边坡质量评估报告（共7篇）
一期边坡支护工程
监 理 质 量 评 估 报 告
报告编制： 证书编号： 审 核（总监理工程师）： 证书编号： 批准（单位技术负责人）： 编制单位：贵州GL项目管理咨询有限公司
日期：2013年1月10日
一、工程概况
工程名称：贵阳医学院花溪新校区建设项目一期边坡支护工程 建设单位：贵阳YX院
勘察单位：贵州中建建筑科研设计院有限公司 设计单位：贵州中建建筑科研设计院有限公司 管理公司：广州HD工程顾问有限公司 审计单位：北京金马威工程咨询有限公司 监理单位：贵州GL项目管理咨询有限公司 施工单位：贵州中建建筑科研设计院特种工程公司
一期边坡支护工程分为三个分部工程：二号路K1+432.87—K1+590路段，该路段路基开挖后将对山体进行削坡形成深路堑边坡，使道路右侧形成长157.13m，高3.56~13.7m的岩土混合边坡，岩石部分为切向坡，边坡范围岩土构成为红粘土及中风化石灰岩，上覆红粘土为3.5~6m；五号路K0+210.63—K0+340路段，该路段路基开挖后将对山体进行削坡形成深路堑边坡，使道路右侧形成长129.37m，高4.38~13.01m的岩质边坡，为切向坡，边坡范围岩土构成为中风化石灰岩；篮球场边坡支护工程位于贵阳医学院花溪新校区南端，拟建篮球场分五个平台，各平台标高为1153.50、1155.00、1156.50、1158.00、1158.00，按照篮球场区各平台标高开挖后将在篮球场西南侧形成长236m，高2.42m~15.22m的边坡。边坡安全等级为一级。
1、二号路K1+432.87—K1+590路段右侧边坡支护：
（1）边坡大面已基本开挖形成，现状边坡坡率为1:0.75—1:1.1，局部位置未开挖到位，未开挖到位段按1:0.75放坡开挖，放坡开挖完成后清除坡面危岩、松石及浮渣，采用锚杆挂钢筋网喷射混凝土进行支护。
（2）4.5m长锚杆采用Φ80钻孔，灌注M30水泥砂浆，内插1Φ20HR335级钢筋，锚杆竖向间距为4.0m，锚杆水平间距为4.0m。
（3）10.0m长预应力锚杆采用Φ80钻孔，灌注M30水泥砂浆，内插1Φ20HR335级钢筋，自由段长度为5.0m，施加预应力值为40KN，锚杆竖向间距为4.0m，锚杆水平间距为4.0m。
（4）坡面挂单层双向钢筋网，喷射C20砼，喷射厚度为100mm，要求喷射混凝土翻越坡顶不小于2.0m。
（5）坡顶设置截水沟，以截排地表水。坡脚设置排水沟，根据道路排水系统统一设置。
（6）喷射砼面层上设泄水管，孔径为Φ100，间距为2000mm，呈梅花型布置。
（7）喷射砼面层上每20m设一道伸缩缝，缝宽30mm，伸缩缝位 置处钢筋必须断开。
（8）坡脚设置护坡墙，采用M7.5砂浆砌筑片石。
主要完成工程量：挂钢筋网喷砼面积约3620.33㎡；普通锚杆成孔403孔，制安锚杆钢筋1Φ20，共计1813.5m；预应力锚杆成孔319孔，制安锚杆钢筋1Φ25，共计3349.5m；截水沟基础开挖及砌筑约164.5m；护坡墙基础开挖及砌筑约157.13m。
2、五号路K0+210.63—K0+340路段右侧边坡支护：
（1）边坡大面已基本开挖形成，现状边坡坡率为1:0.75—1:1.1，局部位置未开挖到位，未开挖到位段按1:0.75放坡开挖，放坡开挖完成后清除坡面危岩、松石及浮渣，采用锚杆挂钢筋网喷射混凝土进行支护。
（2）4.5m长锚杆采用Φ80钻孔，灌注M30水泥砂浆，内插1Φ20HR335级钢筋，锚杆竖向间距为4.0m，锚杆水平间距为4.0m。
（3）10.0m长预应力锚杆采用Φ80钻孔，灌注M30水泥砂浆，内插1Φ20HR335级钢筋，自由段长度为5.0m，施加预应力值为40KN，锚杆竖向间距为4.0m，锚杆水平间距为4.0m。
（4）坡面挂单层双向钢筋网，喷射C20砼，喷射厚度为100mm，要求喷射混凝土翻越坡顶不小于2.0m。
（5）喷射砼面层上设泄水管，孔径为Φ100，间距为2000mm，呈梅花型布置。
（6）喷射砼面层上每20m设一道伸缩缝，缝宽30mm，伸缩缝位 置处钢筋必须断开。
（7）坡脚设置护坡墙，采用M7.5砂浆砌筑片石。
主要完成工程量：挂钢筋网喷砼面积约2922.38㎡；普通锚杆成孔178孔，制安锚杆钢筋1Φ20，共计801m；预应力锚杆成孔143孔，制安锚杆钢筋1Φ25，共计1501.5m；截水沟基础开挖及砌筑约104.5m；护坡墙基础开挖及砌筑约129.37m。
3、篮球场边坡支护工程：
（1）边坡大面已基本开挖形成，现状边坡坡率为1:0.75—1:1.2，局部位置未开挖到位，未开挖到位段按1:0.75放坡开挖，放坡开挖完成后清除坡面危岩、松石及浮渣，采用锚杆挂钢筋网喷射混凝土进行支护。
（2）4.5m长锚杆采用Φ80钻孔，灌注M30水泥砂浆，内插1Φ20HR335级钢筋，锚杆竖向间距为4.0m，锚杆水平间距为4.0m。
（3）对于压实填土部分边坡，如4.5m锚杆不宜实施，则改为4.5m花管灌浆处理，花管灌浆采用Φ48普通钢管，钢管周边设置出浆孔，出浆孔螺旋布置，间距100—200mm，孔径一般为10mm，花管出浆孔处设置倒刺。
（4）10.0m长预应力锚杆采用Φ80钻孔，灌注M30水泥砂浆，内插1Φ20HR335级钢筋，自由段长度为5.0m，施加预应力值为40KN，锚杆竖向间距为4.0m，锚杆水平间距为4.0m。
（5）坡面挂单层双向钢筋网，喷射C20砼，喷射厚度为100mm，要求喷射混凝土翻越坡顶不小于2.0m。
（6）喷射砼面层上设泄水管，孔径为Φ100，间距为2000mm，呈梅花型布置。
（8）喷射砼面层上每20m设一道伸缩缝，缝宽30mm，伸缩缝位 置处钢筋必须断开。
（8）该段坡面开挖后现一溶洞，设计采用M7.5浆砌片石填充处 理。主要完成工程量：挂钢筋网喷砼面积约5076.33㎡；普通锚杆成孔451孔，制安锚杆钢筋1Φ20，共计2029.5m；预应力锚杆成孔145孔，制安锚杆钢筋1Φ25，共计1522.5m；注浆花管锚杆成孔271孔，制安锚杆钢管1Φ48，共计1219.5m。
二、评估依据
1.工程建设监理合同 2.工程施工合同 3.工程设计施工图
4.其他国家及地方现行有关质量验收规范、标准： 《建筑边坡工程技术规范》（GB50330—2002）《贵州建筑岩土工程技术规范》（DB22/46——2004）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086—2001）
三、监理工作情况
（一）事前监理：
1、项目监理组根据监理合同的要求及现场工程实际情况，配备总监、总监代表、专业监理工程师、监理员及安全监理员。在现场根据ISO9002贯标要求，建立以总监为中心的质量保证体系，制定岗位责任制，使工程受控有序地进行。
2、根据强制性条文、设计和规范规程要求，在整个施工过程中，监理进行了全面的现场旁站、巡视和监督工作。监理对施工方的施工组织设计进行了审查，并提出自己的意见和想法，力争使施工组织设计符合工地实际情况。
3、根据现场情况和施工组织设计，编制出相应的监理细则。
（二）事中监理：
1、对施工方上报的人员、机械、原材料、半成品、成品进行认真的检查审核。
2、对进场的原材料，监理根据不小于30%的要求进行见证取检 验，同时检查材的合格证、质量保证资料等各种资料。对于施工方 送检的原材料试件，监理根据见证取样制度，以保证进场原材料的合格。
3、在施工进程中，监理严格按设计、规范要求进行巡视、旁站 检查，对各项隐蔽检查、各道工序，严格按照工程报验制度，做到上道工序没有验收不能进行下道工序。对现场发现的问题及时指出，并发出监理工作联系单。
4、在施工进程中，监理所发出的监理工程师通知单，监理工作联系单，均按要求进行了整改。对于施工方制作的试件、试块，监理按照见证取样制度进行操作，保证取样的代表性、真实性。
（三）事后监理：
在我现场监理人员监督下，对施工完成的分部分项工程进行实测复核，督促施工单位作好隐蔽图及竣工图，从而保证工程质量保证资料及自检资料的准确性及真实性。预应力锚杆M30砂浆灌注完成及坡面砼喷射完成后，资料首先报现场监理审核，再上报项目总监审核合格后，才进行预应力锚杆抗拔试验，合格后，方可进行最后的预应力锚杆张拉及封锚杆。
四、工程施工过程中工程质量控制资料
1.工程质量评估报告，评估时间 2013年1月10日
2.水泥试验报告 2组，见证 2组，见证率 100%，合格率100% 3.砼配合比试验报告 1 组，其中，C20砼配合比1组； 4.砂浆配合比试验报告 3 组，其中，M5.0砂浆配合比1组；M7.5砂浆配合比1组；M10砂浆配合比1组
5.砂原材料检测报告2份,见证2组,见证率100%,合格率100% 6.碎石原材料检测报告2组,见证2组,见证率100%,合格率100% 7.钢材试验报告 2组，见证2组，见证率100%，合格率100% 8.焊接试验报告 4 组，见证 4 组，见证率100%，合格率100% 9.砖砌体：混凝土轻质砖试验报告 2组，见证 2 组，见证率 100%，合格率100% 10.混凝土试块试验报告：标准养护混凝土试块组数 4组（标准养护），见证 4组，见证率 100%，合格率100% 混凝土同条件试验组数 4组（标准养护），见证 4 组，见证率 100%，合格率100%
五、各工序工程质量情况
根据《建筑边坡工程技术规范》的规定，本单位工程分为锚杆成孔、锚杆制安、锚孔注浆、钢筋挂网、喷射砼、截水沟砌筑、护坡墙砌筑、预应力锚杆张拉八个分项工程，共63个检验批，全部验收合格。
1、锚杆成孔分项工程：在钻孔前，检查施工单位机械设备是否符合要求，检查施工人员是否持证上岗，要求清除坡面松动土石及浮渣，方可进行机械钻孔，钻孔深度应满足设计要求，该分项工程共6个检验批次，均符合设计及规范要求，评定合格。
2、锚杆制安分项工程：检查钢筋锚杆使用钢筋品种、规格、锚杆长度，均满足设计及规范要求，共7个检验批次，均符合设计及规范要求，评定合格。
3、锚孔注浆分项工程：检查M30砂浆标号及强度，检查喷浆是否由下至上喷、孔口有浆液流出，共10个检验批次，均符合设计及规范要求，评定合格。
4、钢筋挂网分项工程：检查所有钢筋品种、数量、规格、焊接长度、间距，符合设计、规范要求，共6个检验批次，均符合设计及规范要求，评定合格。
5、喷射砼分项工程：检查砼所使用的原材料各种性能、砼强度、塌落度、喷射厚度，符合设计、规范要求，共6个检验批次，均符合设计及规范要求，评定合格。
6、截水沟砌筑分项工程：检查截水沟基础，砂石、水泥、砂浆各种物理化学性能，截水沟几何尺寸，符合设计、规范要求，共4个检验批次，均符合设计及规范要求，评定合格。
7、护坡墙及挡土墙砌筑分项工程：检查基础开挖、砂石、水泥、砂浆各种物理化学性能，护坡墙几何尺寸，符合设计、规范要求，共16个检验批次，均符合设计及规范要求，评定合格。
