能导致测试结果的误差较大。
边坡工程可靠度分析
传统方法是将影响边坡状态的诸多因素 看做确定性量，用安全系数F作为衡量边坡 状态的指标，当F>1时，认为边坡是稳定的； 当F<1时，认为边坡处于不稳定状态。
然而，大量的实验和工程实践证明：影响
边坡稳定性的因素中具有很大的不确定性， 如边坡岩土的强度参数、外界荷载、地下 水、岩土内的各种不连续面等。用确定性 的方法加以计算评价会带来很大的误差， 使结果失真。
(4)随机有限元法:
自从上个世纪60年代以来，随着有限单元法 在边坡工程分析、评价和设计中的深入发 展，对岩体力学模型、影响应力及变形因 素的定量化提出更高的要求，期望为计算 分析提供更合理的模型和更精确的数据。 然而，由于岩体组成、结构、强度、荷载 条件以及力学状态的不确定性和变化性， 岩体的力学常数并非常数，而是一组随机 变量，这样，用确定型分析方法不可能真 确地描述边坡的本征属性。
边坡工程的常见荷载有地应力、地下水、 地震、爆破震动、运输生产设备、降雨等， 这些荷载都是随机变量，其分布类型和特 征参数往往都具有不确定性。
5、勘测取样方法和试验方法的误差：
在取样及测试过程中对试件的扰动，试 验环境条件以及试验方法的不同，都使结 果产生差异。
6、计算模型的不确定性：
边坡工程，在定量分析中边坡物理力学 模型的建立，是以对岩土体地质模型的深 刻观察和分析为依据的。由于工程岩土的 复杂性和人们分析判断能力的局限性及模 拟条件和原型的差异，必然导致结果的不 确定性。
法与中心点法耦合的线性一次逼近法，以 及有限元法与验算点法耦合的迭代验算法。
（3） 因为蒙特卡洛法的方法误差只与标准差 和样本容量N有关，而与样本元素所在空间 无关，则它的收敛速度与问题维数无关；
同样，蒙特卡洛法的收敛是概率意义下的 收敛，可指出其误差以接近1的概率不超过 某个界限，亦与问题维数无关。
【重要】岩土工程稳定性(四)----基坑稳定性
2、整体稳定性分析（7/11）
四、 重力式围护体系的整体稳定性验算
仍可采用圆弧滑动法进行验算 验算中需要考虑，圆弧通过围护墙体底部以及圆弧切墙两种可能模 式。 对于水泥土桩墙支护当验算切墙圆弧的安全系数时，可取墙体强度 指标 ϕ =0，c = (1/5~1/10)qu，其中qu为挡墙体无侧限抗压强度。 当qu>0.8MPa时可不计算切墙圆弧的安全系数。当支护体系下面有 软弱土层时，应增大计算深度，直至整体稳定安全系数增大为止。
1、概
述 （2/10）
2、基坑破坏模式分类 根据时间：长期稳定和短期稳定； 根据基坑的形式：有支护基坑和无支护基坑破坏。其中有支 护基坑围护形式又可分为刚性围护、无支撑柔性围护和带支 撑柔性围护。 各种基坑围护形式因为作用机理不同，因而具有不同的破坏 模式。
1、概
3、基坑的失稳形态分类
述 （3/10）
（1）放坡开挖基坑 由于设计不合理坡度太陡，或雨水、管道渗漏等原因造成边坡渗水导致 土体抗剪强度降低，引起基坑边土体整体滑坡
1、概
述 （4/10）
（2）刚性挡土墙基坑 是指水泥土搅拌桩、旋喷桩等加固土组成的宽度较大的一种重力式基坑围 护结构，其破坏形式有如下几种： (a)由于墙体的入土深度不足，或由于墙底存在软弱土层，土体抗剪强度不 够等原因，导致墙体随附近土体整体滑移破坏，如图 (a)所示 (b)由于基坑外挤土施工如坑外施工挤土桩或者坑外超载作用如基坑边堆载、 重型施工机械行走等引起墙后土体压力增加，导致墙体向坑内倾覆，如图 (b)所示 (c)当坑内土体强度较低或坑外超载时，导致墙底变形过大或整体刚性移动， 如图(c)所示
岩土工程稳定性（四）--
基坑稳定性
1、概述
2、整体稳定性分析
