运用AHP_FUZZY法判定岩质边坡稳定性
城市工程地质环境质量的AHP-FUZZY评价方法及应用
标 度 值
表 １ 判 断矩 阵 及 其 含 义 表
含 义
经 正规化 后 作 为元 素 的 排 序权 重 ． 学 数 上 已证 明 ， 于 正 定 互 反 矩 阵 ｗ ， 最 对 其 大特征 根 … 存 在且 唯一 ， 对 ｗ 很难 但
张永 平 ， 启 胜 ， 荣鲁 ， 王 王 陈淑 奎 ， 可 强 贺
（ 岛理 工大 学 岩 土 工 程 研 究 所 ，青 岛 ２ ６ ３ ） 青 ６ ０ ３
摘
要 ： 过 对 城 市 工 程 地 质 环 境 质 量 因 素 的 系 统 分 析 ， 选 了 ７个 有 显 著 影 响 的 因 子 ， 用 层 次 通 筛 运
２ １ 建 立 递 阶 层 次 结 构 模 型 ．
递 阶层 次 是 关 于 系统 结 构 的抽 象 概 念 ． 为 研 是
究 系统 各组成 部分 功 能 的相互作 用 以及 他们 对整 个
图 １ 城 市工 程 地 质 环 境质 量评 价
‘
收稿 日期 ：２ Ｏ — １ 一 ２ ０６ Ｏ ５
大人 为性 ； 笔者 采用层 次分 析法 （ ＡＨＰ 把 决 策 者 的 推理 过 程 进行 量 化 描 述 ， ） 将定 性 分 析 与定 量 计算 相 结
合 ， 而使 权重 的分 配更 为科学 、 理． 从 合 由于 地质 环境 质量 的好 坏是个 相 对 的概念 ， 因素划 分级别 的界 线 各
工 程地 质环 境是 人类 工程 活 动与地 质 环境相 互 依存 、 互 作用 的物质 基 础 ， 各种 地 质 要素 的综合 ； 相 是 其 质量 的优 劣是 决定 工程 活动 技术 可行 性 、 经济 合理 性及 安全 性 的基本 条件 ． 城市 工程 地质 环境 的评价 是 工 程 地质理 论 的主要 研究 目的之 一 ， 同时又 是工 程实 践 与工 程 规 划 的基 础 条 件［ ． １ 目前评 价 的方 法 很 多 ， ］ 如 回归分析 法 、 神经 网络理 论分 析 法等 － ， 而 ， 般 的统计 方法 对指 标权 重 的确定 多采 用经验 法 ， 在 较 ２然 ］ 一 存
建构筑物与边坡或挡土墙的距离
建构筑物与边坡或挡土墙的距离在建筑工程中，建构筑物与边坡或挡土墙的距离是一个重要的考虑因素。
它涉及到建筑物的安全性和稳定性，以及可能产生的土壤侧压力和滑坡风险。
本文将探讨这个重要主题，以提供对这一主题的深入理解。
一、边坡与挡土墙的重要性边坡是自然地貌或人工挖掘形成的斜坡，而挡土墙是一种结构，用于防止土壤或岩石的滑坡。
在建筑设计中，正确处理建构筑物与边坡或挡土墙的距离至关重要，因为这可以影响到建筑物的安全性和稳定性。
二、建构筑物与边坡或挡土墙的距离要求一般来说，建构筑物应该距离边坡或挡土墙至少1.5至2倍的墙体厚度。
这是为了确保土壤侧压力不会对建筑物产生过大的影响，并减少滑坡风险。
这个距离还可以考虑到地震和其他自然灾害可能对建筑物产生的影响。
三、影响距离的因素许多因素可以影响建构筑物与边坡或挡土墙的距离，包括土壤类型、土壤湿度、土壤承载能力、地震频率和强度等。
设计师和工程师在确定这个距离时，需要充分考虑这些因素。
四、设计考虑因素除了上述的距离要求，设计师还需要考虑其他的设计因素。
例如，他们可能需要设计特定的地基以承受可能的土壤侧压力，或者设计排水系统以防止土壤过度湿润。
这些设计因素都是为了确保建筑物的安全性和稳定性。
五、结论建构筑物与边坡或挡土墙的距离是建筑工程中一个重要的考虑因素。
设计师和工程师需要充分考虑这个距离，以确保建筑物的安全性和稳定性。
他们还需要考虑各种可能影响这个距离的因素，以确保建筑物的长期稳定和安全。
在未来的建筑工程中，对这个问题的理解和处理将变得越来越重要。
挡土墙边坡工程是水利水电工程中的重要组成部分，其主要作用是防止边坡失稳，保护周边环境。
本工程位于河流岸边，边坡较陡，地质条件复杂，因此需要进行挡土墙边坡工程施工。
（1）现场勘查：对施工现场进行全面勘查，了解边坡地质、水文、气象等条件。
（2）材料准备：根据施工需要，准备足够的施工材料，包括砂、石、水泥、钢筋等。
（3）机械设备：安排合适的施工机械设备，如挖掘机、压实机、搅拌机等。
22 基于AHP的模糊评判法在边坡稳定性评价中的应用
( xi ≤ yic ) ( yi1＞xi＞yic ) ( xi ≥ y i1 ) ( yih = yic ) ( yi1＞yih＞yic ) ( yih = yi1 ) (2) (1)