8、预应力锚杆张拉分项工程：检查坡面砼及锚杆孔砂浆28d强度、抗拔试验，张拉设备型号、厂家、标定书均符合设计及规范要求，在张拉过程中，监理人员始终坚持全过程旁站，共8个检验批次，均符合设计及规范要求，评定合格。
六、工程质量总体评价
本单位工程按照工程建设强制性条文、有关施工规范、规程和设计文件进行施工和监理，按有关标准进行验收。材料检测、各工序质量评定、隐蔽工程验收均符合质量标准及规范文件要求。贵阳医学院花溪新校区建设项目一期边坡支护工程（二号路边坡支护）质量达到建筑边坡工程与质量验收规范的要求，该工程施工质量综合评定为合格。
贵州国龙项目管理咨询有限公司 贵阳医学院花溪新校区建设项目监理部
工程质量评估报告是监理工程师对工程质量客观、真实的评价,是监理资料的重要内容之一,是质量监督站核验质量等级的重要基础资料,也是工程竣工验收时监理单位必须提交的资料。目前,有关行业主管部门尚未明确工程质量评估报告的标准格式。质量评估报告应随工程进展阶段分别编写,通常编写的有地基与基础分部工程、主体分部和单位工程质量评估报告。单位工程质量评估报告的编制,主要应从:工程概况;评估依据及评估范围;分部、分项划分及质量验收情况;安全及主要使用功能检测结论;竣工预验收遗留问题及解决办法、复查结果;技术资料及管理资料核查;质量评估结论等7个部分进行重点评述较为客观、翔实。现结合长庆油田泾渭大厦4#楼工程实例,就监理工程师如何写好单位工程质量评估报告进行归纳和总结。
2 工程概况
工程概况需反映工程地理位置、建筑面积、层数、建筑使用功能、结构形式、建筑使用年限、建筑抗震设防烈度、工程的开(竣)工时间、建设单位、勘察单位、设计单位、施工和监理单位名称、质量目标等。
可以采用文字描述或表格描述两种方法加以阐述。
长庆油田泾渭大厦4#楼工程由长庆油田公司泾河工业园项目组投资,位于西安市高陵县经济技术开发区内,西临南北五号公路,北临东西四号公路,建筑面积17040m2,地下1层,地上15层,建筑高度60.3m,框架剪力墙结构,建筑使用年限为50a,建筑抗震设防裂度为7度。该工程作为长庆油田第一采油厂综合办公用房,由中国有色金属工业西安勘察设计研究院负责岩土地质勘探工作,上海建筑设计研究院有限公司负责工程设计,土建、安装施工由西安天宝国际工程有限公司实施完成,西安长庆工程建设监理有限公司负责施工阶段的监理。工程自2010年10月25日开始CFG桩施工,2011年10月至2012年7月进行地下室和主体、装饰、安装、空调、消防等施工,直至竣工验收交付业主。
工程质量目标为合格。
单位工程质量评估报告应由负责该工程监理的土建、电气和水暖监理工程师编写,总监理工程师代表审核,总监理工程师批准。
3 评估依据、评估范围
3.1 工程质量评估依据
1)建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300—2001),相关建筑工程施工质量验收规范及其他相关工程强制性条文房屋建筑部分和现行建筑安装工程质量检验评定标准;
2)合同文件(施工承包合同、投标商务标、技术标文件等);
3)设计文件(设计图纸、图纸会审纪要、设计交底文件、设计变更等);
4)国家、地方有关建设工程质量管理的法律、法规、行政性文件等;
5)建筑工程文件归档整理规范》(GB/T50328—2001)。
3.2 评估范围
评估范围为整个单位工程。
4 分部分项工程划分及质量验收情况
首先文字简述分部工程、子分部工程、分项工程和验收批划分及验收情况,再采用表格详细描述分部分项划分及验收情况。
4.1 分部分项工程划分及验收情况(见表1)
4.2 分部分项质量验收情况
1)地基与基础分部工程:有土方、桩基、地基处理、混凝土基础、地下防水、砌体基础共6个子分部工程,11个分项工程,128个检验批,承包单位评定等级为及格,监理验收合格;
2)主体结构分部工程:有混凝土结构和砌体2个子分部工程,主体结构为框架剪力墙结构及填充墙,在施工过程中按工序进行巡检、抽查和工序检查验收,总体质量情况良好。其中,钢筋、模板和混凝土3个主要的分项工程全部达到优良,承包单位评定等级为优良,监理验收合格;
3)建筑装饰装修分部工程:有地面、抹灰、门窗、吊顶、轻质隔墙、饰面板(砖)、幕墙、涂饰和细部共10个子分部,20个分项工程,301个检验批,承包单位评定等级为合格,监理验收合格;
4)建筑屋面分部工程:有8个分项工程,22个检验批,承包单位评定等级为合格,监理验收合格;
5)建筑给水排水分部工程:有室内给水系统、室内排水系统、卫生器具安装、室外排水管网、室外给水管网共5个子分部工程,9个分项工程,21个检验批,承包单位评定等级为合格,监理验收合格;
6)建筑电气分部工程:有电气动力、电气照明和防雷及接地安装共3个子分部工程,12个分项工程,113个检验批,承包单位评定等级为合格,监理验收合格;
7)智能建筑分部工程:有通信网络系统和火灾报警消防系统共2个子分部工程,4个分项工程,4个检验批,承包单位评定等级为合格,监理验收合格;
8)通风与空调分部工程:有9个分项工程,9个检验批,承包单位评定等级为合格,监理验收合格;
9)电梯分部工程:有10个分项工程,40个检验批,承包单位评定等级为合格,监理验收合格;
10)建筑节能分部工程:有6个分项工程,33个检验批,承包单位评定等级为合格,监理验收合格。
5 安全及主要使用功能检测结论
5.1 桩基检测
主要描述各项内容和检测结果,从而反映出各方面是否达到设计或规范的要求。如本工程根据设计要求,要对素土挤密桩及CFG桩进行检测。具体内容有:单桩竖向抗压静载荷、复合地基承载力标准值(fspk)、高应变检测、低应变检测的检测根数、检测结果、检测单位和报告编号等。
5.2 建筑物沉降观测
描述观测时间、次数、设计要求的观测点数、累计沉降最大值、最小沉降值、平均沉降量等,结论应符合相关设计规范和竣工验收的规定。
例如:本工程由西北综合勘察设计研究院实施观测,时间为2011年5月8日到2012年3月27日,共观测17次,设计要求共设观测点10个,累计最大沉降量为19.3mm,最小沉降量为10.69mm,平均沉降量为15.4mm。结论:上述累计沉降量符合《建筑地基设计规范》(GB5007—2002)和《关于高层房屋地基变形竣工验收的规定》(JGJ/T8—97)要求,沉降趋于稳定。
5.3 地基与基础、主体结构混凝土回弹检测
描述地下室墙柱、梁板、主体结构墙、柱、板采用混凝土抗压强度回弹法检测。应注明检测时间、回弹具体部位、数量和检测结果、检测单位、报告编号等。
5.4 幕墙检测
幕墙描述3项性能指标(气密性、风压变形性、雨水渗透性)和现场淋水试验等项,内容包括检测时间、检测内容、检测结果、报告编号等,如本工程仅对中空玻璃露点进行检测。结论:全部试样露点≤-40℃,符合设计要求。
5.5 内装饰、室内环境检测
室内装饰有花岗石、大理石、饰面板、木工板、中密度纤维板、内墙砖等材料,根据《民用建筑工程室内环境污染物控制规范》(GB50325)第1.0.3条规定,室内环境污染物要对氡(Rn-222)、甲醛、氨、苯和总挥发性有机化合物(TVOC)浓度进行检测,其含量应符合上述规范的要求。
应描述检测时间、数量、检测结果和报告编号等内容。
5.6 线路绝缘电阻检测
包括地下室楼层配电回路线路的绝缘电阻、防雷重复接地测试的数量、位置、检测标准和检测结果、报告编号等内容。
5.7 建筑物排水管道通球试验
按有关规范对建筑物排水管道进行通球试验。如:本工程对PVC管(de110)通水30min,采用80mm球径。结论:顺利通过。
5.8 通风与空调检测
前题是通风与空调调试必须合格。包括风口风量试验点、舒适性室内参数试验点等指标。应描述检测时间、数量、检测结果和报告编号等内容。
5.9 防雷接地、消防、人防检测和验收
由具有资质的检测机构对全部系统进行检测,应描述检测时间、位置、检测结果和报告编号等内容。
6 竣工预验收遗留问题及解决办法、复查结果
本工程于2012年6月20日,由甲方、监理组成的预验收小组一行25人对长庆油田泾渭4#大厦楼进行全面、系统的验收,共提出各类问题43个,以监理通知单形式下发该施工单位,施工单位逐条进行了整改,经监理复查已全部整改完毕,达到竣工验收条件。
7 技术资料及管理资料核查
本工程技术资料根据《建筑工程文件归档整理规范》(GB/T 50328—2001)分成质量控制资料核查、安全和主要使用功能核查、观感质量检查共3类,分别汇总填写相应的检查表(见表2、表3、表4)。
8 质量评估结论
根据《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB 50300—2001)和《建设工程监理规范》(GB50319—2000)的要求,长庆油田泾渭大厦4#楼工程的质量评估工作,均在施工单位自行检查评定合格的基础上进行,施工单位向监理单位提交了《工程竣工报验单》;总监收到工程竣工报验单后组织专业监理工程师对工程质量进行严格检查、预验收,并且对施工单位报送的竣工资料进行核查,对工程实物和资料上存在的问题,提出限期整改要求,并通过了整改复查。
监理单位认为:
1)完成工程设计和合同约定的各项内容;
2)工程资料完整有效;
3)完成的工程质量符合有关法律、法规和工程建设强制性标准,符合设计和合同要求;
4)质量等级为合格;
5)符合竣工验收备案要求;
6)同意竣工验收。
总监理工程师:×××(签字)
单位技术负责人:×××(签字)
9 结语
监理单位提供质量评估报告是房屋竣工验收的最后一个程序,是对工程施工质量的合格性进行判定的重要依据,只有掌握好质量标准和验收规范,才是写好质量评估报告的关键。只有在监理过程中,在每个分部工程之前合理地划分分项工程和检验批,对关键部位重点工序制定旁站方案,明确监理质量控制的重点、难点、监理方法和质量控制的手段,严格按预定的监理程序实施监理、才能确保工程符合预定的目标。
摘要：工程质量评估报告既是工程竣工验收必须具备的重要文件之一,也是工程竣工备案必不可少的文件。根据工程相关法规文件,结合工程实例,提供了工程质量报告的编制要点。
【关键词】高速公路；边坡；质量通病；防护
On the quality defects and protection in the form of highway slope
Li Xing-hua1,Zou Xiao-yan2
(1.Cheong Tai Expressway limited liability company Jian Jiangxi 343000；
2.Jiujiang Highway Bureau Xiushui Branch Xiushui Jiangxi 332400)
【Abstract】This paper analyzes the existing cause of highway embankment slope, and road slope common form of protection gives a brief introduction.
