基于模糊綜合評價法的拉薩市周邊邊坡穩(wěn)定性分析

尹宜勝 肖金鋒 董霄宇

摘 要 近年來，隨著拉薩市的建設(shè)，拉薩市周邊邊坡呈現(xiàn)出極不穩(wěn)定的現(xiàn)狀。本文采用模糊綜合評價法，分析外在因素對拉薩市周邊邊坡穩(wěn)定的影響程度，建立邊坡穩(wěn)定性的一級模糊綜合評判和多級模糊綜合評判模型并采用層次分析法確定外在影響因素的影響權(quán)重。通過對拉薩市周邊邊坡的穩(wěn)定性進行模糊綜合評價，得出的結(jié)果表明，外在因素對拉薩市周邊邊坡有著極大的影響。該研究為拉薩市周邊邊坡穩(wěn)定性的判斷提供了一種有效法。對拉薩市周邊邊坡的防護具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞 模糊綜合評價;拉薩市周邊;邊坡;穩(wěn)定性

Abstract In recent years， with the construction of Lhasa City， the slope around Lhasa city presents a very unstable situation. In this paper， the fuzzy comprehensive evaluation method is used to analyze the influence degree of external factors on the stability of the surrounding slope of Lhasa city. The first level fuzzy comprehensive evaluation and multi-level fuzzy comprehensive evaluation model of slope stability are established and the influence weight of external factors is determined by AHP. Through the fuzzy comprehensive evaluation of the stability of the surrounding slope in Lhasa， the result shows that the external factors have a great influence on the surrounding slope in Lhasa. This study provides an effective method for the evaluation of slope stability around Lhasa city. It can be used for reference for slope protection around Lhasa city.

Key worlds fuzzy comprehensive evaluation;around Lhasa;side slope;stability

1拉薩市周邊邊坡現(xiàn)狀

拉薩市海波3610～3730m，屬于高原山地氣候，氣溫低，但輻射強，日照豐富，降水少，冬半年風力強勁，氣溫的年較差小，日差較大。多年平均降水量500ml左右，蒸發(fā)量為2200ml左右，地勢為北高南低由東向西傾斜，區(qū)域穩(wěn)定性較差，地質(zhì)條件較簡單，地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀較差。抗震設(shè)防烈度是8度。

1.1 影響因素

影響邊坡穩(wěn)定性的因素眾多且復(fù)雜。主要分為內(nèi)在因素和外在因素兩大類。內(nèi)在因素為邊坡巖土種類、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)，邊坡高度，邊坡角度等;外在影響因素為年平均降水量、年平均蒸發(fā)量、氣溫日較差、太陽輻射、人為因素等。

2模糊綜合評判法的應(yīng)用

由于影響邊坡穩(wěn)定性的因素眾多且復(fù)雜，無法直觀地得出結(jié)論或采用數(shù)學公式分析。因此采用模糊綜合評價法進行分析，模糊綜合評判就是利用模糊信息對若干影響因素進行綜合評價，以提高控制和決策的有效性。實現(xiàn)模糊綜合評判重要的數(shù)學方法是模糊變換和最大隸屬度原則。

2.1 建立邊坡穩(wěn)定等級

通過對拉薩市周邊邊坡的調(diào)查及研究發(fā)現(xiàn)，影響邊坡穩(wěn)定性的外在因素主要有年平均降水量、年平均蒸發(fā)量、氣溫日較差、太陽輻射、人為因素這六項影響因素。并通過影響程度將拉薩市周邊邊坡的穩(wěn)定性依次劃分為3個級別：穩(wěn)定（Ⅰ）、中等穩(wěn)定（Ⅱ）、不穩(wěn)定（Ⅲ）影響因素及分級標準如表2-1[1]：

2.2 構(gòu)造模糊綜合評判矩陣

假設(shè)拉薩市周邊邊坡穩(wěn)定性的影響因素集合為，式中為影響邊坡穩(wěn)定性的因素，各作用因素的評價級集合為，式中為影響邊坡因素的評價等級。由以上影響因素集合和指標評價集合得到評判矩陣如下。

2.3 離散型變量的隸屬度取值和隸屬函數(shù)的確定

隸屬度是模糊綜合評價的一個重要因素，隸屬度的確定可以確立模糊變量的作用等級。本文采用公式法和專家評議法確定隸屬度。離散型變量的隸屬度取值如表2-2：

2.4 采用層次分析法確定權(quán)重

層次分析法根據(jù)問題的性質(zhì)和要達到的總目標，將問題分解為不同的組成因素，并按照因素間的相互關(guān)聯(lián)影響以及隸屬關(guān)系將因素按不同層次聚集組合，形成一個多層次的分析結(jié)構(gòu)模型，從而確定各因素對邊坡穩(wěn)定性影響的權(quán)重。

（1）建立層次結(jié)構(gòu)模型

建立層次結(jié)構(gòu)模型的過程與其中所涉及的參數(shù)如圖 1：

（3）一致性檢驗

由于連續(xù)的依賴于，則比n大的越多，A的不一致性越嚴重，一致性指標用CI計算，CI越小，說明一致性越大。用最大特征值對應(yīng)的特征向量作為被比較因素對上層某因素影響程度的權(quán)向量，其不一致程度越大，引起的判斷誤差越大。因而可以用數(shù)值的大小來衡量A的不一致程度，定義一致性指標為：

考慮到一致性的偏離可能是由于隨機原因造成的，因此在檢驗判斷矩陣是否具有滿意的一致性時，還需將CI和隨機一致性指標RI進行比較，得出檢驗系數(shù)CR公式2-8：

3結(jié)束語

本文從年平均降雨量，年平均蒸發(fā)量，年平均太陽輻射量，維護程度，破壞程度，晝夜溫差六個因素分析了拉薩市周邊邊坡的穩(wěn)定性。由本文的數(shù)據(jù)可得拉薩市周邊邊坡極不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生滑坡，崩塌，剝落等，對邊坡周邊的交通和生活起居造成極大的影響。如果不及時治理，容易造成堵塞交通，砸傷行人，而且在雨天易發(fā)生大規(guī)模災(zāi)害。當?shù)卣畱?yīng)該引起注意，及時進行邊坡的維護。

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作者簡介

尹宜勝（1999-），男，山東聊城人;西藏大學本科在讀，研究方向：地質(zhì)工程。