复杂路堑高边坡病害治理效果模糊层次评价.pdf

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报１００４－９６６５／２０１４／２２（５）０９３６０８ＤＯＩ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０１４．０５．０２４复杂路堑高边坡病害治理效果模糊层次评价①①①②②②王浩林一夫吴栋梁泮俊赵晓峰王晓东（①福州大学环境与资源学院资源与城乡建设系福州３５０１１６）（②中国公路工程咨询集团有限公司中咨华科交通建设技术有限公司北京１００１９５）摘要双永高速公路Ｋ２２７滑坡由于地形高陡、地质复杂、环境敏感、施工困难等因素成为典型的复杂超高路堑边坡和项目建设及运营养护的关注焦点。为评价该边坡病害治理效果，在长期参与其治理过程的实践、思考、评价和监控基础上，从地形条件、地质条件、环境条件、应力调整和变形控制等方面构建复杂路堑高边坡安全评价指标体系、特征状态量化标准和各评价指标权值。结合模糊综合评判法、专家权威系数修正和最大隶属度原则，建立复杂路堑高边坡安全评估的模糊层次评价模型和评估方法，并与极限平衡法和有限元法计算成果、以及治理前后的现场变形迹象调查和持续性变形监测结果对比分析，对Ｋ２２７滑坡病害治理效果进行综合评判，并证明其是评价复杂路堑高边坡病害治理效果的有效方法。关键词路堑边坡治理效果稳定性评价层次分析法模糊评判中图分类号：Ｕ４１６．１＋４文献标识码：ＡＦＵＺＺＹＨＩＥＲＡＲＣＨＹＡＮＡＬＹＳＩＳＦＯＲＴＲＥＡＴＭＥＮＴＥＦＦＥＣＴＯＦＣＯＭＰＬＥＸＣＵＴＴＩＮＧＨＩＧＨＳＬＯＰＥＤＩＳＥＡＳＥ①①①②②②ＷＡＮＧＨａｏＬＩＮＹｉｆｕＷＵＤｏｎｇｌｉａｎｇＰＡＮＪｕｎＺＨＡＯＸｉａｏｆｅｎｇＷＡＮＧＸｉａｏｄｏｎｇ（①ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＦｕｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ３５０１１６）（②ＣｈｉｎａＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｎｓｕｌｔｉｎｇＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，ＺｈｏｎｇＺｉＨｕａＫｅＴｒａｆｆｉｃＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９５）ＡｂｓｔｒａｃｔＦｏｒｉｔｓｈｉｇｈａｎｄｓｔｅｅｐｔｅｒｒａｉｎ，ｃｏｍｐｌｅｘｇｅｏｌｏｇｙ，ｓｅｎｓｉｔｉｖｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ，Ｋ２２７ｌａｎｄｓｌｉｄｅｏｆＳｈｕａｎｇｙｏｎｇｈｉｇｈｗａｙｂｅｃａｍｅａｔｙｐｉｃａｌｃｏｍｐｌｅｘｃｕｔｔｉｎｇｕｌｔｒａｈｉｇｈｓｌｏｐｅａｎｄｔｈｅｆｏｃｕｓｏｆｃｏｎｃｅｒｎｄｕｒｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇａｎｄｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ．Ｂａｓｅｄｏｎｐｒａｃｔｉｃｅ，ｔｈｉｎｋｉｎｇ，ｅｖａｌｕａｔｉｏｎａｎｄｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｉｎｔｈｅｌｏｎｇｔｅｒｍｇｏｖｅｒｎａｎｃｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｐａｒｔｉｃｉｐａｔｉｏｎ，ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｅｒｒａｉｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｓｔｒｅｓｓａｄｊｕｓｔｍｅｎｔａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ，ｔｈｅｓａｆｅｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｅｓｓｙｓｔｅｍｏｆｔｈｅｓｌｏｐｅｗａｓｂｕｉｌｔ．Ｔｈｅｗｅｉｇｈｔｏｆｅａｃｈｉｎｄｅｘｗａｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙａｎａｌｙｔｉｃｈｉｅｒａｒｃｈｙｐｒｏｃｅｓｓ．Ｗｉｔｈｆｕｚｚｙｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｅｘｐｅｒｔａｕｔｈｏｒｉｔｙｆａｃｔｏｒｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎａｎｄｍａｘｉｍｕｍｓｕｂｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｍｏｄｅｌｆｏｒｓｌｏｐｅｓａｆｅｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｌｉｍｉｔｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｍｅｔｈｏｄａｎｄｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ，ａｎｄｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｒｅｃｏｒｄｓｉｎｓｉｔｅｈａｄｃｏｎｆｉｒｍｅｄｔｈｅｓａｆｅｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔｗａｓｐｒｏｖｅｄｔｏｂｅａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｍｅｔｈｏｄｆｏｒｅｖａｌｕａｔｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｅｆｆｅｃｔｏｆｃｏｍｐｌｅｘｃｕｔｔｉｎｇｈｉｇｈｓｌｏｐｅｄｉｓｅａｓｅ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＣｕｔｔｉｎｇｓｌｏｐｅ，Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｅｆｆｅｃｔ，Ｓｔａｂｉｌｉｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎ，Ａｎａｌｙｔｉｃａｌｈｉｅｒａｒｃｈｙｐｒｏｃｅｓｓ，Ｆｕｚｚｙａｎａｌｙｓｉｓ收稿日期：２０１４－０５－２６；收到修改稿日期：２０１４－０７－０１．基金项目：国家自然科学基金（４１００２１２７），福建省自然科学基金（２０１３Ｊ０１１５９），交通运输部建设科技项目（２０１３３１８４９Ａ１３０），福建省交通科技项目（２０１２４２）资助．第一作者简介：王浩（１９７８－），男，博士，副教授，从事工程地质与岩土工程方面的教学与研究工作．Ｅｍａｉｌ：ｈ＿ｗａｎｇ＠１２６．ｃｏｍ ２２（５）王浩等：复杂路堑高边坡病害治理效果模糊层次评价９３７０引言１滑坡工程概况近年来，我国山区高速公路建设跨越式发展，路双永高速公路Ｋ２２７滑坡位于龙岩市永定县湖堑高边坡的建设数量、工程规模和灾害严重性日益雷镇，在荷花隧道出口和增瑞隧道进口之间长３５０ｍ成为当前公路建设的主要难题之一。随着边坡工程的路段，采用半路半桥方式通过，在线路左侧开挖约规模扩大，其地形地质环境、变形破坏机理、治理工９０ｍ的路堑高边坡，地形条件十分复杂（图１）。程措施及施工建造程序均导向相当程度的复杂性，２００９年１２月，该边坡连续开挖形成１０级裸露坡一些边坡病害屡治屡坏、危害严重。例如，永武高速面，为反倾层状泥质粉砂岩坡体结构。由于局部花公路箭丰尾滑坡建成后病害扩大，损毁已有挡墙、锚岗岩侵入构造及蚀变影响，岩体极其破碎，工程地质索和抗滑桩等设施，重新论证、设计和病害整治的资条件十分复杂。２０１０年１月，龙岩地区持续半个月金投入超亿元；浦南高速公路金斗山滑坡建成运营连续降雨，裸露坡表面径流不畅，急剧恶化了边坡的后变形复活，推断抗滑桩和挡墙，再次投入约６０００水文地质条件，但有效加固工程却实施困难，边坡产４３万元实施根治工程。生整体变形，形成体积约２０×１０ｍ的中型路堑滑上述案例说明，采用传统的安全系数法评估复坡。在紧急实施卸载反压和应急锚固等抢险措施杂路堑高边坡病害治理效果存在明显不足。因此，后，形成开挖１８级、挖方高度１４０ｍ的超高路堑边系统论、模糊数学、数量化理论等被引入边坡科学研坡。究。实践证明，模糊层次分析法在适应边坡风险评价中的模糊性，解决多因素、多变量影响下的高边坡［１］稳定性分析问题具有优势。黄建文等和曾胜［２］等应用模糊层次法分别研究了水电站边坡和堆［３］［４］积体边坡的稳定性。洪海春等、孙书伟等和张［５］勇慧等提出边坡模糊综合评价模型，为区域性边［６］坡优化设计和病害治理提供依据。