【Key words】Highway;Slope;Quality defects;Protection
近些年，我国高速公路建设迅猛发展，目前，全国高速公路通车总里程已突破2万公里。高速公路建设的主要特点之一就是路基高填深挖路段多。要确保路基、路面的稳定性，安全性，增长道路使用寿命，必须加强路基边坡防护的综合研究。公路边坡防护从设计到施工，应紧紧抓住设计对象的地质、水文、气候等自然条件特点，采用灵活有效的防护方式，并结合环境保护，在保证边坡安全稳定的前提下，加大植被面积，建造生态公路，人文公路。
1. 路基边坡现存病因分析
目前，路基边坡的质量通病，大多是边坡破坏和坍塌。
1.1 路基边坡破坏。
主要表现为边坡坡面及坡脚的冲刷。坡面冲刷主要来自大气降水对边坡的直接冲刷和坡面径流的冲刷，使路基边坡沿坡面流水方向形成冲沟，冲沟不断发展最终导致边坡破坏，进一步造成路面塌陷，直接影响了行车的安全。沿河路堤及修筑在河滩上滞洪区内的路堤，还要受到洪水的威胁，这种威胁表现为直接冲毁路堤坡脚，导致边坡破坏。边坡破坏还与路基填料的性质，路基高度，路基压实度有关。一般来说，砂性土路基边坡较粘性土边坡易于遭受冲刷而破坏；较高的路基边坡比较低的路基边坡更容易遭受坡面流水冲刷；压实度较好的边坡比压实度差的边坡更耐冲刷。冲刷破坏一般发生在较缓的土质边坡上，如砂型土边坡，亚粘性土边坡，黄土边坡等。在日常大气降水和风化作用下，沿坡面径流方向形成许多水冲沟，如平常不注意养护或养护不到位，日积月累，逐年扩大。加上冬季积雪，造成坡脚湿软，路基强度降低，上部土体失去支撑，最终发生破坏。同时，高速公路行驶的汽车溅起的雨雪水，也会冲刷坡脚。因此，对土质路基来说，边坡坡脚是边坡的最薄弱环节，应加强养护。
1.2 路基边坡坍塌。
一般分为三类；滑动型、落石型、流动型坍塌。这三类情况可单独存在，也可同时在一种情况中出现。滑动型坍塌，在路基挖方段，尤其在深挖石质地段，由于岩层在外力的作用下剪断，沿层间软石发生顺层滑动，造成坍塌。施工爆破开挖破坏了原来岩体的稳定性，当基岩上有岩屑层、岩堆等松散堆积物时，堆积物也易沿岩层的层理面、节理面或断面层发生坍塌。落石型坍塌，一般指较陡的岩石边坡，易产生落石的岩石必然是节理、层里、断层影响下裂隙发育，被大小不一的裂面分割成软弱的短块。裂隙张开的程度，肉眼看不出来，在平常的养护中，也很难发现。由于渗水，反复冻融，造成长时间的微小移动，裂缝逐渐扩大。在夏季，雨水会经常充满裂缝，产生侧向静水压力作用。最终造成坍塌。一般裂隙发育岩体、硬岩下卧软弱层，更易发生落石现象，此类破坏形式，对行车安全构成很大威胁，必须严格控制。在日常养护中，应加强巡视，尽早发现，提前处置。流动型坍塌，为砂、岩屑、页岩风化土等松散沉积土，由于大雨冲刷，产生流动，造成坍塌。下雨造成的坍塌，多为这类坍塌，在日常养护中很容易发现，应及时处置。由上分析，在边坡防护设计中，既要做好坡面防护设计、排水防水设计、控制好水的问题，又要根据地质条件、岩体性质、岩层状况，边坡高度，做好边坡坡面设计。
2. 边坡防护常用措施
2.1 坡面防护。
坡面防护主要是保护路基边坡表面免受降水、日照、气温、风力等自然力的破坏，从而提高边坡的稳固性。因此，我国公路网中的干、支线公路，非常重视坡面防护。坡面防护包括植物防护和工程防护，当路基土石方施工时或完毕后，应及时进行路基边坡防护。施工必须适时，稳定，防止雨水、气温、风沙作用破坏边坡的坡面。
2.2 植物防护。
一般采用铺草皮，种草和植灌木(树木)形式，利用植被对边坡的覆盖作用，植物根系对边坡的加固作用，保护路基边坡免受大气降水和地表径流的冲刷。植物防护应根据当地气候、土质、含水量等因素，选用易于成活，便于养护，经济的植物类种。最主要的是加强养护管理，保证成活率。植物覆盖对地表径流和水土冲刷有极大减缓作用。植被根系能与土层密切结合，根与根相连，盘根错节，使地表层土壤形成不同深度牢固的稳定层，从而有效的稳定土层，阻挡冲刷和坍塌。另外，植物防护还能美化环境，增加较好的视觉效果。铺草皮防护，适用于各种土质边坡，草皮厚度宜10公分左右。规格大小视施工情况确定，宜选用带状或块状草皮。根据具体情况，采用平铺、叠铺或方格等形式。从坡脚向上铺钉，用尖木(竹)桩固于边坡上。种草防护，适用于边坡稳定，坡面冲刷轻微的路基边坡上。草籽应均匀撒布在清理好的土质坡面上，同时做好浇水、养护管理。路堑较陡或较高时可通过实验，将草籽与含肥料的有机质泥浆喷射到坡面上。灌木(树木)防护，适用土边坡栽植。方法按设计要求，施工时应注意季节。树种应采用耐寒、耐旱，容易成活的树种。规范规定，高速公路、一级公路边坡上严禁种植乔木。
2.3 工程防护。
工程防护适用于不易于草木生长的岩石面上。一般采用框格、抹面、捶面和喷桨、坡面护墙、护坡等框格防护用混凝土、浆砌片(块)石等材料，在边坡上形成骨架，提高边坡表面粗糙度系数，减缓了水流速度。根据美观需要，框格可做成各种造型：六角形混凝土块、浆砌片石拱形、浆切片石或预制块作成的麦穗形等。除对路基边坡有一定的防护作用外，还对路容有一定的美化效果。由于在边坡中镶槽镶进，有一定的施工难度。目前，仅在互通式立交桥范围，重要景点附近使用。注意，在施工前，应将坡面上的杂质、浮土、松动石块及表层风化岩体等清除干净。抹面、捶面防护，由于使用年限短，现在的高速公路很少使用。当路基较低时，采用抹面防护合理掺加草籽，既能起到防护作用又能起到绿化效果，可适当尝试喷射防护和喷射混凝土防护，适用于边坡易风化，裂隙和节理发育，坡面不完整的岩石边坡。其主要作用是封闭边坡岩石裂隙，阻止大气降水和坡面流水侵入，从而阻止裂隙中侧向水压，防止边坡继续风化，保护边坡不发生坍塌。为了防止水泥混凝土硬化收缩，产生裂缝和剥落现象的发生，在喷射混凝土前，一般用菱形金属网或高强度土工格栅，通过锚杆固定到边坡上。护面墙防护是为了覆盖各种软质岩层和较为破碎的挖方边坡以及坡面易受侵蚀的土质边坡，免受大气影响而修的墙，称为护面墙。可有效的防止边坡冲刷，防止三类坍塌，是最常用的一种防护形式。护面墙除自重外，不担负其他荷载，也不承受墙后土压力。护面墙有实体护面墙、孔窗式护面墙、拱式护面墙等。实体护面墙用于一般土质及破碎岩石边坡；孔窗式护面墙用于坡度缓于1：0.75边坡，孔窗内可捶面或干砌片石；拱式护面墙用于下部岩石较完整而需要防护上部边坡者。用护面墙防护的挖方边坡不宜陡于1：0.5。在我国山区高等级公路防护中，护面墙是采用较多的形式。而且多为实体护面墙。根据边坡高度，岩石风化程度以及岩体的地质特性，采取半防护和全防护形式。在半防护措施中，有时采用坡脚护面墙。因为自然降水从坡顶沿坡面下流，流至坡脚时，速度最大，冲刷最严重。因此，在坡脚处设置护面墙是最起码的防护措施护坡防护是目前最常用的路基边坡防护形式。在稳定边坡上铺砌(浆砌或干砌)片石、块石或混凝土预制块等材料，防止地表径流或坡面水流对边坡冲刷。铺砌方式一般采用浆砌。冲刷轻微时，软土地基上的土质路堤防护，无水流冲刷影响时，可采用干砌片石护坡。以适应地基不均匀沉降引起的路基变形。
总之，搞好公路建设，确保路基边坡稳定、安全、搞好环境保护，要深入了解现场，针对不同的工程土质、水文、气候等特点设计灵活的防护形式，并加强施工管理，这样，才能建设——条安全之路、生态之路、人文之路。
质 量 评 估 报 告
浙江工程咨询监理有限公司
年3月4日
人防工程质量评估报告
一、工程概况
本工程为附建式平战结合的地下工程，平时作为地下车库，战时将部分地下室转换为核（常）6级甲类二等人员掩蔽体。本工程建筑面积24730.4㎡，其中人防面积15442㎡，共分八个防护单元。浙江亿达建设有限公司承建人防面积：5798.58㎡，共三个防护单元（防护单元
二、防护单元
三、防化单元四）。防护单元二：建筑面积为1955.05㎡，使用面积为1603.14㎡，人员掩蔽面积为1164.65平方米，掩蔽人数1160人。分四个抗爆单元，按核6级、常6级设计，防化类别为丙类。防护单元三：建筑面积为1864.12㎡，使用面积为1528.58㎡，人员掩蔽面积为1153.36平方米，掩蔽人数1150人。分四个抗爆单元，按核6级、常6级设计，防化类别为丙类。防护单元四：建筑面积为1979.41㎡，使用面积为1623.11㎡，人员掩蔽面积为1165.28平方米，掩蔽人数1160人。分四个抗爆单元，按核6级、常6级设计，防化类别为丙类。
二、监理质量评估依据
1、工程建设委托合同
2、经审查合格的本工程施工合同及相关设计文件
3、人民防空工程施工及验收规范
4、人民防空工程质量检验评定标准
5、地下防水工程及监理规范等
三、工程质量概况
1、质量保证材料：钢筋材料质保单，力学试验报告完备合格，钢筋焊接试验合格，砼试验报告合格，隐蔽验收完整合格，承担检测的单位资质符合要求。
2、结构工程：结基础及中间结构验收合格。
3、防水工程：采用合格的抗渗砼，结构外墙采用防水卷材，验收合格。
4、孔边防护：门框钢材材质，规格符合设计要求，锚固，焊接工程符合要求，孔口周边平整。防护密闭门、密闭门、防爆活门。临战封墙预埋件等由专业单位加工安装，位置准确，防爆波悬摆活门，防爆超压排气门规格，型号符合设计要求。各类穿墙管设置符合要求。
5、建筑装修：粉刷，防霉涂料合格，密闭通道，防毒通道，洗消间，滤毒室，扩散室地面平整合格。
6、给排水：给排水管材合格，穿越防护密闭墙均采取防水，防抗力措施，给水系统压力试验合格。