以比较顺利的求出其相对隶属度。比如可用 0.5 表 示两者同等重要，其意义为两者各占 50%；用 0.6 表示一者比另一者稍重要，其意义为一者占 60%， 而另一者占 40%；……，这样标度能客观的描述两 者之间的重要程度而不至于在计算分析中将它们之 间关系进一步扩大，同时还可以根据其表达的意思 推求各重要程度的相对隶属度如表 1 所示，表中两 标度之间还可插入进一步细分的标度值。
针对不同的情况，相对隶属度的求法比较多， 由于本文所采用的指标不是单一的越大越优型或越 小越优型，而是一部分指标属于越大越优型，而另
分析的基础上，本文针对隔河岩电站厂房高边坡的 实际情况，选取对研究有重要意义的 2 级 4 类 12 项
图1 Fig.1
边坡稳定性评价层次分析图
Analytical diagram of analytical hierarchy processes for slope stability evaluation
第 26 卷 增 1 2007 年 7 月
岩石力学与工程学报 Chinese Journal of Rock Mechanics.26 Supp.1 July，2007
基于 AHP 的模糊评判法在边坡稳定性 评价中的应用
黄建文 1，李建林 2，周宜红 1
(1. 武汉大学 水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北 武汉 430072；2. 三峡大学 土木水电学院，湖北 宜昌 443002)
基于AHP-Fuzzy_的采场结构参数综合评判优选
收稿日期:2024 02 15作者简介:杨芳权(1992-),男,重庆潼南人,助理工程师,从事矿山开采工作,E -mail:3537028601@doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2024.05.022基于AHP -Fuzzy 的采场结构参数综合评判优选杨芳权(重庆千牛建设工程有限公司,重庆㊀400700)摘㊀要:针对某矿露天转地下开采工作中选用的上向水平分层充填采矿法结构参数优选问题,本研究考虑到深部开采影响结构参数选取的因素繁多且复杂性,分析几种单一的因素已无法得到安全㊁经济的参数㊂因此,引入了模糊数学中的模糊综合决策思想加以层次分析法进行有机结合㊂对4组方案36个参数加以分析,综合考虑了经济指标㊁安全指标和技术指标,得出综合评判向量继以实现了最佳的结构参数选择,完成了采矿决策科学化㊂关键词:结构参数;模糊数学;模糊综合决策;层次分析法中图分类号:TD853.34㊀㊀㊀文献标识码:B㊀㊀㊀文章编号:1005 2798(2024)05 0090 05㊀㊀随着中国经济技术的飞速发展,对矿产资源的需求日益增大,致使露天矿山及地下浅部矿体资源即将面临枯竭,因此开采向深部延伸已是大势所趋,但深部开采面临的诸多问题远比露天与浅部开采更加复杂,常规的处理方法无法满足深部开采要求㊂其中采场结构参数的选择牵扯的因素更是复杂多变,传统方法难以结合多种因数加以考虑㊂为此彭康等[1]应用响应面法结合Matlab 编程对海下框架式结构参数进行了优化;吴爱祥等[2]以大间距结构参数理论为基础结合多分段立体放矿模型,分析无底柱分段崩落法各结构参数对矿石回收率等的影响,并最终确定合理的无底柱分段崩落法;刘钦等[3]采用ANSYS 有限元数值模拟方法得出了不同开采技术条件下的采场最优结构参数,并将优化的采场结构参数应用于工程实际㊂采场结构参数和采矿方法结构参数的选择对矿山生产能力㊁采空区稳定性㊁矿石的损失贫化率以及具体开采过程中矿山机械和施工人员工作的难易程度都有密切联系,也对矿山开拓㊁采准㊁切割㊁回采工程量有着巨大影响,同时牵扯到投资成本与经济效益㊂因此,合理的采场结构参数布置可充分回收矿产资源,使得与之配套的采矿方法在矿山生产过程中能最大限度地提高矿山整体经济效益㊁延长矿山开采寿命㊂传统矿山实际生产设计时,对采场结构参数的选择通常都是根据相似矿山经验类比法与物理模拟实验仿真,但经验类比法易受到主观因素影响,致使实际误差较大,而物理模拟实验仿真考虑情况单一,无法同时考虑多种因素且耗时耗力㊂采场结构参数的选择是一个多因素㊁多层次㊁多目标综合决策的系统工程,单凭一两个要素无法得出最佳结构参数方案㊂模糊聚类分析㊁模糊线性规划㊁模糊综合决策㊁模糊控制是当前模糊数学领域最为流通的几块领域㊂王元汉等[4]采用模糊数学综合评判方法对岩爆的发生与否及强烈度大小进行了预测;王新民等[5]利用模糊数学原理对采矿方法进行优选,计算出各方案基于影响因素的综合优越度;黄建文等[6]依据模糊数学理论分析常用边坡稳定性分析方法存在的一些缺陷,针对其复杂性和局限性,建立边坡稳定性评价的模糊层次分析模型;聚类㊁规划㊁决策㊁控制等问题的解决方法是相通的,任一类解决方法都能在其他版块上得到体现㊂为此本研究引入一种在采场结构参数优化方面极少被考虑的概念 模糊层次综合评价法(AHP -Fuzzy)㊂该方法引入模糊数学中模糊综合决策思想与层次分析法进行有机结合,弥补了模糊数学理论无法确定复杂的指标评价体系的缺点,应用于采场结构参数选择的复杂系统工程上,能将选择过程中那些模糊判断㊁模糊概念㊁模糊推理进行数字化㊁定量化,从而得出最优的采场结构参数,实现采矿决策科学化㊂1㊀AHP -Fuzzy 基本原理介绍本研究将层次分析法与模糊数学理论结合起来即模糊层次综合评价法(AHP -Fuzzy),针对层次分析法中对重要性标度存在的问题提出了修正方法,然后将其应用于模糊数学理论之中,建立一种基于层次分析法的模糊评判模型,该模型的建立主要有4个步骤:①按照层次分析法分类分级的思想确立分析指标体系㊂②对每一层指标各元素进行权重分㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第33卷㊀第5期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2024年5月配㊂③建立隶属矩阵㊂④对全体指标进行综合评价㊂针对多组结构参数的最优选择,采用层次分析法对备选方案进行综合分析,首先建立集合-备选方案集V=(V1,V2,V3, ,V N)㊂构建综合评价指标体系时,要遵循以下几个原则:①定性与定量结合:考虑到影响目标集因素的广泛性,必须将定性数据与定量数据相结合;②科学性:设定有限的指标,不能将所有的因素都考虑进来,依据矿山实际情况,抓住主要需求与本质特征,使体系具备科学性;③层次性:根据各指标相关性和层次分析法的特点,将各因素指标细分到每一个层次;该体系可细分为3层,即目标层㊁准则层㊁指标层㊂根据因素重要性标度法对各层的每一项指标进行两两相互比较,从而拟建出该体系的判断矩阵㊂因比较过程中易受到主观因素的影响从而导致判断矩阵存在误差,所以必须对判断矩阵进行一致性检验㊂一致性检验结果符合要求之后,求出判断矩阵的权重向量及归一化权重M.在AHP-Fuzzy综合评判中,要对每一层各因数赋予其相应合理的权重M i=(i=1,2,3,4,5, , n),建立归一化权重M=(M1,M2,M3,M4,M5, , M n)㊂根据模糊数学基本理论结合综合评价指标构建隶属矩阵R形成模糊综合评判㊂隶属矩阵由定量指标的隶属度和非定量指标的隶属度构成,定量指标隶属度本文中选用隶属函数法计算确定,非定量指标选用二元比较法进行确定㊂其中定量指标又分为收益性指标和消耗性指标㊂对于收益性指标,指标越大越好,收益性公式为:r ij=y ij/max y ij㊀㊀(i,j=1,2,3, ,n)(1)对于消耗性指标,指标越小越好,消耗性公式为:r ij=min y ij/y ij㊀㊀(i,j=1,2,3, ,n)(2)得到收益性指标和消耗性指标之后,分别对其进行归一化处理,构造相应的隶属度矩阵R收益和R消耗.继下一步就可得到综合隶属度矩阵R.最后结合层次分析法的归一化权重M和模糊数学基本理论得出的综合隶属度矩阵R,就可得到备选方案集的综合优越度评判向量:V=M㊃R.2㊀层次分析法构建综合评价指标体系以矿山地下开采安全㊁经济㊁高效为出发点㊂考虑到矿山地质条件㊁围岩强度㊁矿石强度㊁采矿方法㊁开拓系统以及矿山现有采矿设备及其机械化程度结合专家意见大致采用4组结构参数作为备选方案,具体相关数值如表1所示㊂表1㊀结构参数备选方案序号矿房长度/m矿房宽度/m顶板厚度/m顶板抗拉强度/MPa充填料浆灰砂比方案1401810 1.471ʒ6方案2603512 1.141ʒ10方案35025100.961ʒ8方案44520140.921ʒ12㊀㊀以采场结构参数方案为根本,结合层次分析法构建出方案集综合评价指标体系㊂评价指标的建立直接影响着结构参数优化的合理性㊁专业性㊂在评价指标体系中既有定量因素又有定性因素,两者之间相互影响㊁相互制约㊂评价指标选取的原则就是精确选择最具代表性㊁最能够反映出矿山实际生产状况的指标,务必以最少的指标反映出最全面的信息及要求㊂以此原则为标准,根据层次分析法构建采场结构参数综合评价指标体系(O):准则层有经济指标(P1)㊁安全指标(P2)㊁技术指标(P3);其中经济指标(P1)由充填成本(X1)及爆破成本(X2)参与评价;安全指标(P2)由顶板稳定性(X3)及采场安全系数(X4)参与评价;技术指标(P3)由矿块生产能力(X5)㊁废石混入率(X6)㊁贫化率(X7)㊁采切比(X8)㊁施工难易程度(X9)综合评价㊂由结构参数备选方案构建方案集综合评价指标体系如表2所示㊂表2㊀方案集综合评价指标体系准则层指标层方案1方案2方案3方案4P1X1/(元㊃t-1)55.1949.0742.9336.81X2/(元㊃m-3) 3.45 4.05 3.85 3.65P2X3一般较好一般极好X4 2.5 1.5 2.1 1.7 P3X5/(t㊃d-1)750725750900X6/%16.311.515.022.6X7/%14.810.513.720.6X8/(m3㊃Kt-1)106.13105.8577.2580.56X9较易较难简单较易3㊀指标权重向量及归一化权重在方案集综合评价指标体系各方案相关参数拟定之后,需用层次分析法解决方案集中对应指标层的各元素分配问题㊂3.1㊀构造判断矩阵对同一层次中的各元素对于上一层次中某一元素的重要程度进行两两比较,从而构造出判断矩阵A=(αij)nˑn.