刘华丽等依据边坡稳态影响因子，运用模糊层次法建立了震动作用下边坡稳定性模糊层次分析模型。谢全敏［７］等在模糊层次分析中引用熵权法修正权值不均衡问题，分析了板岩山危岩边坡体的稳定性。图１Ｋ２２７滑坡卫星影像（２００９年１２月２０日）然而，当前边坡模糊层次评价研究主要集中于Ｆｉｇ．１Ｋ２２７ｌａｎｄｓｌｉｄｅｓａｔｅｌｌｉｔｅｉｍａｇｅ（Ｄｅｃ．２０，２００９）区域性边坡稳定分级评判，当将这些指标应用于单个复杂边坡稳定性分析及治理效果评价时，由于评价指标设定较宽泛、评价标准难以量化，常与实际存在偏差，评价效果不佳。如何结合复杂路堑高边坡病害特征，建立、调整和优化边坡评价指标体系和评价决策方法备受同行关注。双永高速公路Ｋ２２７滑坡是福建省已建成公路中挖方最高的边坡工点，是项目建设过程的控制性工程，如何评价其治理效果是参建各方极为关注的焦点。本文在长期参与该滑坡治理的实践、思考、评价和验证的基础上，尝试采用模糊层次法，建立一套图２Ｋ２２７滑坡地质模型及治理方案图“从工程中来，到工程中去”的复杂边坡病害治理效Ｆｉｇ．２ＧｅｏｌｏｇｉｃａｌｍｏｄｅｌａｎｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｃｈｅｍｅｆｏｒＫ２２７ｌａｎｄｓｌｉｄｅ果评估方法。在实施工程地质补充勘察和滑坡深部位移监测的基础上，经多方案比选论证和多手段计算分析，确 ９３８ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报２０１４定采用“双排抗滑桩、多级锚固及排水绿化”方案性的影响程度又各有差异，考虑所有因素既不切实（图２），分“上、中、下”３段分步实施，历时两年完成际，又导致计算量过大。因此，评价指标体系的选择治理（图３），是项目沿线开挖最高、地形地质及周边应注意分类梳理、关注重点、容易获取、联系实际等环境最复杂的路堑高边坡。基本原则。经广泛的调查、归纳、分类、讨论、调整和优化，构建Ｋ２２７滑坡风险因子评价指标体系（图４）。在该指标体系中，上层为目标层，设定Ｋ２２７滑坡安全性分为安全、基本安全、欠安全和不安全等４个等级。中间层为准则层，分５类指标描述Ｋ２２７滑坡的主要特征。其中地形条件表征边坡陡缓形态和体积规模，地质条件表征地层岩性、风化等级及地质构造因素，环境条件涵盖了水文地质及坡表植被等因子，应力调整则重点关注开挖扰动及锚固控制等挖方路堑边坡病害整治的力学机理，变形控制则图３Ｋ２２７滑坡治理后影像图强调滑坡各块体间相互关系及关键控制措施。每一Ｆｉｇ．３ＰｈｏｔｏｏｆＫ２２７ｌａｎｄｓｌｉｄｅａｆｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ类中间层又包含４个子指标，从不同角度进一步阐释该滑坡的基本特征，归为下层指标。下层指标的该边坡治理过程中，其滑坡稳态变化和安全等设定较具体，便于量化。级评估是成功并安全实施治理的控制因素，而如何为了让各层指标评分更科学并契合研究对象的评估治理效果也备受关注。该滑坡具有开挖超高、工程实际，同时减少评分的随意性，以边坡稳定性评地质复杂和邻近存在构筑物等典型特征，采用现行价理论为基础，综合分析该边坡各项资料，结合专家规范的稳定系数评估法显然难以满足其多个致灾因经验，将指标特征详细化，确定单因素稳定性评价标子、多重滑动机制和多种治理措施之间的相互作用准（表１）。表１中不同安全等级条件下，评价指标机制分析及工程实施效果评价。分段设定时，以工程地质综合分析原理为基础，结合在该滑坡勘察、设计及施工的持续动态跟踪过研究对象的实际调查，论证、分析、调整及优化。程中，融合工程地质综合评价及路堑高边坡治理较２３施工阶段各指标状态变化关键的应力与变形控制理论，作者采用模糊综合评判和层次分析法相结合，对该滑坡治理前后的边坡在Ｋ２２７滑坡分“上、中、下”３段分步实施，以安全状态进行评价。及施工完成后，各评价指标特征状态是不断演化的。如，边坡开挖高度和宽度随着上、中、下３阶段的施２模糊层次分析理论及指标体系工不断增大；边坡破坏模式也随开挖过程中坡面岩土风化等级和坡体结构特征的不同而变化；开挖破２１模糊层次分析理论概述坏植被覆盖对降雨时地表径流和地下水渗流存在显层次分析法（ＡＨＰ）是由美国运筹学家Ｓａａｔｙ于著影响；开挖过程中震动松弛、锚固控制和抗滑支１９７０年代提出，用于解决结构复杂、难于量化的多挡，以及对主要滑动块体和破坏模式的对策机制也目标、多准则决策问题，是一种将定量分析与定性分是动态变化，导致边坡稳态出现极大的波动。应该析相结合的有效分析方法［１，８］。