楊汶明，鄭明新，李正陽(yáng)，段良偉

(1.華東交通大學(xué) 土木與建筑學(xué)院，江西 南昌 330013；2.華東交通大學(xué) 土木工程國(guó)家實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，江西 南昌 330013)

0 引言

煤系地層是廣泛分布在我國(guó)南方以及西南地區(qū)的一種特殊巖層，由于煤系軟巖水穩(wěn)性極差，遇水易崩解軟化，造成邊坡煤系地層抗剪強(qiáng)度急劇下降，施工完成后的煤系土邊坡穩(wěn)定性很差。由于邊坡工程存在大量的模糊性與不確定性，主要體現(xiàn)在巖土材料自身的模糊、不確定性，影響因素具有的模糊、不確定性，評(píng)價(jià)過(guò)程中人為的模糊、不確定性。因此邊坡的穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)一直是巖土領(lǐng)域研究的難點(diǎn)和重點(diǎn)。針對(duì)巖土工程特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者將隨機(jī)有限元[1]、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[2]、模糊數(shù)學(xué)[3-4]、層次分析法[5]、蒙特卡洛[6]、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)[7]等多種方法運(yùn)用于巖土工程，其中層次分析方法是一種定性與定量分析相結(jié)合的多目標(biāo)決策分析方法，其關(guān)鍵是建立評(píng)價(jià)目標(biāo)的層次結(jié)構(gòu)模型并得到所有影響因素對(duì)最終目標(biāo)的影響權(quán)重，具有實(shí)用、簡(jiǎn)潔、系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，不足的是主觀影響較大，評(píng)價(jià)結(jié)果也較粗略，而熵權(quán)法可極大地區(qū)分各指標(biāo)對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響，且具有計(jì)算簡(jiǎn)便準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，可解決評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定過(guò)多依靠主觀思維的弊端[8]。近年來(lái)云模型理論引入巖土領(lǐng)域研究，云模型能夠?qū)⒍ㄐ愿拍钆c定量數(shù)值間相互轉(zhuǎn)換，對(duì)所選因素的模糊性與不確定性進(jìn)行綜合評(píng)定。于偉[9]等利用正態(tài)云發(fā)生器建立了黃土邊坡的云評(píng)價(jià)模型，并采用該模型對(duì)陜西S302六處黃土邊坡進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，均與實(shí)際情況符合，但選取指標(biāo)均為定量指標(biāo)，不符合風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)選取定性與定量結(jié)合的原則，未能體現(xiàn)邊坡工程的模糊性特點(diǎn)。楊文東[10]等建立邊坡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估云模型，與傳統(tǒng)模糊綜合評(píng)價(jià)法相比，該評(píng)估模型評(píng)價(jià)結(jié)果更符合實(shí)際情況，但在指標(biāo)權(quán)重只通過(guò)專(zhuān)家打分確定，受主觀影響較大。

綜上，雖然一些學(xué)者將云模型用于邊坡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，但在指標(biāo)權(quán)重確定方面受主觀因素大，且選取的評(píng)價(jià)指標(biāo)也不可直接套用于煤系土邊坡，因此本研究在提出具有特色的煤系土邊坡失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)層次結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上，采用層次分析法和熵權(quán)法相結(jié)合的主客觀組合賦權(quán)方式計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重，最后利用云模型理論建立煤系土邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)模型，并以昌栗高速公路K213邊坡為例對(duì)該模型進(jìn)行驗(yàn)證。

1 組合賦權(quán)以及云模型理論

1.1 組合賦權(quán)

1.1.1 層次分析法(AHP)計(jì)算主觀權(quán)重

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中主觀權(quán)重常使用層次分析法確定，假設(shè)層次結(jié)構(gòu)模型中1級(jí)指標(biāo)為Ui(i=1，2…m),2級(jí)指標(biāo)為Uij(i=1，2…m，j=1，2…n),m為1級(jí)指標(biāo)數(shù)量，n為1級(jí)指標(biāo)Ui對(duì)應(yīng)的2級(jí)指標(biāo)數(shù)量，則Wi作為1級(jí)指標(biāo)主觀權(quán)重，Wij為2級(jí)指標(biāo)主觀權(quán)重，層次分析法在邊坡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中應(yīng)用較多，本研究不再贅述其原理。

