涂圣文，趙振華，鄧夢(mèng)雪，王 冰

(貴州師范大學(xué)材料與建筑工程學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025)

公路橋梁、隧道和高邊坡是公路工程施工中的三大高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)節(jié)，往往生產(chǎn)安全事故多發(fā)。對(duì)于山區(qū)高速公路而言，巖質(zhì)高邊坡工程尤為常見。爆破施工作為巖質(zhì)高邊坡的主要開挖方式，施工期間產(chǎn)生的爆破振動(dòng)對(duì)邊坡坡體的穩(wěn)定性以及臨近重要構(gòu)筑物的安全具有一定的影響，其安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估已成為山區(qū)高速公路建設(shè)過(guò)程中亟需解決的重要問(wèn)題之一。

為了完善高速公路路塹高邊坡工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，加強(qiáng)路塹高邊坡工程施工風(fēng)險(xiǎn)管理，我國(guó)交通運(yùn)輸部于2014 年12 月發(fā)布了《高速公路路塹高邊坡工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指南(實(shí)行)》(以下簡(jiǎn)稱《指南》)?！吨改稀穼⒏咚俟仿穳q高邊坡工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分為總體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和專項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估兩個(gè)層面，并分別推薦了各層面采用的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系和評(píng)估方法。但總體而言，《指南》所推薦的路塹高邊坡工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系和評(píng)估方法較為宏觀，缺乏針對(duì)巖質(zhì)高邊坡爆破施工這類專項(xiàng)工程的相關(guān)規(guī)定。

為了合理評(píng)估并有效控制巖質(zhì)高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)，近年來(lái)不少研究機(jī)構(gòu)和研究人員開展了一系列相關(guān)的研究工作。如陳江基于Abaqus 有限元軟件，建立了隧道—邊坡三維數(shù)值計(jì)算模型，研究了大斷面公路隧道洞口段爆破開挖對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響特征；陶張志等結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目，在保障施工安全、質(zhì)量、效率和邊坡美觀的情況下，提出了一套行之有效的巖質(zhì)高邊坡工程爆破施工技術(shù)方案；黃夢(mèng)昌等采用現(xiàn)場(chǎng)爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)和數(shù)值模擬的方法，研究了改擴(kuò)建工程中爆破振動(dòng)對(duì)既有邊坡巖體損傷的影響機(jī)理；何忠明等綜合考慮邊坡高度、坡形坡率、地質(zhì)條件、爆破設(shè)計(jì)方案、爆區(qū)環(huán)境以及安全監(jiān)督與管理等因素，建立了基于集對(duì)可拓粗糙集方法的高邊坡爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。

總體上來(lái)看，現(xiàn)有的研究多是采用數(shù)值模擬方法來(lái)分析爆破施工對(duì)高邊坡穩(wěn)定性的影響。但由于巖質(zhì)高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)的影響因素眾多,不僅有地質(zhì)方面的因素，而且還有設(shè)計(jì)方案和施工管理等方面的因素，其中許多因素很難量化并具有一定的隨機(jī)性和模糊性，因此單一的數(shù)值模擬方法很難綜合考慮這些因素。為了綜合考慮巖質(zhì)高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估問(wèn)題的區(qū)間模糊性、隨機(jī)性和離散性特征，本文借鑒云模型改進(jìn)的物元評(píng)估模型，構(gòu)建了巖質(zhì)高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估不確定分析模型，使得評(píng)估結(jié)果更具有科學(xué)性、準(zhǔn)確性和客觀性。

1 巖質(zhì)高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系

1. 1 安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建

本文構(gòu)建的巖質(zhì)高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系中評(píng)估指標(biāo)的選取參照《指南》中推薦的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)文獻(xiàn)，采用主成分分析法、專家咨詢法等綜合確定，最終確定的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系包括邊坡規(guī)模、地質(zhì)條件、設(shè)計(jì)因素和環(huán)境及管理因素四個(gè)方面共計(jì)6個(gè)評(píng)估指標(biāo)，詳見圖1。

圖1 巖質(zhì)高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系Fig.1 Safety risk assessment index system for blasting construction of rock high slope engineering

