周健，劉港

（1.重慶市萬州區(qū)交通設(shè)計(jì)院有限公司，重慶萬州 404100；2.重慶三峽學(xué)院，重慶萬州 404100）

滑坡是指斜坡巖土體或臨空面巖土體受內(nèi)外因素影響情況下，向下或向外產(chǎn)生滑動的一種自然現(xiàn)象[1-2]。滑坡是國內(nèi)外最常見的一種地質(zhì)災(zāi)害，還是分布最廣的地質(zhì)災(zāi)害，對道路、橋梁、航道等一些重要的交通樞紐造成直接威脅，對人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成一定的損失，會引發(fā)一系列次生危害[3]。

模糊綜合評價(jià)法是基于模糊數(shù)學(xué)概念中的綜合評價(jià)方法。這種綜合評價(jià)法有一個(gè)很好的特點(diǎn)就是可以把具有一定性質(zhì)的因素進(jìn)行量化評價(jià)，是根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的隸屬度原則來定義的，受多重因素的影響和制約，統(tǒng)計(jì)這些影響因子，運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)的方法進(jìn)行整體性評價(jià)。因此，對于滑坡中的關(guān)鍵因素統(tǒng)計(jì)分析，聯(lián)合多種影響因子，進(jìn)而來確定滑坡的風(fēng)險(xiǎn)等級。為我國的滑坡風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)從理論研究到實(shí)際工程提供必要的參考依據(jù)[3-4]。

一、區(qū)域地形地質(zhì)概況

鳳鳴鎮(zhèn)，隸屬于重慶市云陽縣，地處云陽縣西南角，東接寶坪鎮(zhèn)，南連外郎鄉(xiāng)、龍角鎮(zhèn)和萬州太安鎮(zhèn)，西鄰盤龍鎮(zhèn)，北臨長江，地理坐標(biāo)為東經(jīng)108°43′36″～108°50′12″，北緯30°49′24″～30°55′12″，區(qū)域總面積129.47 平方千米。

鳳鳴鎮(zhèn)整體地勢北低南高，北部臨長江一帶山勢陡峭，中部地區(qū)多為寬緩的丘陵地帶；境內(nèi)最高點(diǎn)平頭寺位于平頂村，海拔858.5 米；最低點(diǎn)在長江岸邊，海拔110 余米。云陽縣鳳鳴鎮(zhèn)以砂泥巖為主，地質(zhì)時(shí)代多為晚侏羅紀(jì)J3p 和少量的J3sn。引起滑坡主要為自然降雨，其運(yùn)動形式可分為推移式、松脫式和混合式三種，微地貌有緩坡和陡坡兩種形式。斜坡結(jié)構(gòu)類型大致有順向、斜向和反向?yàn)橹?，土地使用類型建筑、灌木和旱地。人為因素主要包括加載、爆破振動、破壞植被等方式。

二、模糊綜合評價(jià)法原理

（一）評價(jià)指標(biāo)

模糊綜合評價(jià)法模型通過對因子的屬性做隸屬度賦值，以此來達(dá)到評價(jià)的目的[5]?？紤]到事物的多重因素將評價(jià)因子分為兩層：

第一層U=｛地質(zhì)環(huán)境；巖土特征；誘發(fā)因素｝

第二層u1=｛傾向，傾角，坡高，坡度｝；u2=｛巖性，風(fēng)化程度｝；u3=｛降雨，水系，人類活動｝

（二）確定評價(jià)集

根據(jù)《縣（市）地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃基本要求》實(shí)施細(xì)則，滑坡穩(wěn)定性野外評判標(biāo)準(zhǔn)來說，將滑坡穩(wěn)定性分為穩(wěn)定性好、基本穩(wěn)定、穩(wěn)定性差。按照滑坡規(guī)模級別劃分標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合滑坡面積和滑坡體積的大小不同，將滑坡分為巨型、大型、中型、小型四種級別。綜合滑坡影響因子的不同建立不同的風(fēng)險(xiǎn)等級，根據(jù)等級不同做出綜合評價(jià)，將滑坡受災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級分為高風(fēng)險(xiǎn)、中風(fēng)險(xiǎn)、低風(fēng)險(xiǎn)三個(gè)等級，形成固定的評價(jià)集合：