1.1.2 熵權(quán)法確定客觀權(quán)重

熵是熱力學(xué)中的一個(gè)概念，而熵權(quán)法則是在客觀條件下利用各指標(biāo)的熵值來(lái)確定指標(biāo)權(quán)重，能夠避免計(jì)算過(guò)程中的主觀影響。在熵權(quán)法中，一個(gè)指標(biāo)的權(quán)重與該指標(biāo)的熵值呈反比，計(jì)算時(shí)，假設(shè)有M個(gè)待評(píng)價(jià)項(xiàng)目，N個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，并得到原始判斷矩陣R=(Qij)M×N，則計(jì)算如式(1)所示。

(1)

(2)

式中，Hj,Wj為第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)熵值，熵權(quán);Qij為第j個(gè)指標(biāo)下第i個(gè)項(xiàng)目的評(píng)價(jià)值。

1.1.3 組合權(quán)重

為了既能夠反映決策者的主觀思維，又能體現(xiàn)客觀數(shù)據(jù)的規(guī)律，使主客觀權(quán)重差異程度與各種分配系數(shù)相匹配，本研究采用線性加權(quán)法計(jì)算綜合權(quán)重，計(jì)算公式如式(2)所示。

W=αW1+(1-α)W2,

(3)

式中，W1，W2分別為主觀權(quán)重和客觀權(quán)重，本研究認(rèn)為主客觀權(quán)重一樣重要，α取0.5。

1.2 云模型理論

1.2.1 云模型概念及數(shù)值特征

云模型是一種在概率論與模糊數(shù)學(xué)理論相結(jié)合的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)某一個(gè)定性與其定量表示相互轉(zhuǎn)換的認(rèn)知計(jì)算模型，它能夠反映出模糊性與隨機(jī)性的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，建立起定性與定量之間的映射，其通過(guò)期望(EX)、熵(En)、超熵(He)這3個(gè)數(shù)字特征量來(lái)反映定性概念的的定量特征。

1.2.2 云發(fā)生器

云發(fā)生器是具體實(shí)現(xiàn)云模型的方法，包括正向、逆向云發(fā)生器2種，其中正向云發(fā)生器通過(guò)云的特征數(shù)字(EX，En，He)生成云圖，能夠反映定性概念到定量表達(dá)的過(guò)程。本研究通過(guò)式(4)計(jì)算煤系土邊坡失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)各評(píng)價(jià)指標(biāo)的3個(gè)數(shù)字特征，再通過(guò)云正向發(fā)生器生成標(biāo)準(zhǔn)云圖和綜合評(píng)價(jià)云圖，以評(píng)價(jià)煤系土邊坡失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

2 煤系土邊坡失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型

2.1 煤系土邊坡失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系的建立

煤系土邊坡影響因素眾多，準(zhǔn)確、合理的選擇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)是決定評(píng)價(jià)結(jié)果是否正確的關(guān)鍵，根據(jù)科學(xué)性、全面系統(tǒng)性、實(shí)用性、有針對(duì)性及定性與定量結(jié)合的原則，在對(duì)煤系土邊坡調(diào)查的基礎(chǔ)上，廣泛查閱煤系地層工程地質(zhì)特性研究資料，借鑒相關(guān)文獻(xiàn)[11-16]，本研究最后選取煤系地層工程性質(zhì)、地形地貌、工程建設(shè)工藝、氣象水文條件、邊坡防護(hù)及綠化以及其他因素5個(gè)方面作為1級(jí)指標(biāo)展開(kāi)研究，并以這5大1級(jí)指標(biāo)為核心根據(jù)各指標(biāo)內(nèi)在聯(lián)系劃分出20個(gè)2級(jí)子指標(biāo)，其中，將接觸面傾角、黏土礦物組成及含量、煤系巖層產(chǎn)狀與坡向關(guān)系、裂隙發(fā)育程度、風(fēng)化程度納入煤系地層工程性質(zhì)；坡高、坡形坡率、坡面形態(tài)納入地形地貌；開(kāi)挖臺(tái)階坡比、開(kāi)挖臺(tái)階高度、開(kāi)挖方式、施工銜接納入工程建設(shè)工藝；年平均降雨量、月平均降雨量、地下水位、風(fēng)化作用強(qiáng)度納入氣象水文條件；坡面防排水現(xiàn)狀、邊坡防護(hù)現(xiàn)狀、邊坡加固現(xiàn)狀、植被覆蓋率納入邊坡防護(hù)及綠化；地震烈度、邊坡變形特征納入其他因素，具體見(jiàn)圖1，20個(gè)2級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