7、采暖，通风与空调：按要求设过滤吸收器，平时采用自然进风，战时采用机械进风超压排风。符合要求。
8、建筑电气：TN-C-S切换运作，接地体与桩基焊接，接地电阻符合要求。
9、防火设备：消防栓箱，自动喷淋消防系统符合设计要求。
四、监理评估结论
本工程分部分项工程质量合格，满足结构安全，使用要求，工程质量控制资料完备有效，工程质量观感合格。
工程咨询监理有限公司
质量评估报告
建 设 单 位：嘉峪关市华宇商贸有限责任公司
设 计 单 位：酒泉钢铁（集团）有限责任公司设计院
施 工 单 位：嘉峪关市华宇商贸有限责任公司
监 理 单 位 ：兰州金正工程建设监理有限公司
日
期：
2012年2月18日
目录
一、工程概况
二、工程施工情况简述
三、施工单位检查评定结果
四、建筑工程质量验收组织情况
五、工程质量验收情况
六、结论
一、工程概况：
嘉峪关市华宇商贸有限责任公司峪泉镇旅游观光园位于嘉峪关市峪泉镇双拥路北侧。本工程由嘉峪关市华宇商贸有限责任公司开发，监
理单位为兰州金正工程监理有限公司，施工单位为嘉峪关市华宇商贸有限责任公司。本工程建筑总面积为1029.00m2,地上部分两层层，建筑总高度为10.6m，结构形式为框架结构。
建设单位：嘉峪关市华宇商贸有限责任公司 施工单位：嘉峪关市华宇商贸有限责任公司 监理单位：兰州金正工程监理有限公司
二、工程施工情况简述：
我监理项目部按照规范及设计要求严把工程质量关，督促、检查施工单位严格按规范要求及设计蓝图组织施工并进行质量自查，监理严格按规范要求及设计蓝图组织对验收批及分项工程的验收，重点检查规范强制性条文的落实执行情况，确保工程质量符合设计及规范要求。
督促施工单位组建和健全项目组织机构及人员配置，对施工单位提交的施工组织设计（专项方案）认真审查，分别提出审查意见并督促其完善。在施工过程控制中，采取巡视、旁站、实测实量及平行检查等方法协助并监督施工方的质量保证体系正常有序的运转，通过对施工机械、施工人员、进场材料、施工方法、施工进度、工序施工质量以及现场安全文明施工等各方面进行全过程控制与管理，以确保施工质量与安全始终处于受控状态。
对施工过程中出现的技术问题，监理及时组织设计、勘察、施工、等有关各方人员协商讨论，对提出的技术核定及设计变更均进行严格审查，消除了质量隐患，保证了工程质量，本分部工程施工中未出现质量事故。
1、材料质量控制
本工程所使用的原材料，根据工程设计文件，对建筑材料的种类、数量进行统计，对每一批用于工程实体的原材料、商品混凝土等严格进行把关，按照规定见证取样。在原材料使用，必须经复试合格，填写建筑材料报验单、材料出厂合格证、材料出厂质量保证书、材料质检报告，设计单位：酒泉钢铁（集团）有限责任公司设计院
审查合格方能使用在工程中，对未经检验或检验不合格的材料，不得使用在工程中。
2、土方开挖
土方开挖前检查定位放线系统，在深基坑开挖时，必须待支护体系检验符合专家论证方案后进行。必须派专人指挥挖土，加强对工程支护结构的保护，基坑内分层开挖，每层根据地质实际情况确定，土方开挖和外运严格按照施工方案和规范进行，确保基坑安全，对土方的分区，分段和分层施工严格控制，严禁随意开挖，在用机械开挖至距基底标高20cm处,采用人工开挖，防止超挖，要求施工单位组织好基坑的排水工作，保证支护稳定，确保基坑安全，对挖至设计标高的基坑会同勘察、设计、业主单位进行验收，基槽验收后既进行下道工序施工。
3、模板施工
本工程模板采用15mm厚多层板，钢管支撑。模板工程的施工是保证结构或构件各部份的形状、尺寸和相互位置正确的关键，对进场模板的强度、刚度和平整度等认真检查，在安装过程中对模板的尺寸、轴线、垂直度、拼缝和模板的稳定性等进行检查、复核，各种予埋件、予埋管线的位置、标高复核，我部监督施工单位严格按照审批后的方案进行组织模板施工，针对施工中出现的质量、安全偏差，我部均给予了及时指出，并督促施工单位整改落实。
4、钢筋工程施工
钢筋加工过程中，我们检查了钢筋的规格、形状、尺寸，进入工程实体的成品钢筋尺寸偏差均符合规范的要求，对钢筋接头均在现场取样，经检测合格。钢筋绑扎安装时经对规范要求的主控项目、一般项目及允许偏差项目均进行现场检查验收，均符合要求,在混凝土浇筑前对钢筋工程进行隐蔽验收，经验收合格后才进行混凝土的浇筑。
5、混凝土工程施工
基础工程采用泵送商品混凝土。从混凝土进场到混凝土的浇捣成形，监理进行全方位、全过程的质量监督控制和旁站监督。
对商品混凝土供应单位提供配合比和原材料的合格证、复试报告进
行检查，合格后，方允许混凝土进场。混凝土浇捣前，检查模板内的杂物是否清理，并浇水湿润，钢筋上的污物必须冲洗干净。浇筑前严格控制第一车砂浆浇灌地点，要求施工人员必须将砂浆均匀分散，采取不定时抽查混凝土坍落度，随机取样做试件。混凝土施工过程中严格按要求进行振捣，保证混凝土振捣密实。
混凝土试块经28天的标准养护，强度均能达到设计要求。
6、防水工程
基础结构防水工程分为防水混凝土、底板下防水卷材、后浇带及外墙防水涂料和卷材层。底板500厚C30P6混凝土下设置一道3mm厚防水卷材，防水卷材及防水涂料材料、抗渗混凝土试块经检测符合要求。
7、建筑安装工程施工
在建筑电气，给排水及智能化建筑等工程配管及套管予埋施工中，严格按照设计及规范要求施工，配管所使用管材经见证取样送样检测均合格，同意使用于工程中。
在本工程地基与基础分部工程监理过程中,为确保施工质量，针对施工中出现的质量问题及质量隐患，监理部及时签发了监理工程师通知单，并及时督促整改落实，所述问题均得到及时整改回复，现场复验均符合设计及规范要求，对工程质量起到了良好的保证及促进作用。
三、施工单位检查评定结果：
施工单位根据《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）制定了检验批划分计划；地基与基础分部工程根据施工段划分检验批，对土方开挖、土方回填（暂未评估）、防水混凝土、涂料防水层、卷材防水层、模板、钢筋、混凝土、现浇结构、填充墙砌体四个子分部工程进行检查评定，符合设计和规范要求，均达到质量验收标准。
施工单位对嘉峪关市华宇商贸有限责任公司峪泉镇旅游观光园施工质量等级自评为优良。
四、建筑工程质量验收组织情况：
嘉峪关市华宇商贸有限责任公司峪泉镇旅游观光园地基与基础分部工程验收由总监组织，参加单位有：建设单位、设计单位、地质勘察
单位等相关单位。
五、工程质量验收情况：
1、根据施工单位申报的资料进行核查，质量保证资料基本齐全，符合设计要求。
2、防水混凝土试验满足设计及规范要求。
3、混凝土构件的钢筋绑扎、钢筋焊接及钢筋规格符合设计要求及规范要求。
4、在基础施工过程中，进行了钢筋原材、直螺纹套筒连接、电渣压力焊、混凝土试块等见证取样送检，全部合格。
5、基础工程的观感质量符合要求，评定等级为“好”。
六、结论：
根据上述质量验收情况，结合现行《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）的相关规定，嘉峪关市华宇商贸有限责任公司峪泉镇旅游观光园工程的基础工程施工质量为合格。
兰州金正工程建设监理有限公司
工程质量评估报告
一、工程概况：
1、工程名称：
2、工程地点：
3、投资总额：450万元
4、建设单位：
5、监理单位：
6、设计单位：
7、施工单位：
8、工程质量要求：合格
9、合同工期2009年8月8日~20 年
二、建筑设计概况
1、建筑面积：1987.21平方米
2、建筑层数：地下一层、地上五层
3、建筑结构：框架 4建筑做法:(1)屋面:SBS防水卷材二层做法(2)外墙:(3)内墙:(4)地面:(5)顶棚：
月
日。
(6)采暖：钢铝散热器(7)给水:管材为PPR给水管
(8)排水:管材为PVC内螺旋消音排水管
(9)电气:三相四线埋地接入,各种线路均管沿楼板或沿墙暗敷设
三、工程监理情况
本监理公司依照法律、法规以及有关技术标准、设计文件和建设承包合同，代表建设单位对施工质量实施了监理。为了确保工程结构安全和使用功能，重点抓了以下工作；
1、认真审核了施工单位编制的施工组织设计，对已审定的施工组织设计，确定的质量保证体系、质量目标和质量措施。施工中已贯彻执行。
2、施工单位按照工程设计要求、施工技术标准和合同约定，对建筑材料、建筑构配件和设备进行了检验，总监理工程师进行了审核签字。对工程中使用的钢材、水泥、多孔砖、石料、砂、防水材料、门窗等重要原材料、构配件，均做到“三证”齐全，防止不合格材料用到工程上，对涉及结构安全的试块、试件以及有关材料，在监理工程师监督下现场取样，取样制作、养护条件和强度符合施工技术标准和设计要求。
3、在监理过程中，监理工程师按照工程监理规定的要求，采取旁站、巡视和平行检验等形式，对工序质量进行了监督检查。在监理过程中，监理工程师对发现的质量问题和缺陷及时通知施工单位，施工单位均进行了整改，并经监理工程师检查验收。施工中的技术档案和施工管理资料完整齐全。
4、在施工过程中，各阶段的施工验收工作均按照《建筑安装工程质量评定标准》进行，对地基验槽、基础结构工程、主体结构工程、工程竣工组织了有建设、勘察、设计和监理、施工单位参加的验收，验收结论符合勘察设计和施工技术标准要求。
5、施工单位按照建筑安装工程质量评定标准，对分项、分部和单位工程的质量评定程序和组织符合要求，经检验评定，单位工程质量等级为合格，总监理工程师审核同意。
四、分部工程质量评定