V={v1：v2：v3}

（三）確定評價(jià)矩陣

在對評價(jià)因素集U中的每一個(gè)單因素ui（i=1，2，…，m）時(shí)，可以對每一個(gè)單因素進(jìn)行單因素評判，從而就有每個(gè)單因素ui確定該事物對應(yīng)著每一個(gè)抉擇等級vj（j=1，2，…，n），這些等級構(gòu)成的權(quán)重（可能性程度）組成rij，這樣就得出第i 個(gè)因素ui的單因素評判集：

ri=（ril，ri2，……rin）

單因素評價(jià)集形成了一個(gè)向量集，所以m 個(gè)評價(jià)因素的評價(jià)集就構(gòu)造出一個(gè)總的評價(jià)矩陣R。

（四）確定權(quán)重

表1 判斷矩陣標(biāo)度表

造成滑坡的影響因子各有差別，每個(gè)因子對滑坡的影響程度就是權(quán)重，所以把權(quán)重系數(shù)作為評價(jià)滑坡的重要指標(biāo)。一般確定權(quán)重有四種方法，分別是層次分析法（AHP）、加權(quán)平均法、德爾菲法（Delphi method）、專家估計(jì)法來計(jì)算。根據(jù)前文構(gòu)造的評價(jià)指標(biāo)體系，本文采用層次分析法，對各個(gè)因素進(jìn)行兩兩對比，并按其重要性程度確定評定等級[5-6]。

每個(gè)單因素下有著不同的子因素，這些子因素構(gòu)成一個(gè)矩陣，求出判斷矩陣中最大特征根λmax，再將每個(gè)最大的特征根的特征向量進(jìn)行歸一化處理，即使得向量中各元素之和等于1，用W表示出來。同時(shí)運(yùn)用Matlab軟件中的eig（）和diag（）兩個(gè)函數(shù)，計(jì)算出矩陣的最大特征值和及特征向量。得出以下結(jié)果：W（A）=[0.2222，0.1111，0.6667]，λmax（A）=3.0536，W（A1）=[0.0909，0.2727，0.1818，0.4546]，λmax（A1）=4.0593，W（A2）=[0.8333，0.1667]，λmax（A2）=2.0000，W（A3）=[0.5455，0.1818，0.2727]，λmax（A3）=3.0092。

為了提高矩陣的準(zhǔn)確性、標(biāo)準(zhǔn)性、客觀性，需要對矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。由于一階矩陣和二階矩陣的RI值為零，所以不再需要一致性檢驗(yàn)。其中，隨機(jī)一致性指標(biāo)RI 和判斷矩陣的階數(shù)具有一定的線性相關(guān)性，一般來說，矩陣階數(shù)越高，則會出現(xiàn)一致性隨機(jī)偏離的可能性也越大[7]。其對應(yīng)關(guān)系如表2：

表2 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI標(biāo)準(zhǔn)值

得到矩陣后，所造成的一致性偏差可能是由于主觀因素和隨機(jī)因素，所以在檢驗(yàn)判斷性矩陣時(shí)，除了要檢驗(yàn)是否存在滿意的一致性，還需要把CI與隨機(jī)一致性指數(shù)RI加以對比，并由此確定了檢驗(yàn)系數(shù)CR，公式如下：

因此計(jì)算結(jié)果具有良好的一致性。在一般情況下，如果CR＜0.1，則認(rèn)為該判斷矩陣通過一致性檢驗(yàn)，否則就要重新對因素進(jìn)行對比得分，以此來降低因主觀因素造成的誤差偏離，直到達(dá)到滿意的一致性。

根據(jù)以上結(jié)果及其權(quán)重，對一層評價(jià)因子和二層評價(jià)因子進(jìn)行組合權(quán)重得到因素的各個(gè)權(quán)重比：W=[0.0201，0.0604，0.0401，0.1030，0.0921，0.0184，0.3633，0.1211，0.1815]。

（五）風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

根據(jù)上文所述，已經(jīng)得到九項(xiàng)因子的權(quán)重占比，結(jié)合《縣（市）地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃基本要求》實(shí)施細(xì)則對易發(fā)程度的劃定，鳳鳴鎮(zhèn)幾乎以低風(fēng)險(xiǎn)和中風(fēng)險(xiǎn)為主，占比因素最靠前的分別是降雨、人類活動和水系。因此在防治階段應(yīng)注重這三項(xiàng)因素的考慮，以減少滑坡造成的農(nóng)田、道路、建筑等破壞。

三、滑坡特征及影響因子量化分析

（一）高程

鳳鳴鎮(zhèn)地形多以低山丘陵為主，地形起伏不是很大，據(jù)統(tǒng)計(jì)鳳鳴鎮(zhèn)共有26 處滑坡，其中滑坡最低海拔224m，最高海拔725.5。基于此，我們把滑坡高程分為6 組，分別為[200m，300m][300m，400m][400m，500m][500m，600m][600m，700m][700m，800m]。同時(shí)將滑坡分布密度量化，即每段高程上的滑坡個(gè)數(shù)在每平方千米上的密度系數(shù)的百分比。結(jié)果如圖1 所示。