按模糊数学定义有:19第5期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀杨芳权:基于AHP-Fuzzy的采场结构参数综合评判优选㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀A=M11㊀ ㊀M1n㊀ ㊀ ㊀M1n㊀ ㊀M nnéëêêêùûúúú=M1M1㊀ ㊀M1Mn㊀ ㊀ ㊀M nM1㊀ ㊀M n Mnéëêêêêêêêùûúúúúúúú(3)运用模糊数学理论,建立基本比较标准㊂其中αij取值标准如表3所示㊂㊀㊀在相同强到绝对强中,每两个等级之间可依次用2㊁4㊁6㊁8将其量化,且αij满足αii=1㊁αij=1/αji, i,j=1,2,3, ,n.故判断矩阵又称为正互反矩阵㊂表3㊀因数重要性标度意义X i比X j相同稍强强很强绝对强相同稍弱弱很弱绝对弱αij1357911/31/51/71/93.2㊀层次单排序及一致性检验由于构造判断矩阵时,因数对比之间的各自对于上一层指标的重要性主要是凭借着长时间的现场工作经验以及实际生产状况来决定的,因此带有一定的主观性㊂以最大限度降低误差为目的,必须对判断矩阵进行一致性检验,以便达到最符合实际要求的标准㊂O-P判断矩阵即目标层对于准则层的判断矩阵如表4所示㊂表4㊀O-P判断矩阵O-P P1P2P3权重向量归一化权重P111/31/3 1.670.128 P2211/3 4.330.333 P333170.539㊀㊀衡量判断矩阵与实际正确标准不一致程度的数量指标被称为一致性指标C,具体定义为:C=(λmax-n)/(n-1)(4)式中:n为判断矩阵的阶数;λmax为判断矩阵A的最大特征值㊂利用判断矩阵的特征方程AM=λmax M求出特征向量M,即是判断矩阵归一化权重向量:λmax=ðn i=1(AM)i nωi(5)㊀㊀判断矩阵A=(αij)nˑn特征向量M的求法通常有两种方法,即和法与根法㊂和法:对判断矩阵A=(αij)nˑn每一列进行归一化得到一个新矩阵B=(b ij)nˑn,即:ωi=ðn j=1b ij㊀㊀(i,j=1,2,3, ,n)(6)其中:b ij=αij/αijðn k=1αkj㊀㊀(i,j=1,2,3, ,n)(7)根法:对判断矩阵A=(αij)nˑn每一行元素求积,再求其结果的n次方根,即:ωi=nᵑn j=1αij㊀㊀(i,j=1,2,3, ,n)(8)无论采用和法或者根法,作为权重,对M要再进行归一化㊂判断矩阵最大特征值λmax由下式可得:λmax=ðn i=1(AM)i nωi关于C的含义,当C=0时,判断矩阵一致性程度最高完全吻合,C的值越大偏离程度越高㊂为评判判断矩阵的不一致程度在什么范围内,判断矩阵仍具有工程代表意义㊁层次分析法运用在此仍是合理的,引入随机一致性指标:R=(λmax-n)/(n-1)(9)式中:λmax为多个n阶随机正互反矩阵最大特征值的平均值㊂对于R的值,撒丁用了大小500个子样进行了大量的实验,对于正互反矩阵不同的阶数得到的结果如表5所示㊂表5㊀判断矩阵平均随机一致性指标判断矩阵阶数34567891011 R0.580.90 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45 1.49 1.51㊀注:任意的一阶㊁二阶判断矩阵是完全相同的;两者R值都为0.当一致性比例C R=C/R<0.1时,就认定判断矩阵不一致程度在合理范围内不影响评价结果,否则就要对判断矩阵进行调整,直至一致性比率小于0.1为止㊂对O-P判断矩阵,λmax=3.066;C=(λmax-n)/ (n-1)=0.033;C R=C/R=0.057<0.1.满足一致性检验要求㊂按照上述定理,各二级指标判断矩阵即一致性检验结果如表6~表8所示㊂表6㊀P1-X判断矩阵P1-X X1X1权重向量归一化权重X11340.750X21/31 1.330.250㊀㊀对P1-X判断矩阵,λmax=2;C=(λmax-n)/(n-29㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第33卷1)=0;C R=C/R=0<0.1.