賀 華 剛

(重慶工商職業(yè)學(xué)院，重慶 401520)

談邊坡工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及其指標(biāo)體系

賀 華 剛

(重慶工商職業(yè)學(xué)院，重慶 401520)

簡(jiǎn)要介紹了邊坡風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系的建立原則，通過(guò)對(duì)邊坡工程穩(wěn)定性影響因素的分析，建立了邊坡風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系，并闡述了模糊層次綜合法對(duì)邊坡工程風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)的原理和步驟，為今后對(duì)邊坡工程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供了參考。

邊坡工程，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，指標(biāo)體系，模糊層次綜合法

1 概述

我國(guó)山區(qū)眾多,西南地區(qū)尤為明顯，山區(qū)大多數(shù)自然災(zāi)害與邊坡都密切相關(guān),比如滑坡、崩塌、墜石、山崩和泥石流等,這些災(zāi)害都嚴(yán)重危害人民生命財(cái)產(chǎn)安全。在進(jìn)行滑坡災(zāi)害防治時(shí)，不但要考慮防治措施的技術(shù)可行性，還要兼顧工程防治的安全性和經(jīng)濟(jì)性，所以我們有必要對(duì)邊坡工程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。

2 建立風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系

風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系的建立是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的前提，在進(jìn)行邊坡工程的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)之前，必須要建立合適的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

2.1 風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系的建立原則

邊坡變形破壞的形成和發(fā)展是非常復(fù)雜的，影響邊坡穩(wěn)定的因素也是錯(cuò)綜紛雜，建立邊坡工程風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系，首先要對(duì)影響邊坡的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行識(shí)別，然后對(duì)這些因素進(jìn)行收集、整理、歸納和分析，把這些復(fù)雜因素進(jìn)行分解，使其簡(jiǎn)單化、單元化、層次化，并且明確各個(gè)影響因子與邊坡穩(wěn)定之間的關(guān)系，最后根據(jù)邊坡的具體實(shí)際情況建立一套科學(xué)的、系統(tǒng)的指標(biāo)體系。具體要求有以下幾點(diǎn)：

1)指標(biāo)必須全面，指標(biāo)體系應(yīng)覆蓋對(duì)邊坡變形破壞有實(shí)質(zhì)影響的所有因素，不得遺漏；

2)指標(biāo)必須具有較好的代表性，能夠?qū)吰碌姆€(wěn)定狀況作出準(zhǔn)確的反映；

3)指標(biāo)必須具有可操作性，指標(biāo)體系量值的獲取與評(píng)價(jià)要相對(duì)容易和方便；

4)指標(biāo)必須具有比較清楚的邏輯關(guān)系，指標(biāo)體系當(dāng)中各指標(biāo)之間要有明確的層次關(guān)系。

2.2 邊坡工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

影響邊坡工程的穩(wěn)定性的因素很多，主要可分為內(nèi)在因素和外在因素兩大類。內(nèi)在因素往往會(huì)對(duì)邊坡穩(wěn)定造成長(zhǎng)期而緩慢的影響，邊坡變形破壞的形式及規(guī)模主要取決于內(nèi)在因素，所以內(nèi)在因素對(duì)邊坡的穩(wěn)定性起著決定性和控制性的作用。外在因素對(duì)邊坡的變形和破壞作用是短暫但是十分明顯的，只能間接促進(jìn)邊坡變形和破壞的發(fā)生和發(fā)展。

不同的邊坡，其破壞形式、穩(wěn)定影響因素也是不同的，所以邊坡失穩(wěn)的影響因素我們也不能一概而論，必須做到具體問(wèn)題具體分析。但是對(duì)于某些類型或者某些地區(qū)的邊坡來(lái)說(shuō)，我們可以認(rèn)為影響其穩(wěn)定的因素是類似的。本文參考相關(guān)文獻(xiàn)，并結(jié)合對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的調(diào)查，將最大地震烈度、邊坡坡度、切割深度、內(nèi)摩擦角、粘聚力、巖性、日最大降雨量、地表水影響8個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)作為邊坡穩(wěn)定性影響因素，將模糊層次綜合評(píng)價(jià)模型應(yīng)用于邊坡工程評(píng)價(jià)，各指標(biāo)確定如表1所示。

表1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3 邊坡工程風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)

常用的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法有很多，如事故樹(shù)分析法、LEC分析法、AHP層次分析法、模糊綜合評(píng)價(jià)法等等，這些方法都存在各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中都有著各自的局限性。事故樹(shù)法雖然形象、直觀，但是在復(fù)雜系統(tǒng)中容易遺漏；LEC分析法簡(jiǎn)單易行，但不具普遍性；層次分析法計(jì)算簡(jiǎn)單，但定量數(shù)據(jù)不足。所以風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)不能單純地使用某一種方法，否則會(huì)對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果造成很大的影響。

