成語

(中國市政工程西南設(shè)計(jì)研究總院，四川 成都 610000)

我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及國民經(jīng)濟(jì)水平的提高，為我國交通運(yùn)輸業(yè)提出更高的要求，交通規(guī)劃規(guī)模不斷擴(kuò)大，而我國山地地形較廣，山區(qū)公路是公路網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的重要部分，而山區(qū)公路的挖方工程量較大，這直接導(dǎo)致公路路塹邊坡的大量形成，而具有較高高度及大規(guī)模的公路邊坡坡體，在常年的風(fēng)化及雨水沖擊等自然力作用下，總是容易發(fā)生邊坡坍塌、滑坡及坡面泥石流等病害，嚴(yán)重影響到山區(qū)公路安全，為國家及個(gè)人造成極大損失。因此，對(duì)公路安全性，尤其是山區(qū)公路邊坡安全性的評(píng)價(jià)分析是相當(dāng)必要的，這為公路交通事故災(zāi)害的防治提供可靠基礎(chǔ)依據(jù)，是保障公路交通安全的重要手段。對(duì)山區(qū)公路邊坡安全性的評(píng)價(jià)分析，可以選用綜合邊坡形態(tài)、地質(zhì)、水文及人為等影響因子的多因子評(píng)價(jià)方法，通過邊坡安全性多因子評(píng)價(jià)系統(tǒng)的建立，對(duì)山區(qū)公路邊坡安全性進(jìn)行有效評(píng)價(jià)。

1 山區(qū)公路邊坡現(xiàn)狀

山區(qū)公路邊坡由于成因、巖性、坡度、坡高以及安全性等的不同可分為不同種類，如按其成因可分為人工邊坡與自然斜坡、按巖性不同可分為土質(zhì)邊坡與巖質(zhì)邊坡、而按安全性可分為穩(wěn)定坡、不穩(wěn)定坡以及已失穩(wěn)坡等，不同種類的邊坡，其所反映的主要特征也不同，因此，對(duì)邊坡安全性的分析與評(píng)價(jià)方法的探索難度也較大，近些年來出現(xiàn)的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)法、可靠度分析法以及專家系統(tǒng)法等，都為邊坡安全性分析與邊坡防護(hù)作出很大貢獻(xiàn)。

目前我國對(duì)公路邊坡設(shè)計(jì)主要采用工程類比法及自然坡角法，但對(duì)于邊坡安全性的影響因素考慮不夠周全，為公路邊坡安全埋下諸多隱患。并且邊坡設(shè)計(jì)都考慮坡面穩(wěn)定安全，或采用支擋、錨固劑土工加筋等防治加固措施，缺乏對(duì)生態(tài)防護(hù)的認(rèn)識(shí)與重視，沒有基于生態(tài)保護(hù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得公路邊坡受環(huán)境氣候等自然影響限制極大，尤其是滑坡、邊坡坍塌積坡面泥石流等自然災(zāi)害相當(dāng)嚴(yán)重。這就需要對(duì)公路邊坡安全性更加重視，從影響邊坡安全性的諸多因素出發(fā)，對(duì)其安全性進(jìn)行綜合整體的評(píng)價(jià)。

2 建立邊坡安全性多因子評(píng)價(jià)系統(tǒng)

2.1 邊坡安全性評(píng)價(jià)因子

邊坡防護(hù)系統(tǒng)較為復(fù)雜，受很多環(huán)境氣候因素的影響，但根據(jù)實(shí)際情況的不同，影響邊坡安全性的因子也不盡相同，這是影響山區(qū)公路邊坡的安全性因子由于受環(huán)境條件的制約而呈可變性、隨機(jī)性及模糊性，也就說，山區(qū)公路邊坡安全性影響因子并不是一個(gè)可清楚確定的概念，這些有復(fù)雜非線性關(guān)系的邊坡安全性因子對(duì)邊坡防護(hù)影響權(quán)重也是不確定的、變化的，所以要結(jié)合山區(qū)公路邊坡的具體實(shí)際情況，選擇邊坡防護(hù)需要的評(píng)價(jià)因子，而所選用的評(píng)價(jià)方法，要有可以處理可確定信息的能力，還要能同時(shí)具有處理不確定性信息的非線性動(dòng)態(tài)的能力。

本文邊坡安全性多因子評(píng)價(jià)系統(tǒng)的建立所選用的評(píng)價(jià)因子，主要有邊坡形態(tài)因子、地質(zhì)因子、水文因子以及人為因子這四個(gè)一級(jí)因子，以及組成這四個(gè)因子的九個(gè)二級(jí)因子，其中邊坡形態(tài)因子是對(duì)邊坡形象的反映，地質(zhì)因子包括邊坡主體與邊坡主體的反映特征，水文因子尤其提高了邊坡危險(xiǎn)性，而人為因子則主要指邊坡受人類活動(dòng)的影響。另外，九個(gè)二級(jí)因子分別為：組成邊坡形態(tài)因子的坡高與坡度，組成地質(zhì)因子的邊坡巖體結(jié)構(gòu)、坡體風(fēng)化程度以及坡向與結(jié)構(gòu)面的關(guān)系，組成水文因子的有坡面濕潤程度以及地面覆蓋，而組成人為因子的有邊坡維護(hù)以及坡頂荷重。

