高邊坡穩(wěn)定性模糊綜合評(píng)價(jià)模型研究

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評(píng)語(yǔ)集和因素集。對(duì)于高邊坡穩(wěn)定性等級(jí)的分類，各國(guó)學(xué)者均有不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)，本文選取11個(gè)因素作為高邊坡模糊綜合評(píng)價(jià)因素，與高邊坡建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，將填方邊坡穩(wěn)定性分為很穩(wěn)定、根本穩(wěn)定、一般、不穩(wěn)定和極不穩(wěn)定五類，分別用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示。見表3.1。

表3.1高邊坡穩(wěn)定性分級(jí)及評(píng)價(jià)指標(biāo)

作用因素高邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)等級(jí)

ⅠⅡⅢⅣⅤ

巖土體物理力學(xué)特征B1粘聚力（KPa）C1>4030～4020～3010～203525～3518～2510～1850

邊坡高度（m）C660

氣象與水文B3年降雨量（mm）C71000

溫度（℃）C8無(wú)微弱較強(qiáng)強(qiáng)

地下水C9無(wú)微一般較豐富豐富

外力作用B4人類活動(dòng)C10合理較合理根本合理欠合理不合理

最大地震烈度C118

3.1權(quán)重確實(shí)定

邊坡穩(wěn)定性的影響因素有好多，并且各因素的影響程度不同。因此在分析邊坡穩(wěn)定性時(shí)，首先應(yīng)對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響因素的主次關(guān)系加以區(qū)分，并給每個(gè)影響因素指標(biāo)賦予不同的權(quán)重，權(quán)重的大小反映了各個(gè)因素在邊坡穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)中的地位，權(quán)數(shù)越大，表示該因素對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響越大。確定各評(píng)價(jià)因素的權(quán)重有多種方法，本文在細(xì)致了解工程實(shí)際處境后采用層次分析法確定權(quán)重值[4]，結(jié)果如下表3.2。

表3.2權(quán)重值層次總排序表

其次層評(píng)價(jià)因子B權(quán)重值第三層評(píng)價(jià)因子C權(quán)重值

巖土體物理力學(xué)特征B10.536粘聚力（MPa）C10.1715

內(nèi)摩擦角（°）C20.3001

重度（KN/m3）C30.0643

邊坡幾何條件B20.122邊坡平面形態(tài)C40.0241

邊坡坡角（°）C50.0598

邊坡高度（m）C60.0381

氣象與水文B30.220年降雨量（mm）C70.1338

溫度（℃）C80.0264

地下水C90.0599

外力作用B40.122人類活動(dòng)C100.0813

地震影響C110.0407

3.2隸屬函數(shù)確實(shí)定

模糊數(shù)學(xué)是以隸屬度來(lái)描述事物模糊界限的，模糊集由隸屬函數(shù)表示，通過(guò)它的隸屬函數(shù)的相應(yīng)運(yùn)算法那么來(lái)實(shí)現(xiàn)。隸屬函數(shù)確實(shí)定雖然帶有確定的主觀色調(diào)，但依舊具有確定的客觀規(guī)律性與科學(xué)性。

前面已經(jīng)構(gòu)造的高邊坡穩(wěn)定性等級(jí)劃分表只考慮了確定性因素的標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有考慮不確定性因素過(guò)渡的處境，因此需用隸屬函數(shù)考慮模糊的、過(guò)渡的處境，綜合考慮高邊坡的穩(wěn)定性狀態(tài)。根據(jù)前人的研究成果和隸屬函數(shù)原那么，構(gòu)造影響邊坡因素的隸屬函數(shù)[3]，對(duì)于定量因素采用嶺形的隸屬函數(shù)，對(duì)于定性因素采用梯形的隸屬函數(shù)。

4實(shí)例分析

某高填方邊坡，高30～50m，坡向28°，坡度約35°，平面上呈凹形～線形，由粘性土回填碾壓形成，其重度γ約19kN/m3，內(nèi)聚力C約15KPa，內(nèi)摩擦角φ值為15°。邊坡區(qū)所處地震根本裂度為7度。

（1）單因素評(píng)判：首先對(duì)11個(gè)影響因素逐個(gè)計(jì)算得出隸屬度，如下表4.1所示：

（2）一級(jí)綜合評(píng)判：按每個(gè)影響因素集合舉行綜合評(píng)價(jià)，得到相應(yīng)的子集等級(jí)模糊向量。

表4.1單因素評(píng)價(jià)結(jié)果表

作用因素等級(jí)隸屬度

ⅠⅡⅢⅣⅤ

B1C100010

C202200

C301000

B2C40.510.500

C500100

C600100

B3C70000.30.7

C801000

C901000

B3C10000.50.50

C1100.20.800

（3）二級(jí)綜合評(píng)判：將四類B級(jí)因素視為4個(gè)單因子舉行二級(jí)綜合評(píng)判

（4）評(píng)判結(jié)果：根據(jù)最大隸屬度原那么，在A矩陣中選擇最大值作為相對(duì)應(yīng)的評(píng)定等級(jí)，，為Ⅲ級(jí)，說(shuō)明邊坡處于一般穩(wěn)定狀態(tài)。評(píng)價(jià)結(jié)果與傳統(tǒng)邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法所得結(jié)論根本一致。

5結(jié)論

邊坡穩(wěn)定性是不確定問(wèn)題，因此模糊數(shù)學(xué)方法分析邊坡穩(wěn)定性是值得推廣運(yùn)用的。目前在邊坡穩(wěn)定性分析中，對(duì)其影響因素的選取、影響因素的隸屬函數(shù)，以及各影響因素的權(quán)重調(diào)配都沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因而建立一個(gè)邊坡穩(wěn)定性模糊綜合評(píng)價(jià)模型是特別必要的。

本文采用模糊多級(jí)綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)高填方邊坡舉行穩(wěn)定性安好評(píng)價(jià)，計(jì)算結(jié)果說(shuō)明，用模糊綜合評(píng)價(jià)方法分析高邊坡穩(wěn)定性是