半定量模糊综合评判法在地质灾害危险性评估中的应用_地质灾害危险性评估规范
摘要 本文以新建赣州至韶关铁路代表性边坡为例，介绍了一种边坡稳定性评价的半定量模糊综合评判法。 关键词 边坡稳定性；评估因子；隶属度；模糊关系矩阵 中图分类号P694 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2010）33-0179-02
目前，边坡稳定性的评价方法大致可以分为两大类，即定性分析法和定量分析法。定性分析法虽然能够快速地对边坡的稳定状况及其发展趋势做出评价，但其得出的结果往往与实际情况仍有一定差距。同时，由于边坡稳定性的影响因素众多，各因素又具有不确定性（模糊性、随机性、信息不完全性和未确定性） 和复杂性，由于地质灾害危险性评估工作程度，达到定量评价边坡，特别是工程开挖形成的路堑边坡有一定的难度。本文以新建赣州至韶关铁路代表性边坡为例，介绍了一种介于定量法和定性法之间的边坡稳定性评价半定量模糊综合评判方法。
1 评估因子的确定（主要考虑影响边坡稳定性因素）
影响边坡稳定性因素很多，一般来说，其稳定性（通常可用安全系数Fs表示）是一系列影响参数的函数，即：Fs=f(x1、x2、x3、x4、………)。
Fs=f｛节理裂隙发育程度、岩体结构类型、结构面产状与坡向关系、地形坡度、边坡高度……｝。
导致边坡失稳地质灾害形成的因素较多，各因素所起的作用各不相同，在选择评估因子时，既不可能将所有因素都予以考虑，又必须结合本工程特征及线路用地范围内的地质条件，选取导致边坡失稳起主要作用的因素作为评价因子。根据评估区工程地质条件及实地调查已发生地质灾害的条件，本次评估选择以下要素作为边坡失稳地质灾害的评估因子：
1）节理裂隙发育程度；2）岩体结构类型；3）结构面产状与坡向关系；4）地形坡度；5）覆盖（堆积）层厚度；6）边坡高度。
由于在评估区范围内在地震动峰值加速度方面相差不大，路堑切坡地段地下水基本靠大气降水补给，因此，本次评估未将上述二种因素列为评价因子。
2 评价因子对边坡稳定性的权重分析
评价因子对边坡稳定性的权重是指各因子对边坡稳定性的重要程度，由于影响因素关系复杂，难以直接地确定并量化。因此，本文采用两因子之间的相对重要性来确定，即对二个因子相比较，取相对重要因子为1，次要因子的权重为0，当二个因子同等重要时，各取0.5。
边坡稳定性评估影响因子的权重向量，即w=｛岩体结构类型、覆盖层厚度、节理裂隙发育程度、结构面产状与坡向关系、边坡高度、地形坡度｝，将权重向量归一化，可得：w=｛0.300， 0.267， 0.133， 0.133， 0.100， 0.067｝
从这一权重向量不难看出，各评价因子对边坡稳定性的影响程度是不同的，其中以岩体结构类型为最大，地形坡度最小，与实际已发生的斜坡变形类地质灾害成因分析一致。因此，对本工程用地进行评估时，按上述评价因素及权重进行评估，可得出比较合理的结论。
3 边坡稳定性评估方法与标准
由于上述边坡稳定性评估因素之间关系复杂，评价因素指标之间也有很多的不确定性，因此用模糊数学综合评判的方法来评价边坡稳定性等级是行之有效的方法之一，其基本模型是：B=W・R ；式中：B为隶属度向量，W为模糊权矩阵，按照层次分析得到，R为模糊关系矩阵。
考虑到资料精度和综合评价的实际价值，依据有关地质灾害危险性评估细则的规定，将评估结果分为3个等级，即：1）地质灾害危险性大；2）地质灾害危险性中等；3）地质灾害危险性小。根据以上等级划分标准，评估因素的指标界限即可按其质量状况分为3个等级，其划分标准见表1。
4 路堑边坡危险性评估
以新建赣韶铁路沿线三个代表性路堑边坡为例，采用半定量模糊综合评判法进行危险性评估。每个区段危险性等级以隶属度来表达，即以单因子隶属度经过运用模糊数学方法进行评判，得出每一边坡稳定性等级的隶属度，然后根据隶属度的大小，按以下原则进行判定，即：当危险性小等级隶属度>0.5时，判定为边坡稳定性危险性小；当危险性小等级隶属度≤0.5时，按“危险性小等级隶属度+危险性中等级隶属度”大小来判定，若隶属度＞0.5判定为危险性中等；若隶属度≤0.5则判定为危险性大。
评判表中的结构面产状或结构面组合交线与坡向之间的有利与不利关系采用赤平极射投影图分析法获得，由于评估区属低山丘陵区，风化剥蚀较严重，难以普遍量测到结构面产状，仅利用局部路堑分布地段量测到的岩层产状及裂隙进行极射赤平投影分析。在计算单因子隶属度时，主要依据场地地质条件复杂程度，即评价因子的特征与单因子评判标准进行比较，当满足某一等级时，则该等级隶属度取1，而其它等级取0。根据影响因子及判据，确定单因子隶属度，建立模糊关系矩阵，逐一对每一区段的危险性进行隶属度计算。
5 结论
边坡稳定性的评价方法，是建立在对边坡所处地质环境分析基础上的一种半定量评价方法，它可以得出不同条件下的边坡的稳定性。根据地质灾害危险性评估工作程度，采用半定量模糊综合评判法在地质灾害评估中对边坡稳定性进行分析评价是一种较为适宜的方法。
参考文献
[1]杨学堂，王飞.边坡稳定性评价方法及发展趋势[J].岩土工程技术，2004(18).
[2]宗辉.地质灾害危险性评估的半定量评价方法[J].地质灾害与环境保护，2003(14).
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