2.2 確定評(píng)價(jià)因子權(quán)重

將邊坡安全性設(shè)定為目標(biāo)層，一級(jí)因子為決策層，而二級(jí)因子為要素層，則需要對(duì)評(píng)價(jià)因子的危險(xiǎn)性貢獻(xiàn)度大小及因子權(quán)重進(jìn)行確定：

（1）確定評(píng)價(jià)因子的危險(xiǎn)性貢獻(xiàn)度大小。通過統(tǒng)計(jì)分析法對(duì)邊坡安全性的評(píng)價(jià)因子貢獻(xiàn)程度作出合理的綜合性分析，再結(jié)合過去的大量實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)可確定各評(píng)價(jià)因子的貢獻(xiàn)度大小如下：邊坡形態(tài)因子對(duì)邊坡安全性的貢獻(xiàn)度為3，地質(zhì)因子貢獻(xiàn)度為4，水文因子貢獻(xiàn)度為1，而人為因子的貢獻(xiàn)度為0.5。也就是說，對(duì)山區(qū)公路邊坡安全性的影響從大到小的順序依次為地質(zhì)因子＞邊坡形態(tài)因子＞水文因子＞人為因子。

（2）確定評(píng)價(jià)因子權(quán)重。權(quán)重是對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)相對(duì)的重要程度的集中體現(xiàn)，綜合評(píng)估在確定評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，主要取決于指標(biāo)權(quán)重，即是說，綜合評(píng)估的可信程度直接受到指標(biāo)權(quán)重合理性的影響。本文確定評(píng)價(jià)因子權(quán)重的方法主要采取的是層次分析法以及德爾菲法，再結(jié)合向量歸一化進(jìn)行計(jì)算，可求取各評(píng)價(jià)因子的向量，其中邊坡形態(tài)因子的特征向量為0.353，地質(zhì)因子的向量為0.47，水文因子向量為0.118，而人為因子的向量為0.059，也就是它們所對(duì)應(yīng)的因子權(quán)重。

對(duì)于評(píng)價(jià)合理性問題，作為重要指標(biāo)的評(píng)價(jià)因子取值范圍還沒有較全面系統(tǒng)的研究，本文以寧波市山區(qū)公路邊坡為例，結(jié)合其邊坡特點(diǎn)對(duì)其邊坡安全性評(píng)價(jià)因子權(quán)重進(jìn)行確定，具體見表1：

表1

3 對(duì)多因子評(píng)價(jià)的結(jié)果分析

通過邊坡安全性多因子評(píng)價(jià)系統(tǒng)的評(píng)估體系，可以結(jié)合工程類比經(jīng)驗(yàn)來對(duì)評(píng)估基準(zhǔn)值進(jìn)行確定。所謂工程類比法，其實(shí)就是根據(jù)其他工程中危險(xiǎn)性已經(jīng)確定的情況，再結(jié)合實(shí)際工程特征找出具有相同特征的危險(xiǎn)性進(jìn)行基準(zhǔn)值評(píng)估，通常可借鑒的其他工程以確定危險(xiǎn)性分為三類，即為評(píng)估基準(zhǔn)值小于9的較小危險(xiǎn)性、評(píng)估基準(zhǔn)值為9至12.5的中等危險(xiǎn)性以及評(píng)估基準(zhǔn)值大于12.5的較大危險(xiǎn)性，然后基于工程實(shí)際情況并通過工程類比法對(duì)邊坡危險(xiǎn)性進(jìn)行確定。

4 邊坡安全性多因子評(píng)價(jià)的驗(yàn)證

本文對(duì)邊坡安全性多因子評(píng)價(jià)的驗(yàn)證，主要以寧波市山區(qū)公路為例，選取10個(gè)公路邊坡，結(jié)合折線形滑面法并通過安全性公式計(jì)算或工程類比法與多因子評(píng)價(jià)法進(jìn)行比較，對(duì)所選公路邊坡安全性多因子評(píng)價(jià)進(jìn)行驗(yàn)證，具體結(jié)果見下表所示（其中方法一為安全性計(jì)算或工程類比法，而方法二為多因子評(píng)價(jià)法見表2）。

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結(jié)語

綜上所述，山區(qū)公路邊坡安全性的影響因子，主要有坡高與坡度等邊坡形態(tài)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)造、水文水質(zhì)以及人為因素等，而根據(jù)邊坡安全性多因子評(píng)價(jià)系統(tǒng)的有效評(píng)估可知，有四分之一的現(xiàn)狀邊坡危險(xiǎn)性較大，而余下四分之三的危險(xiǎn)性為小到中等級(jí)危險(xiǎn)，而該評(píng)價(jià)系統(tǒng)不僅操作簡便，還有較好的符合性，可用于對(duì)山區(qū)公路邊坡安全性的評(píng)價(jià)分析?？傊絽^(qū)公路邊坡的不安全因素，為公路網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的實(shí)現(xiàn)及公路交通條件的改善埋下諸多隱患，必須對(duì)其安全性進(jìn)行合理評(píng)價(jià)分析，并采取有效防治措施，才能有效改善山區(qū)公路交通狀況，確保交通安全。

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