岩土工程是一门工程学科，它是研究如何对岩土的性质、状态、特征和作用等进行系统分析，以便有效地解决工程中的岩土问题。由于岩土本身的复杂性，以及所研究对象的多样性，因而岩土工程中的设计问题往往很难用一个简单的公式来表达。由于工程建设中经常遇到不同的地质条件、荷载条件，以及施工过程中材料的变化等，因此必须进行岩土工程可靠性分析。可靠性设计是一个重要的概念，它是以可靠度理论为基础，通过对岩土工程性能、目标及费用等因素进行综合考虑后进行设计，在实际设计够工作中，要求做好各个环节的分析和研究够工作，提高岩土工程设计可靠性和科学性。
1岩土工程的特性
岩土的多样性，主要表现在组成物质和结构不同、性质和状态不同，岩土工程的工作对象既有固体，又有流体，还有气体；既有密实的又有松散的，还有坚硬的；既有固体物质的结构和组成，又有土颗粒和水分子之间的相互作用关系。岩土工程是在各种自然条件下进行的，其工作对象既受自然环境的影响，又受人类工程活动的影响，岩土工程是以材料为对象的工程，其工作对象都是与空间有关，而空间是有限且不均匀的。岩土工程是在人为条件下进行的，其工作对象都是人为改造和利用，这就决定了岩土工程的技术标准和经济标准都要与社会发展水平相适应。具体如下：1）土壤类型：这包括土壤的粒度分布、土壤的组成（如砂、粉砂、粘土等）和土壤的密实度。不同类型的土壤具有不同的承载力和压缩性；2）土壤物理特性：这些包括土壤的密度、孔隙率、含水量、饱和度等[1]。这些参数影响土壤的强度和变形性能；3）土壤力学特性：这些包括土壤的抗剪强度、压缩模量、泊松比、摩擦角等。这些参数决定了土壤的承载能力和变形性能；4）岩石特性：如果地下有岩石，需要了解岩石的类型、构造、裂隙、硬度、强度等，这些因素会影响岩石的承载力和变形性能，也可能影响结构的施工方法；5）地下水状况：需要了解地下水位、地下水流动性、地下水化学成分等。地下水可能会对土壤的力学性能产生影响，也可能对结构的施工和使用产生影响。
2提高岩土工程设计可靠性的技术常用方法
2.1一次二阶矩分析法
在极限状态函数的数学表达式中，各变量均是服从正态分布的随机变量，其均值和方差的计算为正态分布参数的计算。由于岩土材料各参数的随机性，导致了岩土工程可靠性分析中样本数据的随机性，而概率理论的一个基本思想就是样本数据的统计规律服从某种分布类型，因此样本数据服从某种分布类型可以用概率理论中的一次二阶矩分析法进行处理。对于岩土工程中常见的土压力计算，常用的是一次二阶矩分析法。该方法将土条三轴试验所得到的土体重度与内摩擦角作为参数，进行了二次多项式拟合，求得了一次二阶矩和一次二阶矩向量，并以此作为极限状态函数。一次二阶矩分析法的优点是所需数据少，计算过程简单，计算结果相对精确；其缺点是参数的不完全性，导致了在实际应用中样本数据的随机性，因此一次二阶矩分析法在岩土工程中的应用范围受到了限制。
2.2蒙特卡罗分析法
蒙特卡罗分析法是一种较为成熟的可靠度分析方法，它基于概率统计理论，主要用于求取岩土工程可靠度指标。蒙特卡罗分析法是通过计算机模拟随机数的产生和模拟，利用计算机自动解决问题，它能较准确地求得岩土工程中的可靠度指标。蒙特卡罗分析法有两个重要特点：一是由于蒙特卡罗分析法具有计算精度高、处理数据量小、运算速度快等特点，因而它可用于求取岩土工程中的可靠度指标；二是蒙特卡罗分析法只需在计算机上进行模拟，因而它可用于对岩土工程的可靠性进行计算和预测。由于蒙特卡罗分析法具有上述优点，因而它在岩土工程中得到了广泛的应用，并且逐渐成为可靠度理论的一种重要补充和发展。在岩土工程中，蒙特卡罗分析法的主要应用领域是：岩土工程中的结构分析，包括：地基基础设计、挡土墙稳定分析、基坑稳定性分析等[2]。
