輸油管線應急搶險抗滑樁的模糊綜合評價分析

吳子科

（重慶市安全生產科學研究院，重慶 401331）

滑坡災害作為全球性三大地質災害之一，每年造成高達數百億的經濟損失。由于特殊的地形地貌和不合理的人類經濟工程活動對自然環境的強烈干擾，加速了我國滑坡災害的發生。這些滑坡事故不僅帶來了嚴重的人員傷亡、經濟損壞和惡劣的社會影響，同時給水利、鐵路等眾多部門帶來巨大損失，嚴重影響了人們的生產、生活[1]。在經過多年的工程實踐和理論研究后，國內外在滑坡防治的各個方面都取得了顯著的成就[2]，其中抗滑樁作為一種支擋抗滑結構物而廣泛應用于滑坡及邊坡的穩定性治理中。

抗滑樁是一種大截面側向受荷樁。它是一種抗滑支擋結構。國外于19 世紀30 年代初開始將抗滑樁運用到滑坡治理中，我國在整治寶成線史家壩滑坡工點使用了抗滑樁并獲得成功。近幾十年來已在鐵路、公路、水電和煤礦等部門廣泛運用，同時，對抗滑樁的安全性的影響因素研究也在不斷加深。在定性的認識的基礎上，建立了相應的量化數據與指標，使得抗滑樁的安全性評價指標體系不斷完善。

1 工程概況

某機場油庫場外輸油管線于1998 年建成投入使用，全長約17.8km，管徑為DN219，設計壓力6.4MPa，使用壓力為3.2MPa。使用20# 無縫鋼管，壁厚7mm～9mm。設計年最高輸油量為110 萬噸，當前年輸油量80 萬噸，日均輸送量3000m3，小時流量180m3/h。

本論文以此為工程背景，對抗滑樁的安全性進行評估，確定抗滑樁的安全等級，來分析抗滑樁在為滑坡地帶埋地輸油管線的安全運行提供安全保障支持的作用。

2 抗滑樁安全性評估指標體系的建立

根據指標體系的建立原則[3]，對抗滑樁安全性的影響因素進行分析，結合安全理論中危險源的分類基本思想，將抗滑樁安全性評估指標分為設計和施工因素、環境因素兩個一級指標[4]，以此作為此評價體系的準則層，在此準則層下，建立8 個二級指標，構成了一個相對完整的抗滑樁安全性評估指標體系，如圖1 所示。

3 評價指標權重的確定

3.1 一級指標權重的確定

已建抗滑樁安全性主要受設計、施工因素和環境因素作用影響。當抗滑樁受到設計、施工和環境因素中一種因素的破壞作用時都有發生破壞的可能性。根據安全度指標對于抗滑樁破壞作用影響程度的大小，從而判斷其在抗滑樁安全性評價中權重的大小。依據此思路，通過專家判定法來確定評價指標的權重數，再根據權重數來確定抗滑樁安全性評價指標。

圖1 指標體系圖

一級指標的權重數與權重系數如表1 所示。

表1 權重數與權重系數

3.2 二級指標權重的確定

根據二級指標的影響程度來確定評價指標的權重數和權重系數，見表2～表3。

表2 設計和施工因素

表3 環境因素

3.3 抗滑樁安全性評價指標權重值

抗滑樁安全性評價指標權重值見表4。

即：A=（0.5,0.5）

A1=（0.375,0.25,0.25,0.125）

A2=（0.333,0.333,0.222,0.112）

表4 安全性評價指標權重值

4 輸油管線應急搶險抗滑樁安全性的模糊綜合評價

4.1 評價等級的建立

通過抗滑樁安全性模糊綜合評價模型，得出抗滑樁安全性評估值，再根據抗滑樁的實際情況，將抗滑樁的安全性評語等級分為以下五個等級[5]：非常安全、安全、較安全、不安全和非常不安全，如表5 所示。即：

C=（1,0.8,0.6,0.4,0.2）T

表5 抗滑樁安全類型參數表

各等級對應的安全性綜合評估值區間及含義見表6 所示，上述五個等級的確定主要依據危險性評價的五級分級標準而確定的。

4.2 單因素評判

表6 抗滑樁安全等級及其含義

模糊合成運算，采用普通的矩陣乘法運算，即：

同理可得：

總判斷矩陣為：

4.3 抗滑樁安全性的總評價

等級計算如下：

上述計算結果，通過查表6，得出抗滑樁的安全等級為安全級，根據最大隸屬度原則可知，設計和施工因素的屬于安全級別，而環境因素屬于非常安全級別。實際工況和各種功能達到了現行“標準”和設計的要求，只需正常的維修養護即可保證其安全運行，暫無問題。

5 結論

通過模糊綜合評價法，得知該應急搶險工程主體工程—“h”型抗滑樁的安全等級為安全級，為防止滑坡再次大規模滑動，建議相關部門對周邊坡體進行水土保持，減少降雨下滲于滑坡體內。由于該滑坡區產生滑坡的原因為上層巖體擾動，為確保滑坡整治的徹底性，可以設立地表觀測網，埋設深層測斜儀、側向土壓力盒等監測措施，監測滑坡的發展，得出其變形規律，對滑坡進行有效徹底整治。