岩土工程勘查中常见问题的分析和解决措施
岩土工程勘查中常见问题的分析和解决措施随着我国经济建设的高速发展，人们对生活、工作的场所的建筑质量要求越来越高。
这对岩土工程勘察工作提出了更大的挑战。
因此，针对岩土工程勘察工作的影响因子进行分析是十分必要的，只有具有针对性的进行分析，才能制定出更为科学、合理的应对方案。
从而促使工程顺利进行。
标签：岩土工程；勘察；问题分析；解决措施近些年，由于技术的不断发展以及知识的不断更新，在岩土工程勘察方面无论是测试设备、还是实验仪器以及勘察手段等都有了很大的进步。
岩土工程勘察是建设工程设计之前的重要的环节，其各项岩土工程参数以及地质勘察成果，可以为设计、施工提供有效的数据。
岩土工程勘察成果的质量，对建设工程安全及造价有着很大的影响，所以，我们要高度重视岩土工程勘察中容易出现的一些技术问题，按照工程项目的具体要求，充分分析论证，为工程项目提供有效的勘察数据，满足工程设计要求。
一、关于岩土工程的概述1.岩土工程的特点分析岩土和钢材或者混凝土等人工材料的主要区别就在于岩石的裂隙性以及土质的空隙性这两个方面。
因此，处理好土的空隙压力以及弄清楚岩石结构的具体情况和参数，是解决岩土工程勘察与设计工作的一个重要举措。
2.岩土工程勘察工作的目的岩土工程勘察与设计的实现目的的关键是要运用地质原理等，应用科学有效的勘察手法，利用先进的仪器及勘测设备.按照一定的程序对建筑项目工程的场地进行综合考察、分析、探究与工程建设相关的工程的地质条件、施工建设对所在地以及周围自然地质环境可能形成的危害或影响，并对勘察的结果和相关技术参数等进行评价和设计。
以便对工程的基础设计工作，以及为施工工作提供有力的数据材料和技术指导。
3.岩土工程勘察的主体内容岩土工程勘察与设计主要包括勘察现场的钻探工作。
以及原位测试、原土取样、室内环境测试以及一系列的设计文件等。
4.岩土工程勘察的形式和方式首先，要对地质進行必要的勘察，为工程地质蓝图的绘制提高资料.并且按照具体地质条件和最终的测绘结果，进行勘察纲要的概要编写，然后根据地质条件、地势地貌、工程预算及特点等确定具体的勘察方法。
岩土工程勘察中的常见问题及其解决措施
合理选择勘察方法
根据工程需求和地质条件选择 合适的勘察方法
综合考虑勘察精度、成本和安 全性
遵循相关规范和标准，确保勘 察结果的准确性和可靠性
加强勘察前的现场踏勘和资料 收集，为合理选择勘察方法提 供依据
提高勘察数据准确性
采取多种勘察方法相结合，以 增加数据的可靠性和准确性。
加强勘察现场的管理，确保勘 察工作的有序进行。
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解决岩土工程勘 察中常见问题的 措施
结论
岩土工程勘察中 的常见问题
案例分析
勘察方法选择不当
岩土工程勘察方法多种多样，每种方法都有其适用范围和局限性
选择不当的勘察方法可能导致无法准确获取岩土参数，影响工程安 全 应根据工程实际情况选择合适的勘察方法，确保勘察结果的准确性和 可靠性
培训效果评估：对培训效果进行评估，及时发现问题并改进，确保培训质 量。
案例一：某高层建筑岩土工程勘察问题及解决 方案
案例背景：某高层建筑在施工过程中遇到岩土工程勘察问题
问题分析：地质条件复杂，存在软弱地基和不良地质现象
解决方案：采用桩基、地基加固等措施，并进行详细勘察和监测
实施效果：解决了施工中的岩土工程问题，保证了高层建筑的稳定 性和安全性
提高勘察人员的技能水平，增 强其专业能力。
采用先进的勘察设备和技术， 以提高数据的精度和可靠性。
规范勘察报告编写
确保报告内容完整：包括工程概况、勘察方法、地质资料、岩土参数、 结论与建议等