圖1 高程統(tǒng)計(jì)量化結(jié)果

（二）滑坡運(yùn)動形式

鳳鳴鎮(zhèn)滑坡運(yùn)動形式分為三種，分別是推移式、松脫式、混合式。滑坡運(yùn)動路徑復(fù)雜度，作為重要補(bǔ)充，是除時(shí)間、空間和規(guī)模之外，滑坡危險(xiǎn)性評估的關(guān)鍵要素之一。因此，滑坡運(yùn)動路徑復(fù)雜度應(yīng)納入滑坡危險(xiǎn)性評估之中，具有重要的研究意義[8-9]。我們將滑坡方式進(jìn)行量化，同時(shí)將運(yùn)動形式在整個(gè)地域面積中求出相應(yīng)的密度分布百分值。結(jié)果如圖2 所示。

圖2 滑坡運(yùn)動形式量化結(jié)構(gòu)

（三）滑坡坡形

在一定的降雨程度下，隨著雨量滲入量的增加，不同巖性、巖層分布以及坡形的影響會造成不同級別的滑坡大小，坡形是影響滑坡程度不可分割的因素[10]?；诖耍缕滦斡衅矫嫘螒B(tài)和剖面形態(tài)兩種，剖面形態(tài)又分為四種形式，分別為凸形、凹形、階狀、平直。量化結(jié)果如圖3 所示。平面形態(tài)分為五種，分別是矩形、舌形、半圓形、橫長形、不規(guī)則。量化結(jié)果如圖4 所示。同樣地將剖面形態(tài)進(jìn)行量化，每種滑坡坡形個(gè)數(shù)在每平方千米的占比用百分比表示出來。

圖3 滑坡坡形量化結(jié)果

圖4 滑坡坡形量化結(jié)果

（四）地層巖性傾向與傾角

地層巖性傾角是滑坡發(fā)生和滑坡運(yùn)動的重要因素。它對滑坡的方向、體積和程度起著重要的作用。傾斜地層順坡易沿軟弱夾層產(chǎn)生滑坡，多發(fā)生在中厚層、薄層的軟硬地層結(jié)構(gòu)中，地層傾角一般大于坡角[11]。

傾向很大程度上決定了滑坡的走向，巖層傾向與任何水平面的交點(diǎn)稱為走向線，走向線表示地理方位。由傾角形成的滑坡變形區(qū)提供阻滑力，是斜坡整體穩(wěn)定的關(guān)鍵，因此在滑坡防治過程中應(yīng)注意對傾角滑坡變形區(qū)的保護(hù)[12]。同樣的將傾向傾角進(jìn)行量化，對傾向分為四組，分別為[0°，90°][ 90°，180°][180°，270°][270°，360°]；傾角分為五組，分別是[0°，10°][10°，20°][20°，30°][30°，40°][40°，50°] 。將傾向傾角的每組個(gè)數(shù)在每平方千米的占比用百分比表示出來，稱之為分布密度，如圖5 和圖6 所示。

圖5 傾向量化結(jié)果

圖6 傾角量化結(jié)果

（五）滑坡體量

滑坡體量的多少代表著滑坡的大小，滑坡體量越大造成的損失也就越大，因此在滑坡量較大的區(qū)域采取的措施要強(qiáng)于其他地區(qū)，尤其是在降雨時(shí)段應(yīng)對此地區(qū)多加強(qiáng)監(jiān)測。同樣，將滑坡體量進(jìn)行量化處理，按照滑坡體積量分為[＜10 萬m3]，[10 萬m3-50 萬m3]，[50 萬m3-100 萬m3]，[100 萬m3-150 萬m3]，[＞150萬m3]等五個(gè)等級。量化結(jié)果如圖7 所示。

圖7 滑坡體量量化結(jié)果

四、結(jié)論

1.鳳鳴鎮(zhèn)滑坡風(fēng)險(xiǎn)等級多以低風(fēng)險(xiǎn)和中風(fēng)險(xiǎn)為主，唯有清江村處的滑坡風(fēng)險(xiǎn)為高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，此處滑坡體量較大，所造成的危害性就越大，因此對此地區(qū)應(yīng)做專門的災(zāi)害防治策略。

2.本文較為系統(tǒng)地對鳳鳴鎮(zhèn)滑坡危險(xiǎn)性進(jìn)行了分析，從多個(gè)角度和各項(xiàng)因素的影響下，獲得了影響因子的權(quán)重值和一部分的量化結(jié)果。但是由于某些因素量化結(jié)果困難，本文中沒有完全展現(xiàn)出來。

3.在模糊評價(jià)法的基礎(chǔ)上引入量化結(jié)果，不只是從單一種方法進(jìn)行評價(jià)，多角度分析滑坡產(chǎn)生條件和形成機(jī)制，對后期滑坡治理工作提供必要的條件支撐。