圖1 煤系土邊坡失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Fig.1 Coal measures soil slope instability risk evaluation indicator system

表1 煤系土邊坡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Tab.1 Coal measures soil slope instability risk evaluation criteria

續(xù)表1

2.2 建立評(píng)語(yǔ)集及標(biāo)準(zhǔn)云

(4)

根據(jù)式(4)，計(jì)算出4個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)區(qū)間的標(biāo)準(zhǔn)云數(shù)字特征(見(jiàn)表2)。

表2 標(biāo)準(zhǔn)云數(shù)字特征指標(biāo)Tab.2 Standard cloud digital characteristics indicators

對(duì)上述4個(gè)不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)提出相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施：邊坡風(fēng)險(xiǎn)較小時(shí)，視邊坡風(fēng)險(xiǎn)可接受，無(wú)需采取措施；邊坡風(fēng)險(xiǎn)一般時(shí)，允許風(fēng)險(xiǎn)存在，但需要采取適當(dāng)措施，如普通防護(hù)、支擋加固等措施；邊坡風(fēng)險(xiǎn)較大時(shí)，邊坡風(fēng)險(xiǎn)不可接受，需要立即采取支擋加固為主、普通防護(hù)為輔的應(yīng)對(duì)措施，降低風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)；風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)極大時(shí)，應(yīng)進(jìn)行重點(diǎn)治理，采取特殊支擋及加固結(jié)構(gòu)，優(yōu)化邊坡設(shè)計(jì)，治理后加強(qiáng)對(duì)邊坡及支擋加固結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)。

2.3 煤系土邊坡穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)云

本研究通過(guò)邀請(qǐng)經(jīng)驗(yàn)豐富的專(zhuān)家、相關(guān)工程從業(yè)人員根據(jù)表1、表2對(duì)所選評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行打分分析，計(jì)算得到各評(píng)價(jià)指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)云，風(fēng)險(xiǎn)云的特征數(shù)字計(jì)算公式如式(4)[17]所示：

(5)

式中,q，EX，S2分別為樣本數(shù)量、均值、方差；Xk為第k位專(zhuān)家評(píng)分；En為熵值；He為超熵。

2.4 綜合風(fēng)險(xiǎn)云

煤系土邊坡穩(wěn)定性綜合風(fēng)險(xiǎn)云由1級(jí)風(fēng)險(xiǎn)云矩陣和1級(jí)指標(biāo)綜合權(quán)重計(jì)算可得。類(lèi)似，1級(jí)風(fēng)險(xiǎn)云可由2級(jí)指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)云矩陣和2級(jí)指標(biāo)綜合權(quán)重算出，2級(jí)指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)云由式(5)計(jì)算。計(jì)算公式如下：

(E′X,E′n，…,H′e)，

(6)

式中E′X,E′n,H′e為下一級(jí)指標(biāo)云期望、熵、超熵。

2.5 綜合風(fēng)險(xiǎn)云圖及相似度

標(biāo)準(zhǔn)云圖以及綜合風(fēng)險(xiǎn)云圖由正云發(fā)生器生成，可采用Matlab編程得到正向云發(fā)生器代碼。

(7)