满足一致性检验要求㊂表7㊀P2-X判断矩阵P2-X X3X4权重向量归一化权重X311/2 1.50.33X42130.67㊀㊀对P1-X判断矩阵,λmax=2;C=(λmax-n)/(n-1)=0;C R=C/R=0.057<0.1.满足一致性检验要求㊂㊀㊀对P3-X判断矩阵,λmax=5.166;C=(λmax-n)/ (n-1)=0.083;C R=C/R=0.074<0.1.满足一致性检验要求㊂层次单排序结果如表9所示㊂表8㊀P3-X判断矩阵P3-X X5X6X7X8X9权重向量归一化权重X511/31/33/23/2 4.670.154 X6312/3228.670.286 X733/21229.500.313 X82/31/21/212/3 3.330.110 X92/31/21/23/21 4.170.137表9㊀判断矩阵单排序结果汇总排序层权重向量λmax C CR RO-P[1.67,4.33,7] 3.0660.0330.0570.58P1-X[4,1.33]2000P2-X[1.5,3]2000P3-X[4.67,8.67,9.50,3.33,4.17] 5.1660.0830.074 1.123.3㊀层次总排序及其组合一致性检验分析指标层的每一个因素对目标层重要性程度的权重,即为层次总排序㊂该分析过程由最高层(目标层)向最低层(指标层)依次逐层进行㊂假设指标层(P)包含因素m个,对于上一层目标层(O)的重要性程度即权重分别为p1㊁p2㊁p3㊁ ㊁p m;下一层准则层(X)包含n个因数,它们关于目标层的权重分别为x1㊁x2㊁x3㊁ ㊁x n.那么X1㊁X2㊁X3㊁ ㊁X n关于最高层的权重f j计算方法为:f j=ðm i=1p i x ij(10)层次总排序要对其进行组合一致性检验,同样的,该过程由最高层(目标层)向最低层(指标层)依次逐层进行㊂设X层的n个因素X1㊁X2㊁X3㊁ ㊁X n关于P层的一致性检验指标为C i,随机一致性指标为R i,那么层次总排序的组合一致性指标为:C R=ðm i=1p i C i/ðm i=1p i R i(11)层次总排序表如表10所示㊂㊀㊀组合一致性指标C R=0.0741<0.1,满足一致性检验要求㊂由层次总排序表就可得出影响采场结构参数评判的归一化权重向量M:(0.096,0.032,0.110, 0.223,0.083,0.154,0.169,0.059,0.074)㊂表10㊀层次总排序XPP1(0.128)P2(0.333)P3(0.539)权重M X10.7500.096X20.2500.032X30.330.110X40.670.223X50.1540.083X60.2860.154X70.3130.169X80.1100.059X90.1370.0744㊀模糊综合评判的数学模型模糊综合评判决策是对受到多因素㊁多层次影响的对象进行全面评价的一种效果异常显著的方法㊂该模型主要涉及4个因素:因数集X={X1,X2, X3, ,X9};隶属矩阵R;目标方案集V={V1,V2, V3,V4};归一化权重向量M.模糊综合评判可分为单因数评判与多因数评判,本研究选取多因数评判中的二级模糊决策㊂4.1㊀隶属矩阵1)㊀综合评价指标体系中由定量指标(X1,X2, X4,X5,X6,X7,X8)构造的特征向量矩阵如下:39第5期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀杨芳权:基于AHP-Fuzzy的采场结构参数综合评判优选㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀R 1,2,4,5,6,7,8=55.19㊀49.07㊀42.93㊀36.81㊀3.45㊀4.05㊀3.85㊀3.65㊀2.5㊀㊀1.5㊀㊀2.1㊀㊀1.7750㊀㊀725㊀㊀750㊀㊀㊀116.3㊀11.5㊀15㊀㊀90014.8㊀10.5㊀13.7㊀22.6106.13105.8577.2580.56éëêêêêêêêêêùûúúúúúúúúú引用隶属函数法对其进行规格化处理可得:R 1,2,4,5,6,7,8=0.667㊀0.750㊀0.857㊀1㊀1㊀㊀㊀0.852㊀0.896㊀0.9451㊀㊀㊀0.600㊀0.840㊀0.6800.833㊀0.806㊀0.833㊀1㊀0.706㊀1㊀㊀㊀0.767㊀0.5080.709㊀1㊀㊀㊀0.766㊀0.5110.728㊀0.730㊀1㊀㊀㊀0.959éëêêêêêêêêêùûúúúúúúúúú2)㊀本研究非定量指标X 3㊁X 9隶属度矩阵采用二元比较法确定㊂根据方案集各方案顶板的稳定性程度得到特征向量矩阵:e 