1. 2 評(píng)估指標(biāo)的分級(jí)和安全風(fēng)險(xiǎn)度量

要對(duì)高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，首先必須對(duì)所選取的評(píng)估指標(biāo)逐個(gè)進(jìn)行安全狀態(tài)評(píng)判。《指南》中將高速公路路塹高邊坡工程施工總體風(fēng)險(xiǎn)和專項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)均劃分為極高風(fēng)險(xiǎn)(Ⅳ)、高度風(fēng)險(xiǎn)(Ⅲ)、中度風(fēng)險(xiǎn)(Ⅱ)、低度風(fēng)險(xiǎn)(Ⅰ)4個(gè)安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，本文參照《指南》中的做法，將6個(gè)評(píng)估指標(biāo)按低度風(fēng)險(xiǎn)、中度風(fēng)險(xiǎn)、高度風(fēng)險(xiǎn)和極高風(fēng)險(xiǎn)4個(gè)安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行劃分，其具體安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的劃分標(biāo)準(zhǔn)主要參照《指南》的建議和相關(guān)文獻(xiàn)。6個(gè)評(píng)估指標(biāo)中，邊坡高度

C

和坡形坡率

C

為量化評(píng)估指標(biāo)，其中邊坡高度是決定路塹邊坡爆破施工難度的直接因素，邊坡越高，爆破施工難度越大，其安全風(fēng)險(xiǎn)也越高；坡形坡率以路塹邊坡超過(guò)所在自然斜坡比擬坡度值

Δα

來(lái)表示(參照《指南》中的建議)，

Δα

值越大，表明邊坡越陡，爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)越高；地質(zhì)條件

C

、爆破方案

C

、施工周邊環(huán)境

C

和安全管理

C

為定性評(píng)估指標(biāo)，其量值的確定由專家按百分制打分法綜合確定。各評(píng)估指標(biāo)具體等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 巖質(zhì)高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

1. 3 評(píng)估指標(biāo)權(quán)重的確定

《指南》中對(duì)各評(píng)估指標(biāo)權(quán)重系數(shù)的確定推薦采用重要性排序法，但由于該方法本質(zhì)上屬于主觀賦權(quán)法，其結(jié)果受人為因素的影響較大。為了減少評(píng)估指標(biāo)權(quán)重確定的工作量，并增加評(píng)估指標(biāo)權(quán)重系數(shù)的客觀性，本文采用經(jīng)變異系數(shù)改進(jìn)的CRITIC法來(lái)確定評(píng)估指標(biāo)C～C的權(quán)重系數(shù)，其主要步驟如下：

(1) 建立原始評(píng)估指標(biāo)矩陣=(

x

)×(其中，

x

為第

i

個(gè)風(fēng)險(xiǎn)事件第

j

個(gè)評(píng)估指標(biāo)的實(shí)測(cè)值或評(píng)分值；

m

為待評(píng)事件數(shù)目；

n

為評(píng)估指標(biāo)數(shù)目，本文中

n

取6)。

(1)

(3) 定義

v

為各評(píng)估指標(biāo)的變異系數(shù)，有：

(2)

(4) 利用第(2)步得到的標(biāo)準(zhǔn)化矩陣，計(jì)算各評(píng)估指標(biāo)之間的Pearson相關(guān)系數(shù)，并構(gòu)造相關(guān)系數(shù)矩陣=(

r

)×(

k

=1,2,…,6;

j

=1,2,…,6)，再由矩陣，按下式計(jì)算各評(píng)估指標(biāo)的獨(dú)立性系數(shù)

η

：

(3)

(5) 根據(jù)上述求得的各評(píng)估指標(biāo)的變異系數(shù)和獨(dú)立性系數(shù)，由下式計(jì)算各評(píng)估指標(biāo)的重要性系數(shù)

C

：

(4)

上式表明：

C

值越大，評(píng)估指標(biāo)

j

在評(píng)估指標(biāo)體系中越處于中心地位，其重要性越高，應(yīng)賦予其較大的權(quán)重。因此，可由下式計(jì)算第

j

個(gè)評(píng)估指標(biāo)的權(quán)重

w

：

(5)