本文将层次分析法以动态的观点进行持续的跟踪和合理评判。文中对该滑坡治理前、后对应的定性指标特征状态分别标与模糊数学理论结合，建立模糊评判模型，该模型的注为、＃加以区分。建立主要包含构建分析指标体系、确定各指标隶属度与权重、对全体指标综合评价等３个关键步骤［１，９］。３评价过程２２边坡风险因子评价指标体系３１确定各指标隶属度边坡病害风险因子评价指标很多，对边坡稳定模糊数学中，是以隶属度来刻划事物模糊界线 ２２（５）王浩等：复杂路堑高边坡病害治理效果模糊层次评价９３９表１单因素安全性评价标准Ｔａｂｌｅ１Ｓａｆｅｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓｔａｎｄａｒｄｏｆｓｉｎｇｌｅｉｎｄｅｘ指标体系评价指标分级标准（指标特征状态）中层下层安全基本安全欠安全不安全开挖高度＜３０ｍ３０～５０ｍ５０～８０ｍ＞８０ｍ地形开挖宽度＜３０ｍ３０～７５ｍ７５～１６０ｍ＞１６０ｍ条件＜３５°３５°～４５°４５°～６５°＞６５°开挖坡度（约缓于１!１５）（约１!１５～１!１０）（约１!１０～１!０５）（约陡于１!０５）后山形态反坡平坡缓坡＃陡坡岩性条件硬岩较硬岩＃软岩松散体主体为全风化或残积土，主体为微风化或新鲜基岩，总主体为中等风化，总体风主体为强风化，总体风化风化分带总体强烈风化不均，或明体风化不强烈化较均匀＃不均匀显差异风化地质条件节理面光滑或含厚度小于节理面粗糙，节理间距＞节理面稍粗糙，节理间距含厚度大于５ｍｍ的软弱节理裂隙５ｍｍ的软弱夹层，节理间１５０ｍｍ５０～１５０ｍｍ＃夹层，节理间距＜１０ｍｍ距１０～５０ｍｍ发育局部构造或小型断多组结构面交叉或发育构构造断裂无构造断裂发育发育多组结构面或断裂带裂＃造破碎、蚀变带干旱年份或干旱季节，年降雨少雨年份或少雨季节，年多雨年份或梅雨季节，年罕雨年份或台风季节，年降雨条件量＜１０００ｍｍ降雨量１０００～１６００ｍｍ降雨量１６００～２０００ｍｍ降雨量＞２０００ｍｍ较顺畅，截水沟砌筑完好，不顺畅，仅设置临时截水极不顺畅，未设置截水沟，顺畅，设置完善的截排水系坡表径流已设置平台排水沟或临时沟和临时排水系统，且效平台排水困难或地表水显＃统，且工作状况良好环境排水系统果较差著下渗条件岩土密实、基岩不透水或透水岩土层过渡均匀，渗透系岩土层间杂隔水层，渗透岩体松散且下伏隔水层，渗流条件极好，未见稳定地下水位，开数较大，地下水埋藏较深，系数较小，地下水位较高，地下水位极高，开挖面渗挖面干燥＃开挖面较潮湿开挖面局部渗水水严重植被较少，部分坡面覆盖坡面无植被覆盖，仅零星乔木草灌发育茂盛，根系发乔木覆盖少，草灌发育一植被覆盖杂草，部分为片状裸土，局长草，基本为裸土，且冲刷＃般，局部见裸土达，无裸土部见冲刷痕迹严重边坡单级或局部机械开边坡多级或多段连续机械边坡整体全部开挖，或存边坡未开挖，或已通过工程措挖，或采取措施抑制了开开挖或控制爆破开挖，而在中等强度以上爆破，地施恢复至开挖前应力状态，开开挖松弛挖松弛，偶见开挖节理松较少采取措施，开挖面松表见张剪裂缝，数值模拟挖面未见松弛节理，数值模拟弛，数值模拟见少量塑性动掉块，数值模拟见局部见贯通剪切带，边坡开挖＃未见塑性区，无开挖松弛作用区，卸荷扰动不突出剪切带，卸荷扰动较明显卸荷扰动强烈周边场地仅车辆或列车振周边场地存在低强度工程周边场地存在持续高强度周边震动周边场地无震动动荷载，震动较小＃爆破作用，震动较大工程爆破扰动应力边坡关键位置大都采用了部分坡面布置锚固工程，边坡整体未实施锚固工边坡关键位置都采取了相应调整锚固工程，锚固结构基本对关键位置锚固控制不程，或仅零星布置浅层临的锚固工程，锚固结构合理，锚固效应合理，锚固地层一般，锚固足，或锚固结构不可靠，或时锚固，锚固效果差，难以锚固地层好，锚固力可靠，实力总体较好，实施效果较锚固地层差，实施效果一发挥锚固工程调整边坡应＃施效果良好好般力的效果边坡布置抗滑桩或抗滑挡边坡仅布置钢管桩或微型边坡关键位置采用抗滑桩或墙等支挡结构，但布设位桩等临时或应急抗滑工边坡未布置抗滑桩或抗滑抗滑挡墙等支挡结构，布设位抗滑作用置稍欠合理，或结构设计程，且设计欠合理，施工质挡墙等支挡结构，无抗滑置恰当，结构设计合理，施工欠完善，或施工质量一般，量一般，耐久性较差，抗滑效果＃质量良好，抗滑效果好但基本能达到抗滑效果效果差既有滑体已实施可靠工程措既有滑体已实施部分加固既有滑体仅采用应急抢险既有滑体未采取工程措既有滑体施，已停止变形＃措施，变形基本停止措施，变形逐步收敛施，加速变形状态堑坡后部存在疑似牵引滑地表变形和深部测斜可见堑坡后部已见明显牵引滑堑坡后部未见明显牵引滑体，体且未采用措施预防，但堑坡后部牵引滑体活动，牵引滑体体，且无工程控制措施，山或已采用措施预防，山体稳定＃未见明显牵引变形迹象，相应加固结构有变形迹变形山体基本稳定体不稳定象，山体欠稳定控制全坡面未见局部变形，且采用边坡偶见小型或表层变形，边坡见局部或浅层变形，且边坡见多处相对独立的局部局部变形防护对策预防＃但已采用防护对策进行控制未实施防护对策进行控制变形，且未实施控制措施边坡见疑似整体滑动迹象边坡见整体滑动趋势，并边坡滑动面转移，并见明边坡未见整体滑动变形迹象，整体滑动或趋势，拟采用加固或应已显现滑动迹象，仅采用显整体滑动，且未采取工＃且已采用工程措施预防急措施进行控制临时措施处理程措施控制 ９４０ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报２０１４表２治理后指标隶属度取值Ｔａｂｌｅ２Ｔｈｅｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐｄｅｇｒｅｅｖａｌｕｅａｆｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ评价等级下层指标安全基本安全欠安全不安全开挖高度０００１开挖宽度０００１图４Ｋ２２７滑坡安全性评价指标体系开挖坡度１０００Ｆｉｇ．４ＳａｆｅｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｓｙｓｔｅｍｆｏｒＫ２２７ｌａｎｄｓｌｉｄｅ后山形态０．１０．３０．４０．２的。因此，确定正确的隶属函数可以对模糊现象进岩性条件０．２０．４０．３０．１［８］风化分带０．１０．３０．４０．２行定量分析。本文将评价指标分为离散型（定性节理裂隙０．２０．４０．３０．１指标）和连续型（定量指标），分别采用德尔菲法和构造断裂０．２０．４０．３０．１函数法确定指标隶属度。降雨条件０００．９７０．０３表１中连续型评价指标有开挖高度、开挖坡度、坡表径流０．５０．３０．２０开挖宽度、降雨条件。指标属于越小越优型，采用半渗流条件０．４０．３０．２０．１梯形分布与梯形分布确立其隶属度函数，公式如下：植被覆盖０．２０．３０．３０．２１ｘ≤ｍ开挖松弛０．５０．３０．２０１周边震动０．３０．５０．２０ｍ２－ｘＵ（ｘ）＝ｍ１＜ｘ≤ｍ２锚固效应０．６０．３０．１０Ⅰｍ－ｍ２１抗滑作用０．７０．２０．１００ｘ＞ｍ２既有滑体０．３０．４０．２０．１０ｘ≤ｍ牵引滑体０．６０．３０．１０１局部变形０．５０．３０．２０ｘ－ｍ１ｍ１＜ｘ≤ｍ２整体滑动０．５０．３０．２０ｍ－ｍ２１ＵⅡ（ｘ）＝ｍ－ｘ３ｍ２＜ｘ≤ｍ３３２滑坡灾害安全性评价指标权重确定ｍ－ｍ３２０ｘ＞ｍ３依据ＡＨＰ法分级原则，对图４中每层因子两两０ｘ≤ｍ２比较，构建判断矩阵Ｍ。（以专家１地形条件子指ｘ－ｍ标为例（表３）。２ｍ２＜ｘ≤ｍ３ｍ－ｍ３２表３判断矩阵ＵⅢ（ｘ）＝ｍ４－ｘＴａｂｌｅ３Ｊｕｄｇｍｅｎｔｍａｔｒｉｘｍ３＜ｘ≤ｍ４ｍ－ｍ４３评价指标开挖高度开挖宽度开挖坡度后山形态０ｘ＞ｍ４开挖高度１５１３１ｘ≤ｍ开挖宽度１／５１１／５１／３３开挖坡度１５１３ｘ－ｍ３ＵⅣ（ｘ）＝ｍ３＜ｘ≤ｍ４后山形态１／３３１／３１ｍ－ｍ４３０ｘ＞ｍ４计算步骤为：式中，ｘ为边坡相关评价指标的实际值；ｍ１～ｍ４分（１）计算判断矩阵的特征向量，本文采用“和别为各评价指标在４种状态下的标准值。ｎ法”计算。先对判断矩阵的每列求和得∑ａｉｊ，令表１中离散型评价指标有１６个，其隶属度结合ｉ＝１ｎｎ工程实际条件，依据专家经验进行打分确定。ｂｉｊ＝ａｉｊ／∑ａｉｊ，并计算得到ｗｉ＝∑ｂｉｊ／ｎ，Ｗ＝（ｗ１，ｉ＝１ｊ＝１由以上计算、评分可得指标的相对隶属度矩阵…，ｗｎ）。Ｒ。以专家１为例，评价结果（表２）。（２）计算最大特征值： ２２（５）王浩等：复杂路堑高边坡病害治理效果模糊层次评价９４１１ｎｎ评估者权威系数进行综合修正。专家权威程度由专λｍａｘ＝∑[∑ａｉｊｗｊ／ｗｊ]ｎｉ＝１ｊ＝１家的学术造诣、评判依据合理性及指标熟悉程度综（３）检验判断矩阵一致性，指标合决定。学术造诣系数（ｑ１）依据专家技术职称及λｍａｘ－ｎ其学术权威性确定。评判依据合理性系数（ｑ２）依ＣＩ＝，当阶数ｎ越大时，一致性越差。ｎ－１据理论分析、经验判断、同行评议和专家直觉等方面引入文献［８］提出的修正系数ＲＩ（可查表），取ＣＲ＝分级进行评定。指标熟悉程度系数（ｑ３）根据专家ＣＩ自我评估及问卷反馈质量综合判断。［８］为判断矩阵一致性的检验标准。当ＣＲ值小于ＲＩ专家权威程度的公式：０１时，判断矩阵一致性检验满足要求，将特征向量ｑ＝（ｑ１＋ｑ２＋ｑ３）／３归一化后成为权向量Ｗ＝（ｗ１，…，ｗｎ）；若一致性检假设有ｎ个专家，将专家权威系数归一化，得向验不满足要求，则重新构造判断矩阵。