3=0.5㊀0㊀㊀0.5㊀01㊀㊀0.5㊀1㊀㊀00.5㊀0㊀㊀0.5㊀01㊀㊀1㊀㊀1㊀㊀0.5éëêêêêêùûúúúúú3231根据语气算子与定性标度隶属度关系表可得R 3=[0.667,0.818,0.667,1]㊂根据方案集各方案施工难度得到特征向量矩阵:e 9=0.5㊀1㊀㊀0㊀㊀0.50㊀㊀0.5㊀1㊀㊀00.5㊀0㊀㊀0.5㊀01㊀1㊀㊀1㊀㊀0.5éëêêêêêùûúúúúú2312根据语气算子与定性标度隶属度关系表可得R 9=[0.739,0.634,1,0.739]㊂整合以上研究计算所得到的定量指标与定性指标的隶属度矩阵,就可得到完整的综合隶属度矩阵R :R =0.667㊀0.750㊀0.857㊀1㊀1㊀㊀㊀0.852㊀0.896㊀0.9450.667㊀0.818㊀0.667㊀1㊀1㊀㊀㊀0.600㊀0.840㊀0.6800.833㊀0.806㊀0.833㊀1㊀0.706㊀1㊀㊀㊀0.767㊀0.5080.709㊀1㊀㊀㊀0.766㊀0.5110.728㊀0.730㊀1㊀㊀㊀0.9590.739㊀0.634㊀1㊀㊀㊀0.739éëêêêêêêêêêêêêùûúúúúúúúúúúúú 4.2㊀方案最优评判确定由层次分析法确定的归一化权重向量(M )结合综合隶属度矩阵(R )得到备选方案集V 的综合评判向量为:V =M ㊃R =[0.7877,0.8029,0.8213,0.7467]根据综合评判向量得出方案集各方案的优越度分别如下:方案1为78.77%;方案2为80.29%;方案3为82.13%;方案4为74.67%.优劣排序82.13%>80.29%>78.77%>74.67%,因此本研究选用方案3.经过矿山划分试验区实践证明,此研究的综合评判优选出的方案可行有效,实际生产效率以及经济效益都远高于其他方案㊂5㊀结㊀语1)㊀利用层次分析法对上向水平充填采矿法构建了详细的评价指标体系,并科学地得出各因素对于采场结构参数的权重㊂2)㊀提取了模糊数学中的模糊决策思想与AHP 进行有机结合,初步建立了上向水平分层采场结构参数快速评价指标体系,对于进一步建立完善结构参数优越度的快速检测评价理论体系具有一定意义㊂3)㊀本研究通过AHP -Fuzzy 方法客观有效地选取出最佳采场结构参数,具有一定的工程应用价值,也可为其他系统工程的决策问题提供理论支撑㊂参考文献:[1]㊀彭康,李夕兵,彭述权,等.基于响应面法的海下框架式采场结构优化选择[J].中南大学学报(自然科学版),2011,42(8):2417-2422.[2]㊀吴爱祥,武力聪,刘晓辉,等.无底柱分段崩落法结构参数研究[J].中南大学学报(自然科学版),2012,43(5):1845-1850.[3]㊀刘钦,刘志祥,刘爱华,等.金矿采场结构参数混沌优化[J].采矿与安全工程学报,2010,27(4):548-552.[4]㊀王元汉,李卧东,李启光,等.岩爆预测的模糊数学综合评判方法[J].岩石力学与工程学报,1998(5):15-23.[5]㊀王新民,赵彬,张钦礼.基于层次分析和模糊数学的采矿方法选择[J].中南大学学报(自然科学版),2008(5):875-880.[6]㊀黄建文,李建林,周宜红.基于AHP 的模糊评判法在边坡稳定性评价中的应用[J].岩石力学与工程学报,2007(S1):2627-2632.[本期编辑:路㊀方]49㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第33卷。
岩石边坡稳定性分析方法概述
岩石边坡稳定性分析方法概述作者：余鑫来源：《智富时代》2017年第08期【摘要】现如今关于岩石边坡稳定性方面的分析问题越来越多，采取一种有效地分析方法来处理是非常关键的，这便使得我们要通过合理的分析方法，来促进分析工作的进一步开展。
因此，本文针对岩石边坡的分析方法开展了定性描述，希望本文的分析能给广大工作者带来进一步的理解。
【关键词】岩石边坡；稳定性；分析方法一、边坡稳定性分析注意要点在岩石边坡稳定性的分析当中，往往不能只单独地采取一种方法。
由于只采取一种方法往往会导致分析进行的不是很全面，因此我们在分析过程中往往要采取两种或两种以上的分析方法来对岩石边坡的稳定性问题开展全面分析，以保证其全面性。
二、岩石边坡稳定性分析背景岩石边坡稳定性相关的问题一直是我们岩石工程所探讨的重点。
在我国的许多建设工程中往往都要涉及到这一方面的问题，因此当我们在处理这些问题的过程中便进一步促进了岩石边坡稳定性分析方法的进步。
随着我们对岩石边坡稳定性分析方法地进一步运用，这一方面的知识运用变得越来越成熟，本文便在此对岩石边坡稳定性分析方法做出相应阐述，以此来为岩石边坡稳定性分析的理论与应用提供相应意见。
三、岩石边坡稳定性分析方法目前岩石边坡稳定性分析方法往往分为两大类。