計(jì)算出相似度后，按照最大相似度原則，對(duì)最終風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)做出評(píng)價(jià)。

3 煤系土邊坡實(shí)例分析

3.1 工程概況

南昌至昌栗高速位于南昌市、宜春市及萍鄉(xiāng)市境內(nèi)，東接南昌西外環(huán)、西連上栗至萍鄉(xiāng)高速與湖南瀏陽(yáng)對(duì)接，是贛西第3條大通道，對(duì)打造南昌核心增長(zhǎng)極、增強(qiáng)南昌輻射功能、提升高安、上高等贛西地區(qū)縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平意義重大。在昌栗高速邊坡開(kāi)挖的過(guò)程中，出露了大面積的煤系地層，由于缺乏對(duì)煤系地層的認(rèn)知，沿線施工過(guò)程中出現(xiàn)了大量煤系土邊坡變形失穩(wěn)的情況。其中C11標(biāo)段內(nèi)K213處邊坡設(shè)計(jì)為4級(jí)坡，開(kāi)挖坡率為1∶1.25，1，2，3，4級(jí)防護(hù)均為肋式拱型防護(hù)，框架內(nèi)噴播草種。施工開(kāi)挖1級(jí)坡時(shí)發(fā)現(xiàn)1級(jí)邊坡為破碎煤層夾雜強(qiáng)風(fēng)化炭質(zhì)泥巖,雨水易膨脹崩解，造成邊坡失穩(wěn)，因此1級(jí)邊坡防護(hù)改為矮擋墻加護(hù)面墻，當(dāng)施工完擋土墻及2、3級(jí)邊坡拱形骨架、平臺(tái)溝及截水溝后，發(fā)現(xiàn)在路塹邊坡后緣距征地邊界30 m位置出現(xiàn)一條沿坡向的弧形裂縫，因此決定在1級(jí)平臺(tái)增加抗滑樁，山體裂縫則采用聚乙烯薄膜加土封填。盡管在這之后邊坡暫時(shí)處于穩(wěn)定狀態(tài)，但該地區(qū)降雨充沛，坡體在暴雨條件下仍有變形跡象，有必要對(duì)該處邊坡進(jìn)行失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)分析，以采取相應(yīng)治理措施。

3.2 分析過(guò)程

按照層次分析法計(jì)算流程計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)主觀權(quán)重，根據(jù)式(1)熵權(quán)法計(jì)算客觀權(quán)重，式(2)確定綜合權(quán)重，結(jié)果見(jiàn)表3。對(duì)20個(gè)2級(jí)指標(biāo)實(shí)行量化，為減小量化過(guò)程中的主觀性、隨機(jī)性影響，邀請(qǐng)經(jīng)驗(yàn)豐富的6位專(zhuān)家及相關(guān)從業(yè)人員對(duì)K213處煤系土邊坡失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行打分，打分依據(jù)見(jiàn)表1，打分結(jié)果見(jiàn)表4。根據(jù)表4的評(píng)分結(jié)果應(yīng)用式(4)計(jì)算各指標(biāo)的云模型數(shù)字特征，采用式(5)計(jì)算1級(jí)指標(biāo)和2級(jí)指標(biāo)的云模型數(shù)字特征，分別見(jiàn)表5、表6。

表3 指標(biāo)權(quán)重集Tab.3 Indicator weight set

表4 專(zhuān)家評(píng)分表Tab.4 Expert scoring table

表5 2級(jí)指標(biāo)及云模型數(shù)字特征參數(shù)Tab.5 Indicators of level 2 and digital characteristics parameters of cloud model

表6 1級(jí)指標(biāo)云模型數(shù)字特征參數(shù)Tab.6 Digital characteristics parameters of level 1 indicator cloud model