2.3响应面分析法
响应面分析法是在随机变量的近似模型基础上，对影响随机变量的一些未知变量进行分析，并研究它们之间的关系，建立其响应面函数形式的一种方法，如图1。其主要思想是通过试验设计、多元线性回归、逐步回归等统计分析方法，建立一个符合实际情况的随机变量与影响因素之间的响应面函数，这样在计算随机变量的统计量时，只需将这些未知量进行一次或多次试验，可得到有关参数的近似值，而不必对所有样本数据进行试验。在应用响应面分析法时，要注意以下问题：1）在计算中应尽量减少计算量；2）选用响应面函数类型时应力求简单；3）采用随机变量时应力求反映实际情况；4）在进行响应面分析时，应尽量使用样本数据；5）当出现严重的不确定因素时，采用响应面分析法有时会使计算结果变得比较保守。因此，在处理这类问题时要进行必要的折减。响应面分析法可以用于岩土工程可靠度分析、可靠性设计和可靠性评估等方面。在岩土工程中主要应用响应面分析法进行岩土工程结构的可靠性分析，包括结构的承载力计算、抗倾覆和边坡稳定分析等。响应面分析法是基于随机变量与一个或多个响应变量之间的统计关系，将这些随机变量的统计量用其对响应变量的影响程度来近似表示，并根据试验设计进行回归分析，得到反映随机变量与响应变量之间关系的数学表达式，再对这个表达式进行概率计算，根据岩土工程结构设计中常用的规范标准，可以得到各个荷载（包括地基土压力、荷载和其他作用）对结构承载力的影响系数。
图1 响应面分析
3提高岩土工程设计可靠性的工作策略
3.1做好前期的地质勘察工作
地质勘察的质量是影响岩土工程设计可靠性的重要因素，因此，在岩土工程设计之前要对设计场地进行勘察，保证勘察工作的全面性。岩土工程勘察应从以下几个方面入手：1）详细勘察场地的地层结构、岩性特征及地下水特征，查明场地内的不良地质作用，查明地下水位的变化规律；2）查明场地地基土的类别、均匀性及厚度，分析地基承载力和变形参数；3）调查场地地下水类型、分布及动态变化规律；4）对场地内地下水位进行详细测定，为岩土工程设计提供依据；5）对岩土工程的安全性进行分析。在勘察工作中要注重地质勘察与其他勘查技术方法相结合，保证勘察工作的全面性。此外，岩土工程设计人员还要综合考虑建设项目所在地的地质情况，通过对施工现场进行勘探来了解建设场地的地质情况。在岩土工程设计之前要做好全面的地质勘查工作，保证地质条件与工程结构相匹配。对于复杂地形、不良地质带要详细勘察，并做好详细记录，在勘查过程中要根据勘察结果进行综合分析，并做好施工设计方案的优化和调整工作，保证岩土工程设计方案的科学性、合理性[3]。如图2：
图2做好前期的地质勘察工作
3.2提高设计人员的专业素质