以专家１评量：价结果为例，如表４所示。＝（ｑ１，…，ｑｎ）引入权威系数修正结果，得：表４评价指标权重Ｂ珔＝×ＢＴａｂｌｅ４Ｗｅｉｇｈｔｏｆｅａｃｈｅｖａｌｕａｔｉｏｎｉｎｄｅｘ最后，根据最大隶属度原则确定该边坡安全性上层指标指标权重下层指标指标权重等级。开挖高度０．３８８９开挖宽度０．０６８７地形条件０．０４９９４治理效果评价开挖坡度０．３８８９后山形态０．１５３５４１治理效果模糊层次评价岩性条件０．１１３４风化分带０．１７４５２０１１年１０月，在边坡主体治理措施基本完成地质条件０．３０９９节理裂隙０．１７４５后，总结设计及施工过程中收集的资料，邀请对该滑构造断裂０．５３７５坡治理过程及施工细节均十分熟悉的５位专家参与降雨条件０．３７９２Ｋ２２７滑坡治理效果模糊层次评价。坡表径流０．３７９２环境条件０．１２６３各专家对Ｋ２２７滑坡治理前后各评估因子的动渗流条件０．１６１１态变化详细论证，重点关注的内容有：（１）治理前后植被覆盖０．０８０６开挖松弛０．３８８９边坡地形条件改变较大。变形初期开挖坡高约周边震动０．０６８７９０ｍ，宽度１５２ｍ，总体坡度３９°，后山形态为陡坡；应力调整０．３８７６锚固效应０．１５３５治理后坡高约１４１ｍ，开挖宽度１７０ｍ，总体坡度３４°，抗滑作用０．３８８９后山形态为缓坡。（２）治理前后边坡地质条件认识既有滑体０．５１１７不断深化，且获得明显改良。施工之前，主体为风化牵引滑体０．２３７８不均、极为破碎且含软弱夹层的软岩；施工之后，由变形控制０．１２６３局部变形０．０７８０于注浆、锚固及抗滑等措施作用，地质条件明显改整体滑动０．１７２５善，岩体完整性提高。（３）治理前后地表径流及地下排水条件差异明显。变形初期，由于连续１０级坡３３综合评价面裸露，且平台均未硬化，地表径流条件严重不畅；治理之后，由于坡面绿化、平台硬化及设置较完善的下层指标模糊综合评判由下层指标权向量Ｗ综合截排水系统，水文地质条件得到明显改善。与相对隶属度矩阵Ｒ相乘，即Ｖ＝Ｗ·Ｒ。然后将中层（４）治理前后边坡应力状态改善显著。变形初期，指标权向量Ｗ与模糊关系矩阵Ｖ运算，得到模糊综由于快速深切开挖及周边隧道掘进的持续近场爆破合评判的评价集：Ｂ＝Ｗ·Ｖ。扰动，边坡卸荷松弛严重；治理之后，注浆、锚固及３４引入评价者权威系数修正综合评价结果主动型支挡等措施的综合应用有效改善了坡体的应力特征状态。（５）治理前后边坡关键部位的潜在变为对多个专家的评估结果进行统筹决策，引入形机制均实施了可靠控制措施。采用锚固工程控制 ９４２ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报２０１４了边坡多级浅层滑动机制；边坡下部抗滑桩有效控表７Ｋ２２７滑坡多手段综合评估对比制了既有滑体变形发展；特别是在边坡中部设置并Ｔａｂｌｅ７Ｍｕｌｔｉｍｅａｎｓｅｖａｌｕａｔｉｏｎａｎｄｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ先行施工的上排抗滑桩，有效控制了计算评估中预卸载刷方上部治理中部治理下部治理测、施工监测中获得证实的牵引滑动块体的变形，是Ｓｌｉｄｅ０．９９８１．２４８１．４２３１．２７７边坡成功治理的关键。２１．００１．３１１．４９１．２１Ｐｈａｓｅ专家权威系数由打分法获得（表５），定量指标隶属度根据隶属度函数计算确定，定性指标隶属度现了滑坡变形阶段的特征，边坡评估为不安全状态。由专家评分确定，治理前后评判结果（表６）。滑坡治理之后，边坡稳定系数满足规范规定的要求，经历两个完整的雨季考验和持续监测，地表变形和表５专家权威系数Ｔａｂｌｅ５Ｗｅｉｇｈｔｓｂｙｅｘｐｅｒｔｓ深部位移均得到有效抑制，边坡运营状态良好，处于安全状态。实践证明，模糊层次分析法综合考察治专家１２３４５理过程中各影响因子的作用规律和边坡稳态变化规权威系数０．２５０．１５０．１５０．３０．１５律，评价结果令人满意。表６专家模糊综合评判结果Ｔａｂｌｅ６Ｆｕｚｚｙｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｅｘｐｅｒｔｓ５结语工程治理前模糊综合评判本文基于安全系数法等单一评价指标对评价复安全基本安全欠安全不安全评价者１０．０２９３０．１８３５０．２９１５０．４９５８杂路堑高边坡病害治理效果时存在的不足，结合典评价者２０．０３１４０．１００６０．２０４００．６６４０型路堑高边坡治理过程的理论分析、动态监测及工评价者３０．０１７４０．１０２５０．３２７００．