本工程依据设计文件，工程质量标准，施工验收规范和国家、自治区有关质量标准、规定进行了检验评定。本工程分为7个分部工程：地基基础、主体、装饰、屋面、建筑给排水与采暖、建筑电气安装、建筑节能。具体的分部分项检验批的划分及评价情况如下:
1、地基与基础工程
（1）地基验槽
2009年
月
日，经建设、勘察、施工、监理单位共同验槽通过，同意进行基础施工。
（2）基础钢筋混凝土工程
经检查，施工单位在0.000以下的工程施工中，钢筋绑扎、模板、结构标高、轴线位置、门窗洞尺寸、均符合设计和规范要求，施工单位的自检、自评、隐蔽验收工作均能按要求做到。该工程全部采用商品混凝土，监理工程师对混凝土浇筑进行旁站监理，并对配合比进行抽查。基础工程所使用原材料的三证齐全。钢筋检验，接头检验报告，水泥试验报告全部合格。混凝土试块取样制作、养护符合要求，强度达到设计要求。
地基与基础工程包括土方、钢筋绑扎、模板、混凝土等分项工程，经建设、设计、施工、监理单位共同验收，认为基础结构工程符合设计和规范技术标准要求。地基与基础工程分1个分部，无支护土方又分为土方开挖和土方回填两个分项工程,检验批的划分各2个,评定结果合格.混凝土工程分为模板、钢筋、混凝土三个分项工程, 其中模板分为8个检验批,安装4个,拆除4个;钢筋分为6个检验批10;混凝土分为14个检验批, 评定结果合格.砌体工程分为砖气体和配筋砌体两个分项工程,分别划分为2个检验批, 评定结果合格。
地基与基础工程各分项工程全部合格，经监理工程师审核同意评定合格。
2、主体工程：
（1）、主要原材料检验情况：主体工程所用的原材料如钢筋、水泥、混凝土、砌块等产品“三证”及砂石材料检验报告，钢筋接头试验报告基本齐全。
（2）、混凝土试块取样制作、养护符合要求。
（3）、砂浆品种、试块却样制作符合要求，根据标准，强度达到设计要求。
（4）、主体工程施工过程中，施工单位对质量保证资料收集整理及时，基本齐全，各分项工程质量评定及时准确。主体工程的轴线、标高和垂直度控制较好，未出现超标或其它异常情况。
主体工程包括钢筋绑扎、模板、混凝土及砌砖等分项工程，全部合格，经监理审核符合设计和施工技术标准要求。主体结构工程分为1个分部,混凝土结构工程又分为模板、钢筋、混凝土、现浇结构四个分项工程, 模板划分为36个检验批，钢筋划分为40个检验批,混凝土划分为46个检验批，现浇结构划分为28个检验批，评定结果合格。砌体结构分为砖砌体、配筋砌体及加气块砌块砌体三个分项工程,砖砌体、配筋砌体分别划分为14个检验批, 加气块工程砌块砌体划分为6个检验批，评定结果合格。
主体各分项工程全部合格，经监理工程师审核同意评定合格。
3、装饰工程
(1)地面与楼面工程：
按设计要求，施工单位注意管理、精心操作、养护较好，地面平整、光洁，未发现空鼓、裂缝现象。楼地面基层混凝土强度达到设计要求。
(2)内外墙贴砖:总体质量较好、表面光滑、洁净、无空鼓、阴阳角顺直,滴水线通顺、宽窄一致。
(3)涂料工程:内外墙涂料无起皮、掉粉、漏刷和透底现象,整体质量交好。(4)油漆工程:无脱皮、斑迹和漏刷,盯眼刮平,木纹清晰,表面光滑,手感平滑、柔和,颜色一致,五金件洁净.（5）屋面吊顶：（6）大理石地面：
(7)门窗工程：门窗工程包括钢门、木门及铝塑窗等分项工程，经检查产品三证齐全,塑钢窗经取样送检符合标准,。建筑装饰装修工程分为1个分部,A地面工程,B抹灰工程,C门窗工程,D饰面砖工程,E涂饰工程,F细部工程,地面工程又分为细石混凝土找平层、水泥砂浆面层、隔离层、找平层、基土、水泥混凝土面层、护栏和扶手制作与安装等七个分项工程,其中细石混凝土找平层划分为4个检验批；水泥砂浆面层划分为3个检验批；隔离层划分3个检验批;找平层划分为3个检验批;基土层划分为3个检验批;水泥混凝土面层划分3个检验批，护栏和扶手制作与安装划分为3个检验批，评定结果合格.抹灰工程分一般抹灰一个分项工程,一般抹灰划分为6个检验批;评定结果合格。门窗工程分金属钢门窗、塑料门窗安装、特种门、玻璃安装四个分项工程,其中塑料门窗安装和玻璃安装各划分为7个检验批，金属钢门窗划分为1个检验批, 特种门安装划分为3个检验批，评定结果合格.饰面砖工程分饰面砖粘贴一个分项工程, 饰面砖粘贴划分为1个检验批, 评定结果合格.涂饰工程分为水性涂料和溶剂型涂料两个分项工程, 水性涂料划分为1个检验批,溶剂型涂料划分为3个检验批，评定结果合格.细部工程为护拦和扶手制定安装一个分项工程,护拦和扶手制定安装划分为3个检验批, 评定结果合格.建筑装饰装修工程各分项工程全部合格，经监理工程师审核同意评定合格。
4、屋面工程：
屋面找平层材料、符合设计要求，表面无起砂、脱皮现象，转角处均做圆弧形，保温材料为加气快保温，防水材料为SBS防水卷材，经抽样检查，质量符合设计要求。卷材铺贴方法为满贴法，搭接宽度符合规范要求，粘贴牢固。无滑移、翘边、起泡等缺陷，未发现渗漏现象。
建筑屋面工程分为1个分部卷材防水屋面工程, 其中卷材防水屋面工程又分为保温层、找平层、卷材防水层和细部构造四个分项工程,分别各划分为1个检验批，评定结果合格.建筑屋面工程各分项工程全部合格，经监理工程师审核同意评定合格。
5、建筑采暖与给排水卫生工程： 对施工所用设备材料的报验，监理工程师都参与质量把关，产品型号、规格均符合实际要求。严格按程序施工，坚持先试验后隐藏，采暖卫生系统通过严密性、灌水、通球试验，检验结果符合要求
。建筑给排水与采暖工程划分为1个分部,A给水系统,B排水系统，C卫生器具安装，D室内采暖系统,其中给水系统分为室内给水管道及配件安装一个分项工程,划分为7个检验批，评定结果合格；排水系统分为室内排水管道及配件安装和雨水管道及配件安装两个分项工程, 室内排水管道及配件安装划分为14个检验批，雨水管道及配件安装划分为3个检验批，评定结果合格.卫生器具安装分为卫生器具给水配件安装和卫生器具排水管道安装两个分项工程, 分别各划分为6个检验批，评定结果合格。室内采暖系统分为采暖管道及配件安装、辅助设备及散热器安装、系统水压试验三个分项工程,其中采暖管道及配件安装和系统水压试验各划分为7个检验批, 辅助设备及散热器安装划分为6个检验批，评定结果合格.建筑采暖与给排水卫生工程，各分项工程全部合格，经监理工程师审核同意评定合格。
6、建筑电气安装工程：
主要设备材料合格证、检验报告齐全，产品型号、规格符合设计要求，接地系统经测试，接地电阻，绝缘电阻测试值均符合要求，导线分支连接与设备的连接均作搪锡处理，灯具开关安装、管路敷设、管内穿线等，均符合设计和施工技术标准要求。建筑电气工程划分为2个子分部,A照明系统,B接地系统,其中照明系统工程又分配电箱安装、电线电缆导管敷设、电线电缆穿管、电缆头制作、接线和线路绝缘测试、灯具安装、开关插座安装、照明通电试运行七个分项工程,其中照明系统工程又分配电箱安装、电线电缆穿管、电缆头制作、接线和线路绝缘测试、灯具安装、开关插座安装、照明通电试运行分别各划分为3个检验批;电线电缆导管敷设划分为14个检验批, 评定结果合格.接地系统工程分为接地装置安装和等电位安装两个分项工程,分别各划分为2个和13个检验批, 评定结果合格.建筑电气工程各个分项工程，全部合格，经监理工程师审核同意评定合格。
施工单位按照《建筑安装工程质量检验评定标准》要求的程序评定，20年
月由技术负责人组织企业有关部门进行了单位工程质量评定：
1、单位工程共分7个分部工程，分部、分项工程及检验批的划分合理符合标准要求，无不合格分项与“定为”合格分项的分部工程，分部工程全部合格。
对于土工程技术专业的人士来说, 土壤性质的不确定性是众所周知的。在Wu等人 (1989年发表) 、Christian等人 (1994年发表) 、Lacasse和Nadim (1996年发表) 、Baccher和Christian (2003年发表) 以及其他人的论文中, 对该种不确定性的原因以及其分析方法进行了详尽的描述。在过去的几十年中, 边坡稳定性的概率性评估方法一直被视为并作为传统确定性安全系数评估方法的补充 (参见Duncan (2000年发表) 的论文) 。在概率性边坡稳定性分析方法的发展过程中, 包括了一阶/二阶可靠性方法 (FORM/SORM) 以及蒙特卡罗 (MC) 模拟方法。尽管这些方法在进行概率性分析中具有相当的实用性, 但是, 其在边坡稳定性评估的应用方面却存在一定的局限性。例如, 在过去使用一阶/二阶可靠性方法所进行的大多数研究中, 使用了非常简单的案例, 并且边坡可靠性分析通常都是建立在一个假设的失稳面之上进行的, 诸如临界面Fs (即:以土壤性质平均值为基础的, 与安全临界系数相关的滑移面Fs) 。相比之下, 其他人则采用临界表面β进行分析 (即:具有最小可靠性指数的滑移面, 而不是临界面Fs, 这些人包括Li和Lumb (1987年发表) 、Hassan和Wolff (1999年发表) 、Low (2003年发表) 、Bhaltacharya等人 (2003年发表) 、Xue和Gavin (2007年发表) 以及其他人的论文) 。虽然如此, 在这些论文中都没有将边坡稳定性当作一个系统可靠性的问题来研究。我们注意到, 有些人在数个滑移面的基础上, 考虑到了系统的可靠性 (参见Oka和Wu (1990年发表) 、Chowdhury和Xu (1995年发表) 的论文) , 特别是考虑了那些在β上具有局部最小值的滑移面 (参见Low等人 (2011年发表) 的论文) 。但是, 这些分析需要进行可靠性与边坡稳定性的综合计算, 并且对于有些具有复杂几何形状的边坡, 其计算会相当繁杂。