模糊層次綜合法以模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，能將一些邊界不清楚，不容易定量的因素定量化，并綜合層次分析法，對(duì)多因素、多層次的復(fù)雜問(wèn)題評(píng)價(jià)效果較好。

具體評(píng)價(jià)步驟如下。

3.1 建立評(píng)價(jià)因素集

影響評(píng)價(jià)對(duì)象的n個(gè)因素組成的集合，稱因素集:

U={uqu2…uj…un}。

3.2 建立決策集

由m個(gè)評(píng)語(yǔ)結(jié)果組成的評(píng)價(jià)集，亦稱決策集:

V={V1V2…Vi…Vm}。

3.3 建立隸屬函數(shù)確定單因素評(píng)價(jià)矩陣R

隸屬度指的是評(píng)價(jià)因素集中每一個(gè)指標(biāo)隸屬于評(píng)語(yǔ)集中不同評(píng)語(yǔ)分級(jí)的程度，隸屬函數(shù)表示因素集U中的某一指標(biāo)隸屬于模糊集合的程度，其取值在[0，1]區(qū)間，并以γji表示。此值即為μj的隸屬度，單因素評(píng)價(jià)矩陣即為評(píng)價(jià)因素集U中全部指標(biāo)隸屬度的合成。

3.4 用層次分析法建立權(quán)重集

1)構(gòu)造判斷矩陣。

根據(jù)建立的邊坡工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，通過(guò)1～9標(biāo)度法對(duì)各層次指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)造判斷矩陣：

2)計(jì)算重要性排序。

借助MATLAB軟件計(jì)算判斷矩陣A的最大特征值λmax及與之相對(duì)應(yīng)特征向量W。

3)檢驗(yàn)矩陣的一致性。

矩陣的隨機(jī)一致性檢驗(yàn)，可以通過(guò)CR來(lái)評(píng)定，CR為一致性指標(biāo)與隨機(jī)一致性的比值：

CR=CI/RI。

表2 隨機(jī)一致性指標(biāo)

若CR<0.10，可以認(rèn)為判斷矩陣的一致性是滿足要求的，排序的權(quán)重向量可以由λmax對(duì)應(yīng)的特征向量來(lái)表示，否則就需要對(duì)判斷矩陣進(jìn)行反復(fù)調(diào)整，直到滿足一致性指標(biāo)。

4)模糊層次綜合評(píng)價(jià)。

根據(jù)模糊評(píng)判綜合原理可得：

B=W·R=(b1,b2,…,bn)。

對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行歸一化，并取b*=max{b1,b2,…,bn}，即得綜合評(píng)判結(jié)果V，根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果可以確定邊坡的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文介紹了邊坡工程風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系的建立原則，通過(guò)對(duì)邊坡工程穩(wěn)定性的分析，建立了邊坡工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系指標(biāo)。模糊層次綜合法是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中一種常用的綜合方法，本文介紹采用模糊層次綜合法對(duì)邊坡工程風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)的原理和步驟，能夠?qū)吰鹿こ痰娘L(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)工作起到一定的參考作用。

[1] 杜 棟.現(xiàn)代綜合評(píng)價(jià)方法與案例精選[M].北京:清華大學(xué)出版社,2008.

[2] 汪 麗，吳 麗，陳禮儀.高邊坡工程風(fēng)險(xiǎn)源指標(biāo)體系的研究與構(gòu)建[J].探礦工程(巖土鉆掘工程),2011(2)：46.

[3] 張 嵐，韓世棟，蔣裕豐.水利水電工程高邊坡的危險(xiǎn)源辨識(shí)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].西北水利水電,2011(sup)：41.

Discussion on the slope engineering risk evaluation and its index system

HE Hua-gang

(ChongqingVocationalCollegeofIndustryandBusiness,Chongqing401520,China)

The thesis briefly introduces the establishing principles of slope risk index system. Through analyzing the factors influencing slope engineering stability, it establishes slope risk index system, and describes slope risk leveling evaluation principles and steps with the fuzzy-hierarchy synthesis method, which has provided some guidance for slope engineering risk evaluation.

slope engineering, risk evaluation, index system, fuzzy-hierarchy synthesis method

1009-6825(2014)11-0090-02

2014-01-26

賀華剛(1981- )，男，講師

TU413.62

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