设计人员是岩土工程设计中的主体，设计人员的专业素质直接决定了岩土工程设计的可靠性，因此在提高岩土工程设计可靠性的过程中，首先应该提高设计人员的专业素质，提高他们对岩土工程地质结构、强度、稳定性和变形等方面的认识和理解；其次，在岩土工程设计过程中，有必要充分地了解其地质结构、强度、稳定性和变形等方面的知识，同时在设计过程中还需要掌握必要的专业技能，如岩土工程勘测技术、地质制图技术等；最后，在确定岩土工程设计方案时，还应考虑环境因素和安全因素。岩土工程结构是由岩石、土、水等组成的，岩土层具有其特殊的性质，因此在进行岩土工程结构设计时，应充分了解其地质结构和性质，并根据其特点进行科学合理的分析。例如：对于斜坡上的岩土工程，应根据地质结构情况选择合适的斜坡坡度和斜坡高度，在确定斜坡坡度时，应考虑以下因素：坡长、坡度、坡形和地面状况，同时还应根据不同区域选择不同高度的斜坡。对于不同区域的斜坡也有其不同的坡形和高度，当坡长不受限制时可以选择坡长较大的斜坡；当坡形受到限制时，可以选择坡长较小的斜坡；当坡高不受限制时，可以选择坡高较大或坡度较缓的斜坡。为了提高岩土工程设计可靠性和安全性，需要在进行设计方案选择时充分考虑地质结构情况、强度、稳定性和变形等方面，对于岩土工程结构，其最重要的是地质结构特征和强度等方面。
3.3采用合适的计算方法
岩土工程的计算方法主要分为两类，分别为一次设计法和二次设计法，一次设计法主要是指的是工程设计中的概率分析方法，二次设计法主要是指的是可靠度分析方法。在工程设计中，一般是将岩土工程中的统计分析方法运用到概率分析之中，从而提升岩土工程可靠性。因此，在岩土工程设计中，对岩土工程进行分析时，一定要将计算方法合理运用到岩土工程的可靠性计算中。在岩土工程中可以采用统计分析法来对岩土工程进行可靠性计算，但是在统计分析法中，计算模型的建立具有一定的要求，因此在进行统计分析法时，一定要合理地对随机变量的分布类型进行确定[4]。在统计分析法中，主要是采用各种概率分布模型来对随机变量进行分析，在计算过程中，可以对可靠度指标进行合理确定。通过以上的研究可以发现，采用合理的计算方法可以有效地提高岩土工程设计可靠性，但是由于受到各种因素的影响，设计人员不能完全根据可靠度指标来确定岩土工程设计中可靠度指标的大小，因此在进行岩土工程设计时一定要结合实际情况合理地确定可靠度指标。
3.4加强对设计过程的监督
设计人员在进行岩土工程设计过程中，要对其进行有效的监督和管理，可以有效地提高岩土工程设计可靠性。为了更好地提高岩土工程设计可靠性，需要设计人员从以下几个方面入手：首先，加强对岩土工程设计人员的管理和监督。通过建立有效的监督管理体系，可以及时发现设计人员在进行设计过程中存在的问题，并采取相应的措施进行解决。通过对设计人员进行系统、全面、专业的培训和教育，可以有效地提高岩土工程设计人员的专业技能和综合素质。其次，在岩土工程设计过程中，要加强对岩土工程结构安全性能的评估。通过对结构安全性能的评估可以及时发现问题，并采取有效的措施进行解决，因此在岩土工程建设过程中，必须加强对施工质量的监管和控制，确保建筑结构质量符合要求。
4结语：
综上所述，岩土工程设计的可靠性，是决定工程质量的关键，对于提高岩土工程设计可靠性具有非常重要的作用，因此，在实际工作中，必须要对影响岩土工程设计可靠性的因素进行全面分析，根据分析结果，采取相应的措施，不断提高岩土工程设计可靠性。
参考文献：
[1]舒宗妹.岩土工程深基坑支护工程设计理论与实践相结合[J].西部探矿工程,2022,34(06):23-26+29.
[2]邓成邦.细论岩土工程勘察、设计和施工一体化[J].中华建设,2022(05):35-36.
[3]李晓兵.地基设计和岩土工程勘察的常见问题与对策[J].中国科学探险,2021(06):109-111.
[4]廖晓忠.论提高岩土工程设计可靠性的有效措施[J].中国住宅设施,2020(08):46-47.