利用matlab得到的云正向發(fā)生器生成評(píng)價(jià)集標(biāo)準(zhǔn)云以及K213邊坡綜合風(fēng)險(xiǎn)云的云圖并進(jìn)行對(duì)比，見(jiàn)圖2、圖3。為了明確5個(gè)1級(jí)指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)程度，同時(shí)生成1級(jí)指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)云圖與標(biāo)準(zhǔn)云進(jìn)行對(duì)比，見(jiàn)圖4。最后再深度分析2級(jí)指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。本研究選取了幾個(gè)具有代表性的2級(jí)指標(biāo)，分別為接觸面傾角C15、坡高C21、施工銜接C34、年平均降雨量C41、邊坡變形現(xiàn)狀C51，生成的風(fēng)險(xiǎn)云對(duì)比圖，見(jiàn)圖5。

圖2 評(píng)價(jià)集標(biāo)準(zhǔn)云圖Fig.2 Standard nephogram of evaluation set

圖3 綜合風(fēng)險(xiǎn)云和標(biāo)準(zhǔn)云對(duì)比圖Fig.3 Comparison of comprehensive risk cloud and standard cloud

圖4 1級(jí)指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)云和標(biāo)準(zhǔn)云對(duì)比圖Fig.4 Comparison of level 1 indicator risk cloud and standard cloud

3.3 分析結(jié)果

經(jīng)式(5)計(jì)算，該處邊坡穩(wěn)定性綜合風(fēng)險(xiǎn)云數(shù)字特征為(7.407，0.307，0.103)，通過(guò)K213處邊坡的綜合風(fēng)險(xiǎn)云與標(biāo)準(zhǔn)云圖的對(duì)比，以及相似度的計(jì)算，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為Ⅲ級(jí)，處于較高風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)采用AHP法得到的主觀權(quán)重，選取專(zhuān)家X1的評(píng)分結(jié)果計(jì)算得分為8.061 2，邊坡處于極大風(fēng)險(xiǎn)之中，應(yīng)進(jìn)行重點(diǎn)治理，采取特殊支擋及加固結(jié)構(gòu)，優(yōu)化邊坡設(shè)計(jì)，治理后加強(qiáng)對(duì)邊坡及支擋加固結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)。然而根據(jù)專(zhuān)家實(shí)地調(diào)查得出的結(jié)論，該邊坡總體正處于蠕動(dòng)變形階段，只需采取開(kāi)挖卸載、支擋與普通防護(hù)即可，顯然AHP法評(píng)價(jià)結(jié)果偏高，耗費(fèi)的治理成本也更大，本研究提出的基于AHP-熵權(quán)法的云模型方法更符合該邊坡的實(shí)際情況。

圖5 2級(jí)指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)云和標(biāo)準(zhǔn)云對(duì)比圖Fig.5 Comparison of level 2 indicator risk cloud and standard cloud

在2級(jí)指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)云圖中，可直接觀測(cè)出地形地貌C2、誘發(fā)因素C4為Ⅲ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)，工程建設(shè)工藝C3、煤系地層工程性質(zhì)C1、邊坡變形特征C5風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)在Ⅲ、Ⅳ之間，由相似度計(jì)算可知，煤系地層工程性質(zhì)C1、邊坡變形特征C5風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為Ⅳ級(jí)，其余2級(jí)指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)均為Ⅲ級(jí)。選取的6個(gè)1級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)經(jīng)由相似度計(jì)算可知，接觸面傾角C15、坡高C21、邊坡變形現(xiàn)狀C51風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為Ⅳ級(jí)、施工銜接C34、年平均降雨量C41風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)達(dá)到了Ⅲ級(jí)。