５５３２程实践，通过梳理边坡安全评价指标体系，建立契合评价者４０．１００３０．３０４３０．１７３５０．４２１８实际的边坡安全评价模型，采用模糊层次法对边坡评价者５０．０２３１０．１７３８０．２３４３０．５６８８病害治理效果进行综合评价。工程治理后模糊综合评判在评价过程中，特别注重现场调查、动态监测、安全基本安全欠安全不安全计算评估和信息化施工过程的持续跟踪和经验总评价者１０．３８８７０．２９５２０．２４３３０．０７２８结，反复论证和优化安全评估指标体系，合理将影响评价者２０．５２４３０．３０４６０．０９６４０．０７４７边坡稳定性风险因子的模糊性定量化，减弱了人为评价者３０．５５１５０．２７６６０．１２２４０．０４９６评价者４０．４０５８０．１３６９０．１４１３０．３１６０主观臆断的影响，使判定结果更加科学、合理，是预评价者５０．３９５９０．２１６３０．２４９９０．１３８０测及评价复杂路堑高边坡稳定性及病害治理效果的有效手段。根据Ｂ珔＝×Ｂ，求得模糊综合评价结果：治理前，Ｂ珔＝（００４８２，０１９３７，０２３９７，参考文献０５１８４）治理后，Ｂ珔＝（０４３９７，０２３４５，０１７３５，［１］黄建文，李建林，周宜红．基于ＡＨＰ的模糊综合评判法在边坡０１５２４）稳定性评价中的应用［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２００７，２６依据最大隶属度原则评估，治理前Ｋ２２７滑坡（１）：２６２７～２６３２．ＨｕａｎｇＪｉａｎｗｅｎ，ＬｉＪｉａｎｌｉｎ，ＺｈｏｕＹｉｈｏｎｇ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｆｕｚｚｙ处于不安全等级，治理后该边坡处于安全等级。ａｎａｌｙｓｉｓｂａｓｅｄｏｎＡＨＰｔｏｓｌｏｐｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎａ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ４２工程实践验证ＪｏｕｒｎａｌｏｆＲｏｃｋＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００７，２６（１）：２６２７～２６３２．在该滑坡治理过程中，开展了持续的地表变形［２］曾胜，胡甜，赵健，等．基于ＦｕｚｚｙＡＨＰ的堆积体边坡稳定性评巡查跟踪和深部位移动态监测，并采用极限平衡法价研究［Ｊ］．工程地质学报，２０１２，２０（６）：９２６～９３３．２ＺｅｎｇＳｈｅｎｇ，ＨｕＴｉａｎ，ＺｈａｏＪｉａｎ，ｅｔａｌ．ＦｕｚｚｙＡＨＰｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄ（Ｓｌｉｄｅ）和有限元法（Ｐｈａｓｅ）对边坡稳态论证分析，ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｓｌｏｐｓｔａｂｉｌｉｔｙ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆ相关评价主要内容概述（表７）。ＲｏｃｋＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１２，２０（６）：９２６～９３３．分析表７评估结果，滑坡治理前边坡地表变形［３］洪海春，徐卫亚，叶明亮．基于模糊综合评判的边坡稳定性分和深部位移显著，其稳定系数评判结果较合理地体析［Ｊ］．河海大学学报，２００５，３３（５）：５５７～５６２． ２２（５）王浩等：复杂路堑高边坡病害治理效果模糊层次评价９４３ＨｏｎｇＨａｉｃｈｕｎ，ＸｕＷｅｉｙａ，ＹｅＭｉｎｇｌｉａｎｇ．Ｓｌｏｐｅｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｌａｎｄｓｉｄｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰＬＡＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｂａｓｅｄｏｎｆｕｚｚｙｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｏｈａｉ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ），２０１３，１４（１）：８４～８８．Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ），２００５，３３（５）：５５７～５６２．