采用蒙特卡罗模拟法进行概率性边坡分析, 不管是采用强度折减技术 (参见 Griffiths 和 Fenton (2004年发表) 、Huang等人 (2010年发表) 的论文) 还是采用条分极限平衡法, 都可以直接得到系统的稳定性, 其缺点是计算量特别庞大。
为了克服这些限制, 本文提出了分层响应面法 (RSM) , 以提高系统可靠性分析的效率。该方法是建立在一阶/二阶可靠性方法的基础之上。与过去的研究方法不同, 过去的方法涉及到在相同的平台上对可靠度的计算和安全系数的计算进行整合, 而本文提出的方法为最可能的失稳方式构建了一组分层的响应面, 然后在这些分层的响应面的基础上进行系统可靠度计算。本文提出的方法能够很方便地在只能采用数值计算软件包进行评估且带有隐性性能函数的复杂边坡案例中应用。在本论文中, 将对取自文献的几个案例进行研究, 从而对本文提出的方法加以展示和说明。
1一阶/二阶可靠度方法和系统可靠度
1.1 一阶和二阶可靠度方法的基本概念
在传统的一阶可靠性方法中, 定义极限状态表面或性能函数g (x) 的原始相关基本随机变量x将被转变成非相关标准正态变量 (约化) u, 且可靠性指标为:
undefined (1)
式中, u*是最可能的失稳点或设计点, 代表在极限状态表面上g (u) =0, 离与约化空间的原点最近的点。通常情况下, 设计点u*为未知, 并且可以采用迭代算法求得 (参见Hasofer和Lind (1974年发表) ;Rackwitz和Fiessler (1978年发表) 的论文) 。该计算过程在Ang和Tang (1984年发表) 、Haldar和Mahadevan (2000年发表) 、Baecher和Christian (2003年发表) 以及其他人的论文中都被加以详细阐述。在本论文中, 在一阶可靠性方法中采用了一种具有较高精确度的算法 (参见Low和Tang发表于1997年、2004年和2007年的论文) , 该算法从一个替代直观的角度使用Hasofer-Lind可靠性指数, 并建立在基本随机变量的原始空间中的一个扩展等量离散椭圆之上。求解x* (原始空间中的设计点) 和β的值采用了一个约束最优化问题公式, 采用最优化工具Solverin Microsoft Excel或MATLAB的最优化工具箱很容易对该公式进行计算。作者对两种普遍使用的边坡可靠性最优化工具进行了比较。比较结果发现, 如果在案例中需要对随机变量和临界β滑移面都进行最优化, 则MATLAB的最优化工具箱比Excel Solver的计算效率更高。相比之下, 如果仅需对随机变量进行最优化 (即:在可靠性分析固定在一个滑移面上的情况下) , Excel Solver与MATLAB的最优化工具箱具有相同的计算效率。在本论文中, 由于无需对临界滑移面进行最优化, 为方便起见, 在本研究中采用了Excel Solver。在下式中, 采用β值对失稳的概率进行了一阶估算:
Pf≈Φ (-β) (2)
式中, Φ (·) =标准正态变量的累计分布函数。在基本随机变量为正态分布时, 且极限状态表面为超平面的情况下, 式 (2) 的计算结果是精确的。
相对于一阶可靠性方法, 二阶可靠性方法在计算失稳概率时具有更高的精确度, 该方法对设计点附近的极限状态表面的曲率进行评估, 然后根据该曲率为失稳的概率提供更为精确的二阶近似值。常规的二阶可靠性方法涉及到二阶导数矩阵的计算。与此相比, 现在已经开发出另外两个有效的算法, 这两个算法分别建立在点拟合抛物面的基础上 (参见Der Kiureghian和De Stefano (1991年发表) 以及Der Kiureghian等人 (1987年发表) 的论文) 和点拟合二阶多项式的基础上 (参见Zhao和Ono (1999年发表) 的论文) 。需特别指出的是, 在Chan和Low (2012年发表) 的论文中, 采用了简单的用户定义的VBA子程序/函数并使用电子表格, 对点拟合抛物面的计算方法加以了应用, 从而自动和有效地得到曲率计算结果。在本论文中, 也将使用该二阶可靠性方法。
1.2 多个失稳模式下的系统可靠性
在大多数工程问题中, 系统会在多个失稳模式下发生失稳现象。例如, 半重力式挡土墙可能发生滑移、倾覆或超过承载能力的失稳。边坡则可能在任何一个潜在的滑移面上失稳。为此, 可靠性界限理论将适用于处理多种失稳模式的问题。假设需要考虑m个潜在的失稳模式:系统可靠性的双峰界限将采用下列公式表示 (例如:在Aag和Tang (1984年发表) 以及Haldar和 Mahadevan (2000年发表) 的论文中所示的那样) :
undefined
式中, PF1为在潜在失稳模式中最大的失稳概率, PFi为失稳模式的失稳概率。Ei为该模式下的失稳事件。P (EiEj) 为失稳事件Ei和Ej的联合概率, 以及PF为系统失稳概率。
方程 (3) 中所涉及的联合概率通常不等于零, 在失稳模式具有相关性的情况下更是如此。为了解决该问题, Ditlevsen (1979年发表) 的论文中, 针对高斯随机变量提出了这些双峰界限的简化表示方程。简单地说, 联合概率P (EiEj) 可以简化为:
max[P (A) , P (B) ]≤P (EiEj) ≤P (A) +P (B) (4)
以上方程适合两个事件之间存在正相关的情况, 否则应当使用以下方程:
0≤P (EiEj) ≤min[P (A) , P (B) ] (5)
式中, P (A) 和P (B) 的条件定义为:
undefined (6a)
undefined (6b)
式中, βi为与可靠性指数对应的失稳模式i, 以及ρ为模式i和j之间的关联系数。
在方程 (6) 中, 可使用一阶可靠性方法或二阶可靠性方法对可靠性指数β进行计算, 而失稳模式之间的关联系数ρ则可以采用简化变量空间中的方向余弦加以估算 (例如:在Ang和Tang (1984年发表) 的论文中所示的那样) :
undefined (7)
式中, αik= kth为在u空间内失稳模式的方向余弦i或设计/失稳点上的性能函数gi, 并且ui*为与失稳模式i相对应的设计点。
或者, 当使用Low和Tang (2007年发表) 的论文中所述的一阶可靠性方法时, 则可以使用关联矩阵R的 Cholesky 分解方法进行分解, 根据n*向量获得关联系数ρ, 如下式 (参Low等人 (2011年发表) 的论文) :
undefined
式中, 关联矩阵R=LU=LLT, 而L和U=Cholesky分解法所得的下三角和上三角矩阵。
2分层响应面法在边坡系统可靠性分析中的应用
2.1 隐性性能函数和数值迭代程序为多数边坡分析的基础
极限平衡法在边坡稳定性分析中具有成熟的应用, Duncan (1996年发表) 的论文中对该方法进行了全面和高水准的评述。安全系数Fs, 定义为潜在滑动土体的剪切强度 (或抵抗力矩) 与剪切应力 (或倾覆力矩) 之比, 用于表示其稳定性。需要找出与最低安全系数相对应的临界滑移面的位置。对于具有规则几何形状的简单边坡以及Φu=0的情况, 可以得到关于Fs”的一个封闭方程。否则需要对安全系数进行数值计算, 计算方法可以采用条分极限平衡法 (比如Duncan和Wright (2005年发表) 的论文中总结和概括的方法) ) 或采用建立在强度折减基础上的有限元计算方法 (例如Griffiths和Lane (1999年发表) 以及Zheng和Zhao (2004年发表) 的论文中所述的方法) 或者采用有限差分法 (例如Dawson等人 (1999年发表) 的论文中所述的方法) 。在边坡可靠性分析中, 定义安全边际的性能函数如下:
g (x) =Fs-1 (9)
因此, 当Fs没有显性方程时, 性能函数g (x) 也是隐性的函数。
2.2 隐性性能函数计算的响应面法
自从Wong (1985年发表) 的论文将响应面法引入边坡稳定性分析之后, 该方法得到了广泛的应用和发展 (参Engelund和Rackwitz (1992年发表) ;Xu和Low (2006年发表) 以及Cho (2009年发表) 的论文) 。响应面法的基本概念是通过简单和明确的多项式或通过神经网络求得隐性性能函数的近似值。然后在响应面法的基础上对可靠性进行分析。方法是采用不带交叉项的二次多项式有效地近拟与边坡稳定性相关的隐性性能函数。该响应面模型的表达方式为:
undefined (10)
式中, undefined为响应面函数的近似值, n为基本变量的个数, x为基本变量的矢量 {x1……xn) , 例如:土壤的剪切强度参数, 以及a, bi, ci通过数值试验确定的常数。
在方程 (10) 中, 包含了 (2n+1) 个未知的系数。为了确定这些系数, 需要选择 (2n+1) 个抽样点, 并且需要在这些抽样点进行 (2n+1) 次确定性的稳定性评估, 以便通过数值计算方式获得实际的性能值g (而不是多项式近似值undefined) (例如:采用条分极限平衡法或以强度折减为基础的有限元法及有限差分法进行计算) , 在决定响应面的实验过程中, 需要在中心或平均值点周围选择 (2n+1) 个抽样点。例如:在 (μi+hσi) 选取2n个抽样点 (h是决定抽样点偏离中心点程度的抽样系数) , 并且需要在中心点取一个样。