严格按照标准格式编写：遵循国家或行业相关标准，确保报告的规 范性和可读性
确保数据准确：对所有数据进行核实，避免出现误差或错误
常见问题：勘察数 据不准确、勘察方 法不当、分析评价 不足
解决措施：加强勘 察人员培训、采用 先进的勘察设备和 方法、建立完善的 勘察质量管理体系
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岩土工程可靠度分析的改进四阶矩方法
发表时间：
2018-05-21T09:49:38.970Z 来源：《建筑模拟》2018年第2期 作者： 吴昊
[导读] 岩土工程可靠度分析中，功能函数往往呈隐式且具有强非线性性质，而目前最为实用的矩方法，如JC法、二次二阶矩法，主要适用
于显式功能函数情形。
武汉市勘察设计有限公司 湖北武汉 430000
摘要：现阶段，我国的经济发展的十分的迅速，岩土工程的发展也越来越完善。由于材料性质、计算模型、荷载等的不确定性，岩土
工程的分析和设计必定以可靠度为基础。由于原理简单、易于实现，以
JC法和二次二阶矩法等为主体的矩方法得到广泛的应用。一般而
言，上述简单的矩方法通常仅适用于显式功能函数情形，且当功能函数具有强非线性时计算精度亦很难保证。然而，岩土工程中由于材料
性质的强随机性以及研究对象受力机理的复杂性，其功能函数通常为隐式函数，且具有较强的非线性，这限制了常规矩方法的应用。相比
较而言，
MonteCarlo法[1]、随机有限元法、响应面法等较常规矩方法具有更广的适用范围，可用于岩土工程可靠度分析。MonteCarlo法是
公认的具有最广泛适用性的可靠度分析方法，然而昂贵的计算费用阻碍了其在实际工程中的应用，因此往往被视为其他方法的校核标准。
随机有限元法可以将高效的随机分析理论和准确的确定性分析结合起来，概念明确，计算量小，但对于强非线性问题和强变异性问题，计
算精度不够理想，且需要在通用有限元程序上进行二次开发，影响了其实用性。响应面方法通过构造简单函数近似代替隐式功能函数进行
可靠度分析，原理简单、易于实现，但是响应面形式的确定、样本点的选择尚无普遍认可的方案，且收敛性和对于高次非线性问题精度不
够理想等问题亦未解决。值得指出的是，岩土工程可靠度分析的四阶矩方法，该方法在假设功能函数服从
Pearson分布的基础上，根据四阶
统计矩和最大熵密度估计，给出功能函数的概率分布，并计算可靠度。然而，由于涉及到偏导数的计算和复杂非线性方程组的求解，不便
于推广应用。事实上，统计矩估计并不必然涉及偏导数运算；由已知统计矩近似概率密度函数的方法多种多样，而
Pearson分布和最大熵密
度估计则属于较为复杂的处理方式，相对而言，立方正态变换假设则颇为简单，且精度较为理想。
关键词：岩土工程；可靠度分析；改进；四阶矩方法
引言
岩土工程可靠度分析中，功能函数往往呈隐式且具有强非线性性质，而目前最为实用的矩方法，如JC法、二次二阶矩法，主要适用于
显式功能函数情形。为此，本文将高效的统计矩估计方法和可靠度分析的高阶矩法相结合，提出了一种岩土工程可靠度分析的改进四阶矩
方法。首先，通过引入变量的独立化变换和线性变换将功能函数转换为参考变量的函数，并结合多变量函数的单变量降维近似方法和参考
变量计算节点和权系数的确定方法，建立了功能函数前四阶矩的高效点估计法；然后，将上述统计矩与立方正态变换假设相结合，提出了
易于实现的岩土工程可靠度分析的改进四阶矩方法。最后，由数学算例验证了统计矩估计方法的效率和精度，并通过经典的岩土工程算例
验证了建议的改进四阶矩方法具有高效率、高精度且操作简单等特点。
1
岩土工程概述