［７］谢全敏，夏元友．岩体边坡治理决策的模糊层次分析方法研究［４］孙书伟，朱本珍，马惠民．一种基于模糊理论的区域性高边坡［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２００３，２２（７）：１１１７～１１２０．稳定性评价方法［Ｊ］．铁道学报，２０１０，３２（３）：７７～８３．ＸｉｅＱｕａｎｍｉｎ，ＸｉａＹｕａｎｙｏｕ．ＦｕｚｚｙｈｉｅｒａｒｃｈｙａｎａｌｙｓｉｓｏｎｄｅｃｉｓｉｏｎＳｕｎＳｈｕｗｅｉ，ＺｈｕＢｅｎｚｈｅｎ，ＭａＨｕｉｍｉｎ．Ｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｆｕｚｚｙｍａｋｉｎｇｏｆｒｏｃｋｍａｓｓｓｌｏｐｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｂａｓｅｄｏｎｅｎｔｒｏｐｙｗｅｉｇｈｔ［Ｊ］．ｔｈｅｏｒｙｆｏｒｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｒｅｇｉｏｎａｌｈｉｇｈｓｌｏｐｅｓｓｔａｂｉｌｉｔｙ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＲｏｃｋＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００３，２２ｔｈｅＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙＳｏｃｉｅｔｙ，２０１０，３２（３）：７７～８３．（７）：１１１７～１１２０．［５］张勇慧，李红旭，盛谦，等．基于模糊综合评判的公路岩质边坡［８］萨蒂著ＴＬ．层次分析法———在资源分配、管理和冲突分析中稳定性分级研究［Ｊ］．岩土力学，２００５，３１（１０）：５５７～５６２．的应用［Ｍ］．许树柏等译．北京：煤炭工业出版社，１９８８．ＺｈａｎｇＹｏｎｇｈｕｉ，ＬｉＨｏｎｇｘｕ，ＳｈｅｎｇＱｉａｎ，ｅｔａｌ．ＳｔｕｄｙｏｆｓｔａｂｉｌｉｔｙＳａａｔｙＴＬ．ＡＨＰＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｒｅｓｏｕｒｃｅａｌｌｏｃａｔｉｏｎ，ｍａｎａｇｅｍｅｎｔｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆｈｉｇｈｗａｙｒｏｃｋｓｌｏｐｅｓｂａｓｅｄｏｎｆｕｚｚｙｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｎｄｃｏｎｆｌｉｃｔａｎａｌｙｓｉｓ［Ｍ］．ＴｒａｎｓｌａｔｅｄｂｙＸｕＳｈｕｂａｉ，ｅｔａｌ．ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＲｏｃｋａｎｄＳｏｉｌＭｅｃｈａｎｉｃｓ，２００５，３１（１０）：５５７～Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＣｈｉｎａＣｏａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＰｕｂｌｉｓｈｉｎｇＨｏｕｓｅ，１９８８．５６２．［９］ＨＪＺｉｍｍｅｒｍａｎｎ，张广全．模糊集，决策和专家系统［Ｍ］．石家［６］刘华丽，卢厚清，李宏伟，等．模糊综合评判法在边坡稳定性分庄：河北教育出版社，１９９２．析中的应用［Ｊ］．解放军理工大学学报，２０１３，１４（１）：８４～８８．ＨＪＺｉｍｍｅｒｍａｎｎ，ＺｈａｎｇＧｕａｎｇｑｕａｎ．Ｆｕｚｚｙｓｅｔｓ，ｄｅｃｉｓｉｏｎｍａｋｉｎｇＬｉｕＨｕａｌｉ，ＬｕＨｏｕｑｉｎｇ，ＬｉＨｏｎｇｗｅｉ，ｅｔａｌ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｎｅｗａｎｄｅｘｐｅｒｔｓｙｓｔｅｍｓ［Ｍ］．Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎ：ＨｅｂｅｉＥｄｕｃａｔｉｏｎＰｒｅｓｓ，ｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｆｕｚｚｙｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｆｏｒｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆ１９９２．