第一类便是在明确滑坡面之后，根据其滑裂面上的上滑力与下滑力的大小来计算出边坡的安全系数。
此类方法的代表有极限平衡法、关键块理论等。
而另外一类却是运用数值分析的方法来明确边坡的位移场以及应力场，再运用超载法来使得边坡达到极限状态，由此来获取安全系数。
现便将这几类主要的岩石边坡稳定性分析方法来做进一步阐述。
（一）极限平衡法由于其运用的十分简便，而且其适用性也很强，在岩石边坡稳定性的分析方法中，极限平衡法往往运用地相当频繁。
岩石工程当中大多数均采用刚体极限平衡法，其内容便是把岩块看成一个刚体，问了计算的简便而忽略了岩体的应力应变关系[1]，因此此类方法便无法考虑到边坡的变形与应力分布。
岩质边坡工程岩体质量分级方法
岩质边坡工程岩体质量分级方法作者：李新凯来源：《大经贸》2018年第06期【摘要】简要阐述了传统边坡岩体质量评价的方法，评价其优缺点及其适用范围；并对当前新出现的边坡岩体质量分级方法进行了概括；总结了传统方法和新方法共有的不足之处。
【关键词】岩质边坡岩体质量评价岩体质量分级1 岩体质量分级的现状工程岩体分类既是岩体质量评价的基础，又是岩体工程地质条件量化的一个重要途径。
目前，国内外关于岩体质量综合评价方法繁多，各类岩体质量评价分级方法的参评因素、评价标准等都不相同，对同一个评价对象，不同的评价方法可能会有不同的评价结果。
2 边坡岩体质量传统分类方法2.1SMR分级法。
SMR分级法是在岩块强度、RQD、不连续面间距、不连续面状态、地下水等前提因素下，加入了对边坡稳定性有直接影响的一些条件：F1结构面倾向与边坡倾向的条件，F2平面滑动中结构面倾角的条件，F3边坡倾角与结构面倾角的条件，F4开挖方式对边坡稳定的条件。
其表达式为：SMR=RMR-F1F2F3+F4。
SMR分级结合了结构面产状，临空面的组合关系分析对边坡的稳定性，而且考虑了边坡开挖方法，合理的考虑了多种地质条件的全面效果。
但是SMR没有考虑边坡高度条件、控制结构面连续、夹泥等对稳定性的影响，权值较边坡真实的状态要低[1]。
2.2CSMR分级法。
CSMR边坡岩体分级方法是在SMR分类的前提下，加入坡高修正系数和結构面状况修正系数，形成的高边坡岩体质量分级方式。
但是实际使用中存在以下问题：1、F1所占的权重过大，即当边坡角比结构面倾角大于10°时，无论岩体和结构面的强度多高，岩体均要降低三个级别，都是不稳定的，这与边坡的实际情况不吻合；2、当结构面的起伏粗糙，结合紧密，性状较好时，其综合摩擦角增大，抗剪强度增加。
而在前述分析中，结构面条件系数入的取值只考虑了结构面的规模大小，而未考虑结构面性状特征对边坡稳定的影响，显然是不完善的。
2.3规范岩质边坡岩体分级法。
改进的AHP法在岩石巷道围岩稳定性分析中的应用
ｕ
口
分 析研 究还 不多见 。本 文应用 改进 的层 次分 析三 标 度 围岩分 类法 ，对鲁 班 山北 矿 一采 区 回风上 山 围岩稳定 性进 行研 究 口 。
巷道 围岩稳 定 程度 与巷 道 安全 性 密 切 相关 ，
工 要 艺 的 选 坌 择 誊 提 供 科 学 依 据 类 苎 芝 １ 巷 道 围 岩 稳 定 性 分 类 方 法 它是 研究 巷道 矿 山压 。 一 一～ ” 一～ 一 “ 一
北矿 一采 区回风 上 山围岩 为不稳 定 型的 结论 。
［ 关键 词 ］ 改进 的 Ａ Ｈ Ｐ法 ； 岩 石巷 道 ； 结构模 型 ； 指标权 重 ； 围岩稳 定性 ［ 中图分 类号 ］Ｔ Ｄ３ ２ ５ ￣ ． １［ 文献 标识码 ］Ｂ ［ 文章 编号 ］１ ６ ７ ２ － ９ ９ ４ ３ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ２ － ０ ０ ６ １ － ０ ３
＝
（ ４ ） 层次 总 排序 是 指计 算指 标 层所 有 要 素对 于 目标 层 相 对 重 要 性 权 值 排 序 。指 标 层 各 要 素 。 、 、 …４ 对 于 目标 层 的单 排 序 已完成 ， 其数 值 分 别 为 。 、 …． ， 且基 础 指标 层 各要 素 Ｐ ｌ 、 、
，
力显 现规律 、 巷道 支架 围岩 相互 作用关 系的基 础 。 进行 巷道 围岩分 类具 有重要 的实用价 值 和实 际意 义［ １ － ２ ］ 。 目前 ， 对煤 矿巷 道 围岩 稳定 性 分析 主要 是
针对 回采巷 道 的研究 ，对 岩石 巷道 的 围岩稳 定性
多年来 ，国内外许 多学 者对 围岩分 类做 了大 量 的研 究工 作 ， 提 出了多种分 类方 案 。 按 照 围岩稳 定 性 影 响因素 指标 及 分类 性质 ，大致 可归 纳 为 ４
岩质边坡稳定性分析
✓ 数值模拟法：利用计算机 模拟边坡的变形和破坏过 程，预测边坡的稳定性