岩土工程科学技术就是把岩土体作为建设环材料、环境和建筑物组成部分，并对其加以科学利用、整治和改造。而这项科学技术在我
国只有较短的历史。在进行岩土工程设计过程中，主要的设计内容包括地基加固设计、桩基础设计、排水设计、边坡设计等等。在岩土地
基治理过程中，常用的地基治理方法包括加固治理措施、地下工程加固措施、防渗工程基坑边坡支护、环境岩土问题治理等等。在岩土工
程设计中，建筑材料也是十分重要的研究对象，而岩土工程的研究对象也是建筑环境中十分重要的组成部分。在地质形成过程中，岩土体
需要经历长时间的、复杂的地质作用，因此，岩土工程的性质具有复杂性和多样性特征。
2
我国岩土项目可靠性施工技术的应用状况
2.1
地基的处理
在对于许多国家成熟的地基处理措施开展研究以及运用之后，我国也建立了与我国国土情况相符合的岩土项目施工技术，自从对我国
自己开发如此多的地基处理技术进行应用之后，不但在资源方面得到了非常大程度的节约、使得项目的成本降低，还使得污染减少，使得
城市环境品质提升，并且形成地基的复合桩土应力要更为的完美；在研究分析复合地基以及桩基以后，我国研制了钢筋混凝土的疏桩复合
型地基，这属于处在两者中间的一种新型的地基基础样式，这能够使得桩基之间的承载能力充分发挥出来，依靠土与桩来承担建筑整体的
重量，使得地面由于承重太高地面出现下沉的现象能够减少。
2.2
基础项目施工的技术
后压浆桩的技术研发之后。此技术和以往的前压桩型灌浆技术比较有很大区别，它是对早已成型的桩再灌浆加固的先进的技术。此项
技术能够有效的使得桩抗压力增强，使得桩基下沉量能够减少；岩土项目施工过程中设置混凝土的预制桩同样有比较大的技巧，必须更加
的重视施工区域的环境上的优势，一定情况下采取预钻孔法能够有着优良的施工成效，这项措施在相当多有着宽阔场地的项目中都能利用
到。
2.3
复合地基
复合地基是指在处理天然地基的过程中，置换或增强部分土体，又或在天然地基中加入一些材料，因此，加固区是增强体和天然地基
两部分共同组成的地基。科学技术的迅速发展，使得复合地基也得到了很多的技术支持，出现了各类型组合形式。根据增强体的方向，复
合地基可分为竖向和水平两大类，同时由于荷载的传递机理，竖向复合地基又可分为刚性桩复合地基、柔性桩复合地基和散体材料桩复合
地基。
3
岩土工程的发展
岩土工程的发展基础是技术创新，新技术的开发带动工程施工工艺的改进，可以进一步提高施工的质量，拓宽岩土工程的涉及范围，
岩土工程学科的生命力也得到了加强。在不断发展新技术的基础上，应该特别重视以下几个特殊岩土工程问题的研究：越海越江地下隧道
中岩土方面的工程问题；水库区域由于水位的变化引起的山体边坡上的问题；超高层建筑要求的超深基础中的岩土问题；大型地下工程中
土体变形、破坏问题等。
结语
由于材料特性的强不可控性以及受力机理的复杂性，岩土工程可靠度的功能函数往往呈隐式且具有强非线性性质，而目前最为实用的
矩方法，如
JC法、二次二阶矩法等，主要适用于显式功能函数情形。本文在发展新的高效统计矩点估计方法的同时，将其与立方正态变换
假设相结合，提出了岩土工程可靠度分析的改进四阶矩方法。经由算例分析可得到如下结论：（
1）由于避免了函数偏导数的计算，本文方
法应用范围广泛，既适用于具有显式功能函数的岩土工程可靠度问题，亦适用于功能函数为隐式的岩土工程可靠度分析。（
2）本文方法在
统计矩计算和可靠指标求解过程中，既不涉及偏导数运算，亦不涉及复杂方程组求解，具有简单易行的特点。（
3）建议的岩土可靠度分析
方法具有较高的计算精度和很高的计算效率。
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