2 巖質(zhì)高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的云化物元耦合模型

如上文所述，高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)的影響因素較多，這些因素在一定區(qū)間內(nèi)往往具有模糊性、隨機(jī)性的分布特征，因此高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估屬于復(fù)雜的不確定分析問(wèn)題。文獻(xiàn)[1]中采用了物元可拓方法來(lái)處理高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估問(wèn)題，雖然物元理論通過(guò)關(guān)聯(lián)函數(shù)對(duì)事物特征進(jìn)行定量計(jì)算，能解決評(píng)價(jià)對(duì)象內(nèi)容不相容的問(wèn)題，但由于其是將特征量值通過(guò)具體數(shù)值區(qū)間來(lái)確定，因而忽略了量值的隨機(jī)性和模糊性。而由李德毅院士在20世紀(jì)90年代提出的用來(lái)實(shí)現(xiàn)定性概念與定量數(shù)值之間雙向轉(zhuǎn)換的云模型，則能有效克服以上缺陷。因此，采用云模型對(duì)傳統(tǒng)的物元理論進(jìn)行改進(jìn)，構(gòu)建云化物元耦合模型，能夠發(fā)揮物元理論和云模型的組合優(yōu)勢(shì)，更加科學(xué)、全面地處理復(fù)雜不確定分析問(wèn)題中的隨機(jī)性和模糊性，已經(jīng)在各類風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估問(wèn)題中得到了一定的應(yīng)用。

2. 1 云化物元模型的基本形式

物元理論一般以事件名稱

M

、事件屬性特征

F

和事件屬性特征量值三者為集合來(lái)描述待分析的事件，以物元作為描述事件的基本元，形成一個(gè)有序三元組，記為=(

M

，

F

，

V

)，用矩陣可表示如下：

(6)

傳統(tǒng)的物元模型中，=(

M

，

F

，

V

)中的事件屬性特征量值通常被看作是確定的數(shù)值，而現(xiàn)實(shí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估事件中諸多屬性值則具有明顯的隨機(jī)性和模糊性，若用云模型的數(shù)字特征值(

E

,

E

,

H

)代替特征量值

V

，則可構(gòu)建云化物元模型如下：

(7)

式中:

E

為期望，代表著云重心的位置；

E

為熵，表示云代表的定性概念的模糊程度；

H

為超熵，主要體現(xiàn)樣本的隨機(jī)性，即云圖上云滴的厚度。云模型用這三個(gè)數(shù)字特征反映定性概念整體的定量特征。

2. 2 云模型參數(shù)的計(jì)算

云化物元模型中，在對(duì)巖質(zhì)高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)區(qū)間進(jìn)行劃分時(shí)，利用云模型的模糊性和隨機(jī)性，將傳統(tǒng)物元模型的區(qū)間邊界值模糊化，即將評(píng)估指標(biāo)的分類等級(jí)界限作為一個(gè)雙約束空間[

C

，

C

]處理，根據(jù)下面正態(tài)云模型的轉(zhuǎn)換公式，可求出巖質(zhì)高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)各評(píng)估指標(biāo)分類等級(jí)界限云模型的期望

E

、熵

E

和超熵

H

:

(8)

(9)

H

=

s

(10)

式中：

C

、

C

分別為評(píng)估指標(biāo)分類等級(jí)區(qū)間的最小值和最大值；

s

為常數(shù)，可結(jié)合巖質(zhì)高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)的模糊性、隨機(jī)性和實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。將表1中的各評(píng)估指標(biāo)分類等級(jí)區(qū)間量值代入公式(8)～(10)，可計(jì)算得到各評(píng)估指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)云模型的期望

E

、熵

E

和超熵

H

，其計(jì)算結(jié)果見表2。在云模型參數(shù)的計(jì)算中，根據(jù)相關(guān)研究，

s

值按

s

=0.1

E

選取。

表2 巖質(zhì)高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)各評(píng)估指標(biāo)分類等級(jí)界限云模型參數(shù)值

