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摘要：阐述了基于可靠度理论提出的分项系数法，对于材料性能明确的结构工程来说是可行的。但在岩土工程中，岩土体具有离散性、变异性、多相性，采用分项系数法就显得异常困难，也不切合实际;若应用概念设计理念，采用简单明了的单一安全系数法更符合实际工程。

关键词：岩土工程;分项系数法;安全系数法

引言

在工程中，分项系数法和安全系数法都在工程中有着广泛的应用，分项系数法多用于结构计算中，而安全系数法则多用于岩土工程中。安全系数中的荷载与抗力是一个极为复杂和开阔的课题，在我国的有关规范中，出现了各种不同的意见与规定;不同的工程技术人员也会有完全不同的理解与主张。

1.所谓分项系数法，是将荷载的标准值乘以一个大于1的系数，而抗力的标准值除以一个大于1的系数，它的应用是基于概率理论基础上的可靠度设计方法。它以荷载与抗力为两种随机变量，分析计算有多少概率荷载大于抗力，亦即失稳概率，因而失效或破坏也就是随机事件。它是将荷载与抗力的不确定性分别考虑的。

荷载与抗力概率密度分布越分散，变异系数越大，可靠度越低。分项系数法设计的基本公式为：

式中 g0-重要性系数;Sd-作用基本组合的效应，等于标准组合值乘以荷载分项系数gF;Rd-抗力的设计值，以构件的强度标准值乘以小于1.0的分项系数gR取得。

分项系数法的应用对象主要针对工程材料性能可以精确量化的结构构件，由于这些结构构件的材料变异性比较小，功能相对稳定，介质相对连续，因此，在结构工程中针对某一个变量设置分项系数，可以更有效的反映结构物的工程特性。因此，分项系数在结构工程中具有广泛的应用优势。

通俗来讲，分项系数法犹如选材、工艺流程基本固定的肯德基、麦当劳等标准化生产的快餐，只要严格按照每个操作流程，给予每一道工序，每一个食材的一定的“分项系数”，就能大量生产出品质、味道基本一致的产品，用以满足大多数人的口味，解决了他们的基本生活需求。它也可以比作对一台机器进行精确解剖，可以准确的对每一个性能上有所差异，但同一个构件性能相同的单元进行准确量化。将它们按同一个标准生产后，就可以“照图施工”进行有效组装。因此，可以一定的条件下可以大量的采用“复制”的方法应用，这也是流水线生产的基本原理。

因此，在材料性能连续，生产工艺可以标准化的结构工程中，分项系数法具有广泛的应用空间。

2.所谓安全系数法，是将材料的极限承受能力除以一个大于1的安全系数。这对于由不连续、具有变异性和多相介质性的岩土体的来说是简单明了的。

安全系数法是一种经验的方法，亦称“单一安全系数法”。它是将工程中包含的一切不确定性因素，都放入单一的安全系数之中，这些不确定性包括作用（荷载）的各种代表值、材料的性质及参数、计算与施工的精确性与可靠性;也包括政治、经济、环境和社会的各种条件与要求。也就是说用单一安全系数包括和反映所有不可预估的因素，可以说，“安全系数是个筐，一切不确定因素往里装”，因而就无需再引入其他系数了，例如重要性系数、工作条件系数、折减系数等。从广义上看，安全系数法也可用于承载能力极限状态的设计。

安全系数法的应用对象主要针对工程材料性能不能够精确量化，尤其是地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、气象水文、新构造运动……地质体性能差异巨大的岩土体来说，如果要对具体的每一个地质单元分别赋予一定的“系数”，这简直就是一个噩梦，甚至是无法实现的。因此，

通俗的来说，安全系数法犹如以“八大菜系”为主干，几百种地方菜系支撑起来的中国菜。每一种食物依据不同的地域、风俗、搭配等，以及厨师的癖好、习惯，就可以生产出十里不同风味，百里不同体系的博大菜肴。打个比方，如果中国菜也如西餐一样精确到每一种调料0.01g，那简直是不敢想象的。可国人这样随性的做法，谁能说中国菜不好吃呢？

安全系数法犹如中医在整体上考虑问题一样，与西医从个体上处治病害有着较大的差别。君不见，中医院的老中医开具药方时的龙飞凤舞，药量依据经验即兴发挥，药种也是纷繁复杂。它所追求的就是在抓住重点的同时，依据每个病害人的体质从整体上对病人进行调理。因此，对于具有老中医属性的岩土工程病害治理，往往就具有这种属性。

换句话说，由于岩土体每一工点，每一个地质体单元均是不能完全复制的，因此，限制了分项系数在岩土工程中的应用，造成其在岩土体计算中还不如化繁从简，具有一定经验成份在内的单一安全系数法实用，这也是岩土工程一定要求技术去现场进行实地调查核对的原因。只有进行细致的实地调查，方能提出合理结合工程经验，继而依据理论进行岩土工程病害处治。因此，岩土工程如果在“纸上谈兵”，那是多么的恐怖。不难想象，一个中医如果不对病人进行认真的“望、闻、问、切”，就随意的开具药方，那是多么的没有职业道德。

材料（或构件）抗力是按照正态分布的随机变量，对于混凝土试块、钢筋、锚索，甚至梁板，可轻易地进行几百次，甚至上千次试验获得这种曲线。而在岩土工程中，要通过现场载荷试验获得一定直径、一定桩长、一定桩型的单桩承载力的正态分布曲线几乎是不可能的。首先是现场的单桩承载力试验造价极高，少量的几根桩的单桩试验根本不足以确定其正态分布规律;其次是由于各桩位的桩身、桩端地质条件各异，这种自相关性破坏了“随机”分布。

综上所述，基于可靠度理论提出的分项系数法，对于材料性能明确的结构工程来说是可行的。但对具有离散性、变异性、多相性的岩土体而言，更宜采用概念设计理念，采用简单明了的单一安全系数法进行应用。安全系数法与分项系数法是基于不同的设计理念，前者属于经验的方法，更倾向于东方的哲学——综合判断;后者按照工程风险定量地指出破坏的概率，是典型的西方哲学——还原论的定量分析。所以国内外都在结构工程中提倡，甚至规定必须采用以概率理论为基础、以分项系数表达的极限状态设计方法。但是在岩土工程中经过一些试探，最终在岩土有关的领域还是基本退回到安全系数法。这也是近些年来可靠度在岩土工程中应用进展缓慢的原因。

参考文献

[1]李广信.岩土工程安全系数法稳定分析中的荷载与抗力[J].岩土工程学报，2021（05）：918-925.

[2]高岩.基于安全系数法的岩土工程稳定性评价方法研究[J].中国农村水利水电，2012（1）：129-133.