需要经过迭代过程, 渐进地提高近似响应面的精确度:①构建首个响应面g-1, 然后根据g-1进行性能可靠性评估。这样能得到暂定β值和暂定设计点;②根据新的中心点, 构建响应面g-2, 并且根据g-2找出一个新的暂定β值;③当依次计算出的β的值之间的差别小到可以接受的程度, 且实际性能函数g在最终暂定设计点处接近于零时, 停止迭代过程。
进行迭代构建的简单方法是将暂时性设计点作为中心点, 并在该点周围进行下一次实验。一个更加有效的方法是采用线性内插法来确定计算下一个近似值的新中心点的位置 (参Bucher和Bourgund (1990年发表) ;Rajashekhar和Ellingwood (1993年发表) 的论文) , 在该研究中采用了该方法。
undefined (11)
式中, XMi为表示第i个实验中心点的矢量。XDi为表示第i个设计点的矢量。g (XMi) 为在点XMi处评估的实际性能函数, 并且g (XDi) 为在设计点XDi处的实际性能函数。
抽样系数h的值也能影响迭代过程的效率。Guan和Melchers (2001年) 所进行的参数研究提供了证据证明h对估计的失稳概率以及收敛稳定性具有很强的影响, 并且取决于实际极限状态面的形状。与此相比, Wong等人 (2005年) 提出根据随机变量的变异系数 (COV) 选择h:低h值对应高变异系数, 反之亦然。在单一的案例不能给出选择h的明确指导, 但是看起来从1到3之间的值适合大多数典型情况。在当前的研究中, 在边坡可靠性评估中, h=1的常数值通常能得到满意的结果, 这可能要归结于大多数边坡稳定性问题都具有线性或接近线性的性能函数的事实。
2.3 使用分层响应面近拟边坡系统性能
与此相比, 在过去对边坡可靠性的研究中, 具有代表性的方法是确定与最小Fs或与最小β值相关的临界失稳面。Oka和Wu在1990年所进行的边坡系统可靠性调查中发现, 在系统失稳概率与临界Fs面之间可能产生很大的差别。Chowdhury和Xu在1995年对若干预选的被视为重要元素或重要模式的滑移面边坡系统的可靠性进行了研究, 并且Ching等人在2009年进行了蒙特卡罗模拟以及对多个圆形滑移面进行了重要性抽样。Low等人在2011年通过考虑与局部最小可靠性指数对应的几个滑移面的方法对一个边坡的系统可靠性进行了研究。在临界β面的基础之上, 使用β指数的值以及从一阶可靠性方法中获得的设计点, 进行了系统可靠性的评估。Low等人在2011年的研究中得出的结论是, 在一个边坡系统中的众多潜在的失稳面或模式中, 只有那些与局部最小β值对应者才对系统的稳定性存在真正的影响与作用。基于该发现, 本研究在分层响应面法的基础上提出了边坡系统稳定性评估的可选方法。
单一的响应面在一个时间内只能代表一个性能函数, 这一点容易理解;因此需要多个响应面来解决具有多个失稳模式的问题。后一种情况在具有多个层理的边坡中是常见的现象, 因此在边坡系统稳定性分析中提出了分层响应面法的概念和术语。基于该方法, 将分层响应面作为桥梁, 能够很容易地将系统稳定性分析方法和传统的确定性的稳定性分析方法 (这两种方法分别在不同的平台上运行) 整合在一起, 这样, 就可以使用所有现有的边坡稳定性分析用商业软件。在构建分层响应面之前, 需要决定所需要的响应面的数量。为此提出了下列有用的步骤。①将边坡的某一个层理的土壤强度降低到其平均值以下1-3个标准偏差 (SD) , 并将其它层理中的土壤强度保持在其平均值的水平, 然后采用折减后的土壤强度进行稳定性分析。这将给经过强度折减的边坡层理带来一个临界面Fs;②对所有土壤性质不确定的边坡层理进行上述操作, 并记录下全部的临界面Fs;③按照上述方法所得到的每个临界面Fs都可以被视为该边坡层理的最可能的失稳模式, 在这些最可能的失稳模式的基础上, 就可以构建起分层响应面。需要注意的是, Hassan和Wolff在1999年也使用了相似的方法来确定临界面β的位置, 而在该论文中, 我们将该方法的用途扩展到了系统可靠性分析的层面。
对于地层具有均匀层理的简单边坡, 该方法在获得分层响应面方面非常有效。对于一些具有复杂层理的边坡, 应当根据每个具有不确定性的土壤层的断面特性, 提高分层响应面的精确性 (例如:调整剪切强度) 。采用图1中所示的具有3个层理的边坡来加以说明。
假设土壤的内聚力ci和摩擦角φi为随机变量, 其平均值为μ以及标准偏差 (SD) 为σ。为了对边坡的可靠性进行分析, 可以考虑以下三个失稳模式:①滑移面只存在于第一个土壤层理中的边坡失稳 (采用对c1和φ1进行强度折减来确定) 并且只涉及到第一个土壤层理的剪切强度的不确定性;②滑移面跨越第一和第二土壤层理的边坡失稳 (采用对c2和ϕ2进行强度折减来确定) 并且涉及到第一和第二土壤层理的剪切强度的不确定性;③滑移面延伸进入第三土壤层理的边坡失稳 (采用对c3和φ3进行强度折减来确定) , 并且涉及到所有三个土壤层里的剪切强度的不确定性。对该边坡进行系统可靠性分析的三个性能函数如下所示:
式中, gi (i= 1～3) 代表失稳滑移面延伸进入第i个土壤层理情况下的性能函数, 并且ci和φi表示在第i个土壤层理中的土壤剪切强度的性质。这三个性能函数构成了一个串联系统。任何一个性能函数的失稳都将导致整个系统的失稳。
在构建用于近拟单个性能函数的响应面时, 只有那些与所讨论的性能函数具有关联性的参数才能作为随机变量。例如, 在构建响应面undefined以及对undefined进行可靠性分析时, c1、ϕ1以及c2、ϕ2属于基本随机变量, 而其它参数则应当使用其平均值。
采用求解临界面β的方式, 渐进地提高每个分层响应面的精确性。必须对相关滑移面进行适当的限制, 使其与响应面函数的物理意义一致。例如:因为性能函数g2涉及到伸入中间土壤层理 (第二层) 的滑移面, 在构建响应面undefined并对g2进行近拟时, 试验抽样就应当限制在跨越第一和第二土壤层理的滑移面之内。采用相似的方法, 构建其余的分层响应面。
3案例研究
在该节中, 采用本文提出的方法, 对取自文献的四个案例进行分析。Slide V6.0软件 (参考网址:http://www.rocscience.com/ products/Slide.asp) 是一款二维极限平衡边坡稳定性评估程序, 用于在实验中采用确定性边坡稳定性评估方法构建分层响应面。Slide V6.0软件还可以在直接蒙特卡罗模拟法的基础上, 用于概率性边坡稳定性分析 (用于系统/总体概率性评估) 。在案例研究中, 它将用于核实与验证的目的。因为以蒙特卡罗为基础的, 采用Slide V6.0软件所进行的总体概率性评估在应用于圆形滑移面上时更具有可靠性, 因此在采用本文提出的方法进行案例研究时, 也将采用圆形滑移面, 以实现比较的一致性。在案例1中, 因为仅仅涉及到不排水土壤, 所以采用了普通的条分法计算安全系数。而对于其它案例, 当涉及到c-φ土壤时, 则采用了Spencer的方法。尽管在构建分层响应面时采用了条分极限平衡法和圆形滑移面, 但同样可以使用其它的诸如基于非圆形滑移面的极限平衡法或有限元法以及有限差分法等数值计算方法。
3.1 案例研究1:具有两个层理的假想边坡
该案例取自Ching等人 (2009年发表) 的论文中所用的边坡, 该边坡由两个土壤层理构成 (图2) , 并具有表1所示的不排水强度参数。对两个土壤层理都考虑了不排水剪切强度的不确定性, 并具有对数正态分布和0.3的变异系数。在Ching等人 (2005年发表) 的研究中, 进行了蒙特卡罗模拟, 以获得系统失稳概率, 并且应用了重要性抽样技术, 以减少计算工作量。与之相比, Low等人在2011年采用一阶可靠性方法对相同的案例进行了多模式系统可靠性分析。该研究结合使用了可靠性分析与极限平衡法, 并对基于可靠性的临界滑移面进行了求解。研究显示, 基于一阶可靠性方法的多模式系统可靠性分析所产生的失稳概率界限与蒙特卡罗模拟结果具有一致性。在该研究中, 将本文提出的分层响应面法应用到了图2所示的案例。根据边坡的断面特性, 应当考虑两种可能的失稳模式, 即:由于粘土层1的不确定性导致的上层失稳, 以及涉及到粘土层1和2的不确定性的延伸到下层的失稳。采用本文提出的方法 (对每层进行强度折减) , 很容易得到两种可能的失稳模式的两个滑移面 (如图2所示) 。该案例的临界安全系数为1.997, 采用Slide V6.0软件的边坡求解方法, 很容易得到该系数。为了研究系统失稳的概率, 分别构建了两个分层响应面, 此后对系统可靠性分析进行了汇总。
注:此处, undefined和undefined。
分层RSM系指分层响应面法。进行了三次“蒙特卡罗模拟”。所示Pf是这三个相差不大的Pf的平均值;在以下研究的其它案例中, 也应用了该蒙特卡罗模拟方法。
在Low等人 (2011年发表) 的论文中, 对β和极限平衡分析方法加以了整合, 并得到β1= 2.795 以及β2= 2.893。
采用渐进的方法得到了分层响应面, 并且在案例中, 两个面都在第二次迭代时发生聚集。因此, 总共选择了16个抽样点, 并使用Slide V6.0对16个抽样点的安全系数进行了评估。采用ⒸRISK 5.0 (网址:
对于失稳概率很小的问题, 如果采用默认的蒙特卡罗选择来解决, Slide系统/总体蒙特卡罗模拟会很费时间。在此描述了一个更加有效的技术。例如, 如果β值的局部最小值的滑移面为已知, 则可以在Slide中对这些临界β滑移面进行指定, 这样, 在每次进行蒙特卡罗检验时, 就无需对新的临界滑移面进行求解。这就意味着在进行系统/总体蒙特卡罗模拟时, 在每次检验中, 仅对应这些具体的临界β滑移面进行几次稳定性评估。为了加以比较, 对Low等人 (2011发表) 的论文中所给出的β值的局部最小值的两个滑移面进行了研究, 研究采用了Slide系统/总体蒙特卡罗模拟。采用该技术, 进行了三次蒙特卡罗模拟, 每次都进行了20, 000次检验 (每次不超过1分钟) , 计算结果是Pf=0.42%±, 与采用默认设置进行的蒙特卡罗模拟所得到结果 (Pf=0.42%±) 几乎相同, 而默认的方法所花费的时间为几个小时。
3.2 案例研究2:在不排水柔软粘土地基上修建的粘性土堤坝
该案例 (如图3) 来自Chowdhury和Xu (1995年发表) 的论文。在他们的研究中, 通过将几个滑移面识别为重要失稳模式的方法对系统可靠性进行分析。在本研究中, 采用分层响应面法对该案例进行重新检查。所得到的基于土壤性质平均值的临界安全系数为1.176。将所有的土壤强度参数都视为正态分布的随机变量 (如表4所示) 。预期会发生两种失稳模式, 即:失稳仅在堤坝内发生, 以及失稳穿越堤坝和柔软粘土地基。为此, 根据土壤断面特征构建了两个分层响应面, 然后进行了系统可靠性评估 (如表5所示) 。
注:此处, undefined和undefined。
还在两个分层响应面上, 采用@RISK软件进行了直接蒙特卡罗模拟。从直接蒙特卡罗模拟中所得到的失稳概率Pf1和Pf2分别大约为19.71和21.25%, 与表5中所示的一阶可靠性方法的评估结果具有可比性。在表6中, 将本研究的结果与其它研究的结果进行了比较。
3.3 案例研究3:采用概率评估方法对国会大街开挖工程进行研究
国会大街在开挖过程中发生了长达60m左右的失稳, 并且该事故在几种文献中进行了详尽的记录 (参Ireland (1954年发表) ;Tang等人 (1976年发表) ;Oka和Wu (1990年发表) ;Chowdhury和Xu (1995年发表) 以及Ching等人 (2009年发表) 的论文) 。在图4中显示了失稳发生时的大概开挖尺寸。对粘土层的不排水剪切强度的不确定性加以了考虑, 而顶部砂层的性质被视为具有确定性。表7中给出了土壤的性质。假设所有的随机变量都为正态分布。因为在失稳时, 滑移面可能延伸到每个粘土层中, 所以总共需要对三个可能的失稳模式进行检验。在表8中, 给出了基于分层响应面的可靠性评估的详细情况。
我们注意到, Ang和Tang (1984年发表) 的论文中所述的具有多种失稳模式的系统失稳概率的双峰界限取决于各个失稳模式的排序。因此, 在Haldar和Mahadevan (2000年发表) 的论文中指出对失稳概率按照递减排序 (即:按照β值的增加) 将产生更为接近的界限。在本次案例研究中就进行了这种排序, 得到的结果为Pf= (31.22, 41.84%) (见表8) 。在表9中, 对本研究与他人的研究进行了比较。通常情况下, 将采用本文提出的方法所得到的系统可靠性界限与蒙特卡罗模拟以及Chowdhury和Xu (1995年发表) 的论文中所述的界限 (仅仅对失稳模式2和3进行了研究) 进行比较, 我们的方法更加具有优势。
注:此处, undefined和undefined。
对分层响应面进行的直接蒙特卡罗模拟所得到的近似结果: Pf1=4.79%, Pf2=24.14%和 Pf3=24.03%。我们注意到, 失稳概率Pf1与Pf2和Pf3相比要小得多。因此, 调查Pf1对系统可靠性的影响引起了我们的兴趣。在进行调查时, 对Pf1加以忽略, 重新计算的界限为Pf= (31.22.39.25%) 。该结果与原来考虑了全部三个失稳模式的条件下所得到的界限之间仅存在微小的差别 (参表8) 。该新的系统可靠性界限 (没有考虑Pf1) 与Slide V6.0的总体/系统蒙特卡罗模拟的结果具有很好的可比性。该结果显示, 在临界失稳模式中, 发生的概率相对较小的失稳模式对总体系统可靠性的影响也较小。
3.4 案例研究4:采用澳大利亚计算机辅助设计协会的1 (c) 例题说明
在1988年, 在澳大利亚地质力学团体中以及海外发布了一套具有5个基本边坡稳定性的问题, 同时还提供了5个变体, 这些问题是澳大利亚计算机辅助设计协会 (ACADS) 所主办的调查活动的一部分。本研究采用了澳大利亚计算机辅助设计协会的1 (c) 问题举例说明 (图5) 。过去, 对该问题的处理一直局限于确定性的稳定性分析的范畴 (参Giam和Donald (1989年发表) 的论文) 。在为第二和第三层理 (表10) 的剪切强度性能假设了一个值为0.3的变异系数, 并在假设随机变量为正态分布后, 本研究则将该问题延展到概率性分析的范畴。
采用了Slide V6.0软件以及圆形滑移面, 对边坡稳定性进行了分析。所得到的平均值点上的临界Fs为1.406, 而临界滑移面 (S1) 贯穿了全部三个砂/土层。与前述的边坡例子 (其层理在水平方向上均匀分布) 不同, 澳大利亚计算机辅助设计协会的1 (c) 例题中的边坡的层理相当复杂, 所以需要一定的经验来识别可能的失稳模式, 以便有效地实施系统可靠性评估。首先使用本文提出的用于识别可能的临界失稳模式的方法。例如, 当层理3的土壤强度性能的不确定性降低到其平均值以下3个标准偏差时, 发现临界滑移面有贯穿砂层和土层 (层理3, S2) 的趋势, 而当层理2中的土壤强度性能的不确定性降低时, 临界滑移面有贯穿砂层和土层 (层理2和3, S4) 的趋势。因此, 在随后的分析中, 将这两个滑移面作为最为临界的失稳模式, 并分别采用性能函数g1 (c3, ϕ3) 和 g2 (c3, ϕ3, c2, ϕ2) 表示。仅贯穿砂层和土层2的滑移面所代表的失稳模式具有较低的临界性, 所以在以下的分析中将其排除在考虑范围之外。
下一步就是构建分层响应面undefined和undefined, 构建时采用不带交叉项的二阶多项式, 同时提高临界滑移面S2和S4的精确性。我们发现, 用于失稳模式1 (S2) 的精确性更高的临界滑移面 (在图5中表示为S3) , 与S2之间具有微小的差别, 而精确性更高的用于失稳模式2 (S4) 的临界滑移面 (在图5中表示为S5) 与S4之间却具有显著的差别。在表11中, 对可靠性分析的结果加以了汇总。
S1:基于平均值的临界Fs面。
S2:基于土壤层3的强度折减的临界Fs面。
S3:用于失稳模式1的精确性更高的临界β面。
S4:基于土壤层2的强度折减的临界Fs面。
S5:用于失稳模式2的精确性更高的临界β面。
如表12所示, 基于分层响应面法之上的直接蒙特卡罗模拟所得到的系统失稳概率大约为1.34%, 与基于一阶可靠性方法的系统可靠性界限之间存在一定的差别。该不一致性的根本原因可以通过对单独的分层响应面进行调查来加以解释。在响应面上进行的直接蒙特卡罗模拟显示:Pf1=0.69%和Pf2=1.26%。可以看出undefined具有相当的线性, 其原因是使用一阶可靠性方法所进行的可行性分析所得到的失稳概率结果与蒙特卡罗模拟的结果大致相同。但是, 因为一阶可靠性方法只能得到一个0.92%的Pf1值 (参表11) , 近拟的undefined看起来是非线性的。因此, 基于一阶可靠性方法的系统可靠性界限的不精确性是对失稳模式2所对应的失稳概率的低估所致。通过考虑非线性性能函数的二阶可靠性方法, 就可以对该问题进行更加合理的系统可靠性分析。对于第二个响应面undefined, 二阶可靠性方法分析的失稳概率结果为Pf2, sorm =1.25%, 从而显著地改进了一阶可靠性方法的计算结果。等效的一阶可靠性方法可靠性指数β2, sorm=2.2414是在β2, sorm =-Φ-1 (Pf2, sorm) 的基础上通过Pf2, sorm反算而来的。正如Low等人在2011年所建议的那样, 计算时假设使用等效一阶可靠性方法可靠性指数时, 方向余弦矢量保持不变。将β2, sorm与原始β1进行结合, 得到精确性更高的系统可靠性界限Pf, sorm= (1.35, 1.53%) , 该结果与基于分层响应面法的蒙特卡罗模拟结果1.34%之间具有更高的一致性。
4结束语
本论文涉及到使用分层响应面法对边坡的系统可靠性进行分析。本文提出的方法在概念上具有明确性, 并且非常适合于将概率稳定性分析方法与现有的数值计算软件包分析方法 (数值计算软件包仅能用于传统的确定性的稳定性分析) 进行结合。本文提出的方法在文献中所记载的几个边坡稳定性问题上进行了应用。将本文提出的方法的分析结果与蒙特卡罗模拟分析的结果以及先前研究的结果进行了比较。我们观察到系统可靠性分析所得到的失稳概率可能会与基于单一模式的可靠性分析的结果之间存在显著的差异, 并且涉及到多个层理的边坡时更是如此。在所有4个案例的研究中, 通过蒙特卡罗模拟所得到的系统失稳概率都在分层响应面法所得到的系统可靠性界限之内。比较性研究的结果显示本文所提出的方法在边坡的系统可靠性评估方面具有实用性、高效性和发展前途。
本文显示, 当边坡的层理处于水平状态时, 分层响应面几乎为线性, 因此, 基于一阶可靠性方法的系统可靠性界限具有充分的精确性。与此相比, 对于具有复杂层理的边坡, 分层响应面趋向于非线性。在这种情况下, 可以采用二阶可靠性方法来提高系统可靠性评估的精度。
注:NA=不适用
注:此处, undefined和undefined