根據(jù)云模型生成算法，結(jié)合表2中巖質(zhì)高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)各評(píng)估指標(biāo)的云模型參數(shù)值，通過(guò)Matlab模擬計(jì)算出各評(píng)估指標(biāo)的評(píng)估云圖，由于篇幅所限，這里僅給出邊坡高度評(píng)估指標(biāo)

C

的評(píng)估云圖，如圖2所示。

圖2 邊坡高度C1評(píng)估云圖Fig.2 Assessment cloud map for slope height C1

2.3 評(píng)估指標(biāo)云關(guān)聯(lián)度計(jì)算

云模型與物元理論耦合后，傳統(tǒng)物元分析方法中的隸屬度函數(shù)就不再適用，需要根據(jù)云模型的相關(guān)算法來(lái)計(jì)算評(píng)估指標(biāo)的云關(guān)聯(lián)度。

(11)

根據(jù)公式(11)，逐一計(jì)算出待評(píng)估指標(biāo)與安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)云之間的云關(guān)聯(lián)度，可組成云關(guān)聯(lián)度矩陣：

(12)

式中:

k

為評(píng)估指標(biāo)

C

與安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)

l

之間的云關(guān)聯(lián)度；

n

為評(píng)估指標(biāo)數(shù)目，本文為6；

l

為安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)序號(hào)，本文為1～4的整數(shù)。

2. 4 安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)確定

首先，用評(píng)估指標(biāo)權(quán)重向量與云關(guān)聯(lián)度矩陣相乘，得到綜合評(píng)估向量：=·

(13)

式中：評(píng)估指標(biāo)權(quán)重向量由各評(píng)估指標(biāo)C～C的權(quán)重

w

(

j

=1,2,…,6)組成，

w

由上文所述方法確定。對(duì)綜合評(píng)估向量中的諸元素

b

，應(yīng)用加權(quán)平均法求得評(píng)估事件的綜合評(píng)估分?jǐn)?shù)

r

:

(14)

式中:

h

為安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)

l

的賦分值，本文對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)Ⅰ～Ⅳ分別賦予1、2、3、4分。由公式(14)計(jì)算得到的綜合評(píng)估分?jǐn)?shù)

r

接近于哪個(gè)數(shù)值，安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)就評(píng)判為與該數(shù)值對(duì)應(yīng)的等級(jí)。

(15)

(16)

式中：

r

(

x

)為第

q

次計(jì)算得到的綜合評(píng)估分?jǐn)?shù)。由于均值

E

,能反映巖質(zhì)高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的評(píng)估分?jǐn)?shù)，而標(biāo)準(zhǔn)差

E

,則表達(dá)的是評(píng)估結(jié)果的離散性，其值越大，評(píng)估結(jié)果越分散。因此，定義置信度因子

β

為

(17)

上式表明：

β

值越小，評(píng)估結(jié)果的分散性越小，評(píng)估結(jié)果越可靠。一般情況下，若

β

<0.05時(shí)可認(rèn)為評(píng)估結(jié)果可信。

3 實(shí)例應(yīng)用與分析

本文以西南某山區(qū)高速公路項(xiàng)目8處巖質(zhì)高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估為例，闡述本文方法的應(yīng)用步驟和應(yīng)用效果。

首先，根據(jù)該項(xiàng)目爆破方案，統(tǒng)計(jì)得到該8處巖質(zhì)高邊坡工程的邊坡高度和坡形坡率參數(shù);再選取5位工程建設(shè)、安全管理及爆破工程等領(lǐng)域的專家，由專家根據(jù)實(shí)際情況對(duì)每處工程的地質(zhì)條件、爆破方案、施工周邊環(huán)境和安全管理4個(gè)評(píng)估指標(biāo)在0～100分之間進(jìn)行打分后取平均值，整理后得到該高速公路項(xiàng)目巖質(zhì)高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)各評(píng)估指標(biāo)的原始評(píng)分值，見表3。

表3 某高速公路項(xiàng)目巖質(zhì)高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)各評(píng)估指標(biāo)的實(shí)測(cè)值或評(píng)分值