由昌栗高速C11標(biāo)段地質(zhì)勘察報(bào)告可知，K213處邊坡煤系地層軟巖裂隙發(fā)育，邊坡上部為粉質(zhì)黏土層，下部為強(qiáng)風(fēng)化炭質(zhì)泥巖，二者接觸面順傾，傾角小于邊坡，由于炭質(zhì)泥巖相對(duì)于粉質(zhì)黏土層為不透水層，在降雨入滲、地下水的作用下，接觸面處炭質(zhì)泥巖遇水軟化，形成軟弱夾層易發(fā)生順層失穩(wěn)。整個(gè)邊坡高度約為53 m,屬于高邊坡。施工銜接方面，該邊坡開(kāi)挖后，由于降雨等原因，邊坡的防護(hù)滯后，這意味著煤系地層開(kāi)挖暴露的時(shí)間更長(zhǎng)，煤系軟巖強(qiáng)度衰減的程度更大，對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響也更不利，再次開(kāi)挖整治時(shí)應(yīng)合理安排施工進(jìn)度，做到邊開(kāi)挖邊防護(hù)。研究區(qū)內(nèi)降水豐富，2016年平均降雨量達(dá)1 624.9 mm，豐富的降水也是造成該邊坡發(fā)生變形裂縫的重要原因。該處邊坡1級(jí)邊坡坡腳出現(xiàn)明顯隆起，路面土路肩被擠壓上浮，不僅如此， K213處路塹邊坡采用聚乙烯薄膜加土封填后的裂縫又出現(xiàn)開(kāi)裂，整個(gè)邊坡后緣還出現(xiàn)了網(wǎng)狀裂縫。除上述6個(gè)典型高風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)外，其他評(píng)價(jià)指標(biāo)也與現(xiàn)場(chǎng)情況相吻合。

針對(duì)以上結(jié)果分析，建議從截排地表水、路塹頂部刷方減重、及時(shí)防護(hù)坡體上部并對(duì)邊坡下部強(qiáng)化固腳3個(gè)方面進(jìn)行邊坡整治。針對(duì)邊坡下部的煤系軟巖遇水崩解軟化強(qiáng)度下降的特點(diǎn)，優(yōu)先考慮進(jìn)行削坡減載的同時(shí)，可增設(shè)寬平臺(tái)。設(shè)置寬大平臺(tái)的意義有2點(diǎn)：

(1)攔截邊坡上部掉落的落石及淺層滑塌土體。

(2)當(dāng)平臺(tái)達(dá)一定寬度時(shí)可將高陡邊坡看作相對(duì)較低且邊坡開(kāi)挖互不影響的2個(gè)邊坡，不僅調(diào)整應(yīng)力分布從而有效降低邊坡開(kāi)挖形成的應(yīng)力集中現(xiàn)象，還能大大減小對(duì)下伏炭質(zhì)泥巖的壓力、降低滑坡推力。

4 結(jié)論

本研究考慮到煤系土邊坡工程中的模糊性和不確定性，選擇云模型理論對(duì)煤系土邊坡的失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并應(yīng)用于昌栗高速C11標(biāo)段的K213處煤系土邊坡。同時(shí)，采用AHP-熵權(quán)法結(jié)合的主客觀組合賦權(quán)方法確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，避免了主觀思維對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響，通過(guò)與普通AHP法計(jì)算結(jié)果的比較，本研究方法評(píng)價(jià)結(jié)果更趨于實(shí)際。得到的結(jié)論如下：

(1)考慮到煤系地層對(duì)煤系土邊坡影響，選擇了煤系地層工程性質(zhì)、地形地貌、工程建設(shè)工藝、誘發(fā)因素、邊坡變形反射特征5個(gè)方面作為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，并在此基礎(chǔ)上細(xì)化，構(gòu)建了符合煤系土邊坡特點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)層次結(jié)構(gòu)模型，并將風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果分為4個(gè)等級(jí)，建立等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)提出相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)防控措施。

(2)以昌栗高速K213處邊坡為例，得到其失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為Ⅲ級(jí)，評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際調(diào)查結(jié)果相符，證明了本研究所提方法的合理性。

(3)根據(jù)對(duì)昌栗高速K213邊坡評(píng)價(jià)指標(biāo)的深入分析，針對(duì)煤系地層特點(diǎn)，建議優(yōu)先采取削坡卸載、增設(shè)寬平臺(tái)，同時(shí)加固坡腳的治理措施。