然后，采用基于改進(jìn)的CRITIC法確定各評(píng)估指標(biāo)的權(quán)重。根據(jù)公式(1)～(5)求得邊坡高度

C

、坡形坡率

C

、地質(zhì)條件

C

、爆破方案

C

、施工周邊環(huán)境

C

和安全管理

C

各評(píng)估指標(biāo)的權(quán)重為=[

w

,

w

,…,

w

]=[0.119,0.192,0.161,0.164,0.211,0.154]。最后，根據(jù)第2.2～2.4節(jié)所述的評(píng)估方法，編制安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的Matlab程序，分別計(jì)算上述8處巖質(zhì)高邊坡工程爆破施工的安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。該程序的主要計(jì)算步驟如下：①根據(jù)表2中各評(píng)估指標(biāo)分類等級(jí)界限云模型的3個(gè)數(shù)字特征，讓每個(gè)安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)對(duì)應(yīng)一朵云，利用正態(tài)云發(fā)生器生成4朵正態(tài)云，其中邊坡高度

C

的4朵正態(tài)云見圖2；②針對(duì)每個(gè)評(píng)估案例，分別輸入表3中6個(gè)評(píng)估指標(biāo)的實(shí)測(cè)值或評(píng)分值，根據(jù)公式(11)計(jì)算求得各評(píng)估指標(biāo)與安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)云之間的云關(guān)聯(lián)度；③按第1.3節(jié)方法求得各評(píng)估指標(biāo)的權(quán)重值，根據(jù)公式(13)求得各案例的綜合評(píng)估向量，并根據(jù)公式(14)求得各案例的綜合評(píng)估分?jǐn)?shù)；④為了減少隨機(jī)因素的影響，按上述步驟重復(fù)計(jì)算100次，根據(jù)公式(15)和(16)計(jì)算得到綜合評(píng)估分?jǐn)?shù)的均值和標(biāo)準(zhǔn)差，并根據(jù)公式(17)求得置信度因子，以判斷評(píng)估結(jié)果的可信度，具體計(jì)算結(jié)果見表4。此外，為了檢驗(yàn)本文所述方法的有效性，采用傳統(tǒng)物元法、云模型法、集對(duì)分析法3種常用方法對(duì)上述8處巖質(zhì)高邊坡工程爆破施工的安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行了評(píng)估，具體評(píng)估結(jié)果見表4。

表4 8處巖質(zhì)高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果

由表4可知，本文方法的評(píng)估結(jié)果與傳統(tǒng)物元法、云模型法、集對(duì)分析法3種常用方法的評(píng)估結(jié)果基本吻合，且各評(píng)估案例的置信度因子均小于0.05，表明本文提出的云化物元耦合模型方法應(yīng)用于巖質(zhì)高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是合理、有效的。

將本文云化物元耦合模型方法與傳統(tǒng)物元法、云模型法、集對(duì)分析法單獨(dú)進(jìn)行了比較，其評(píng)估結(jié)果均具有較高的相似性。其中，本文方法與傳統(tǒng)物元法和集對(duì)分析法相比，有87.5%的評(píng)估結(jié)果是相同的；本文方法與云模型法相比，有75%的評(píng)估結(jié)果是相同的。同時(shí)，根據(jù)表4中4種方法評(píng)估結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析可知，案例1、案例4、案例6評(píng)估結(jié)果為Ⅲ級(jí)的最多，案例2、案例3、案例7評(píng)估結(jié)果為Ⅱ級(jí)的最多，案例5評(píng)估結(jié)果為Ⅰ級(jí)的最多，案例8評(píng)估結(jié)果為Ⅳ級(jí)的最多。由此可以看出，各案例評(píng)估結(jié)果最多的安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)與云化物元耦合模型方法的評(píng)估結(jié)果完全相同，說(shuō)明本文云化物元耦合模型方法較其他評(píng)估方法的評(píng)估結(jié)果更具有代表性。

此外，本文云化物元耦合模型方法通過(guò)采用綜合評(píng)估分?jǐn)?shù)均值

E

,來(lái)界定安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，相較于其他評(píng)估方法，能夠提供評(píng)估案例更多的綜合信息。例如案例1和案例4，采用云化物元耦合模型方法對(duì)其進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí)其評(píng)估結(jié)果均為Ⅲ級(jí)，但案例4的綜合評(píng)估分?jǐn)?shù)均值3.11高于案例1的綜合評(píng)估分?jǐn)?shù)均值2.56，表明案例4的爆破施工危險(xiǎn)性要高于案例1。分析表3中案例4和案例1的原始評(píng)分值可以看出，案例4和案例1的6項(xiàng)評(píng)估指標(biāo)的相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)程度各有高低。其中案例4的邊坡高度、坡形坡率、地質(zhì)條件3個(gè)評(píng)估指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)程度要高于案例1，而案例1的爆破方案、施工周邊環(huán)境、安全管理3個(gè)評(píng)估指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)程度要高于案例4。由于云化物元耦合模型方法一方面保留了傳統(tǒng)物元理論善于解決評(píng)估指標(biāo)間不相容問(wèn)題的優(yōu)點(diǎn)，另一方面由于云模型的引入，可將巖質(zhì)高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過(guò)程中的模糊性和隨機(jī)性實(shí)現(xiàn)量化轉(zhuǎn)換，從而準(zhǔn)確地反映爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的不確定性特點(diǎn)。因此，采用本文的云化物元耦合模型方法對(duì)巖質(zhì)高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行評(píng)估，比其他評(píng)估方法更加全面，且評(píng)估結(jié)果具有更高的可靠性。

4 結(jié)論與建議

為了有效解決巖質(zhì)高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估這個(gè)復(fù)雜的不確定性問(wèn)題，本文首先采用經(jīng)云模型改進(jìn)的云化物元耦合模型，充分發(fā)揮了物元理論和云模型的組合優(yōu)勢(shì)來(lái)處理巖質(zhì)高邊坡爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中普遍存在的模糊性、隨機(jī)性和離散性特征；然后采用基于改進(jìn)CRITIC的客觀賦權(quán)法，基于評(píng)估指標(biāo)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)，通過(guò)挖掘評(píng)估指標(biāo)的信息量和評(píng)估指標(biāo)之間的相關(guān)性來(lái)確定評(píng)估指標(biāo)的權(quán)重，使得評(píng)估結(jié)果更具有可信性；最后以某高速公路項(xiàng)目8處巖質(zhì)高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估為案例，闡述了本文方法的應(yīng)用步驟，并將本文方法的評(píng)估結(jié)果與傳統(tǒng)物元法、云模型法、集對(duì)分析法3種常用方法的評(píng)估結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析，以檢驗(yàn)本文方法的應(yīng)用效果。結(jié)果表明：本文云化物元耦合模型方法的評(píng)估結(jié)果與3種常用方法的評(píng)估結(jié)果基本吻合，且各評(píng)估案例的置信度因子均小于0.05，說(shuō)明本文提出的云化物元耦合模型方法應(yīng)用于巖質(zhì)高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是合理、有效的;該云化物元耦合模型方法通過(guò)采用綜合評(píng)估分?jǐn)?shù)均值來(lái)判定安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，相較于其他評(píng)估方法，能夠提供評(píng)估案例更多的綜合信息，且比其他評(píng)估方法能夠更加全面地反映評(píng)估指標(biāo)間包含的不確定關(guān)系，使得評(píng)估結(jié)果具有更高的可靠性。

需要指出的是，巖質(zhì)高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中，各評(píng)估指標(biāo)安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的劃分標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)估指標(biāo)的評(píng)分取值是否合理也會(huì)對(duì)評(píng)估結(jié)果產(chǎn)生較大的影響。因此，在后續(xù)的研究中，還需進(jìn)一步補(bǔ)充和完善巖質(zhì)高邊坡工程爆破施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系，并研究評(píng)估指標(biāo)評(píng)分取值及其安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題，以進(jìn)一步提高評(píng)估指標(biāo)體系的科學(xué)性，增強(qiáng)評(píng)估結(jié)果的全面性和客觀性。