12 34
✓ 模糊数学法：利用模糊数 学的方法，对边坡的稳定 性进行评价和预测
综合分析方法
定性分析：根据经验、知识、现场调查等对 边坡稳定性进行评估
定量分析：利用数学模型、计算机模拟等方 法对边坡稳定性进行定量计算
综合分析：结合定性和定量分析方法，对边 坡稳定性进行全面评估
边坡稳定性得到显著提高，保障
了高速公路的安全运营
某水电站边坡稳定性分析
01
水电站概况：介绍水电站的地理 位置、规模、结构等基本信息
03
边坡稳定性分析方法：介绍采用 的边坡稳定性分析方法，如极限 平衡法、有限元法等
05
边坡治理措施：根据边坡稳定性 分析结果，提出相应的边坡治理 措施，如锚杆加固、排水措施等
监测与预警：通过实时监测边坡变形、应力 等参数，对边坡稳定性进行动态评估和预警
岩质边坡稳定性分析的影响 因素
地质条件
岩石类型：不 同岩石类型的 力学性质和抗 风化能力不同
01
地下水：地下 水的存在和分Leabharlann 布对边坡稳定 性产生影响03
02
地质构造：断层、 褶皱等地质构造 对边坡稳定性产 生影响
04
岩体结构：岩 体的结构特征 对边坡稳定性 产生影响
02
边坡地质条件：分析边坡的地质 条件，如岩石类型、结构、地下 水等
04
边坡稳定性分析结果：展示边坡 稳定性分析的结果，如安全系数、 破坏模式等
06
结论：总结边坡稳定性分析的结 论，如边坡稳定性是否满足要求， 是否需要采取治理措施等
某矿山边坡稳定性分析
矿山概况：地理位置、 开采方式、地质条件 等
边坡稳定性的Fuzzy AHP和AHP对比研究
１ ／ ３ 长江航道 ； ２ ０ ０ ７年尼泊尔西部山区因连降大雨发生山体滑坡 ， 造成至少死亡 ４ ０人 ， 另有 １ ０人下落不 明； ２ ０ ０ ８ 年汶川大地震还诱发了 １ ５ ０ ０ ０余处 山地滑坡灾害 ， 造成的经济损失 占地震总损失 的 １ ／ ３ 。所 以 边坡 的稳 定 性研究 发 展至关 紧 迫和 重要 。
摘
要： 滑坡 问题 是地 质 灾 害研 究领 域 中的 重要 和 典 型 问题 ， 目前 的研 究手 段 主 要 以模 拟 实验 、
有限元数值模拟方法、 Ｆ ｕ ｚ ｚ ｙ Ａ Ｈ Ｐ方法和 Ａ Ｈ Ｐ方法， 其 中Ｆ ｕ ｚ ｚ ｙ Ａ Ｈ Ｐ方法和 Ａ Ｈ Ｐ方法能研 究得 出 影响边坡稳定性各 因素之间的相互量化关 系， 从而具有 更有针对性地研 究边坡稳定性 问题 的特
目前 国 内外 涌现 了各种 研 究边 坡 稳定 性 的 方法 ¨ ， 这 些 方法 总 体来 说 分为 定性 分 析 和定 量分 析 。
定性分析方法主要是通过物探 、 钻探、 槽探 、 坑探 、 地质调查等 ， 对岩层和土层情况进行了解 （ 岩石以及土
的定 名 、 承载 力 、 地 下水 埋藏 情 况 、 地 下有 无洞 穴 、 边 坡 的走 向和倾 角 、 有 无 断层 等 ） ， 从 而可 以对 边 坡 的成
关 键词 ： Ｆ ｕ ｚ ｚ ｙ Ａ Ｈ Ｐ ； Ａ Ｈ Ｐ； 边坡 稳定 ； 权 重
中图分 类号 ： Ｔ Ｕ ４ ５ 文献 标 志码 ： Ａ
０ 引 言
边坡 稳 定 问题 是 土力 学 中的三 大经 典 问题 之 一 ， 而边 坡 失稳 已经成 为 全球 性 三大 地质 灾 害之 一 。 随 着 我 国经济 建设 的快 速发 展 ， 基 础建 设 工作 的大 量 开 展 ， 必定 会 形 成 大量 的人 为边 坡 ， 如 工 民 建筑 边 坡 ， 矿 山工 程开 挖边坡 ， 水 利工 程开 挖边 坡 ， 铁路 和公 路工 程 开挖 边 坡等 等 。 同时我 国是一 个 多 山 的国家 ， 国 土 面积 三分 之二 以上 都是 山地 ， 这 就形 成 了 各种 各 样 的 ， 而 且数 量 众 多 的 自然 边坡 。所 以 由边 坡所 引 发
工程地质环境质量AHP-FUZZY分析评价方法及应用
基 岩 埋 深
毋： 水文地质条件 无砂层分布 ， 下水腐 地 砂层厚度 小于２ ０ ｉ， 下 砂层厚度 ２ ０ｍ一 ． 地下 砂层厚度 ５ ０１ — ０ ０ｍ， ． 地 ｎ ． ５ ０ｍ， ． １ １ ． 地下 砂层厚度大于 ｌ． 。 １ ０ ０Ｉ 地下水 ｎ 蚀性弱 ， 地表 水不发 育 水腐蚀 性弱 ， 地表水弱发育 水腐蚀性 中等， 地表水 中等发育 水腐蚀性 中等 ， 地表水 中等发育 腐蚀性强 。 与地表水联 系密切
从上至下 ） 的分值 ， 并标 注 于所在 的位置 上 （ 见图 １ ， ） 量化 ， 成了判断矩阵 。判断矩 阵表示 上一层次 的某一 因素 与本 从左到右 ， 形 可清楚看 出， 内中部偏北得分最高 ， 区 其次是南 部和北 部 ， 分最 得 层次有关 因素 之间相 对重 要性 的 比较 。本 评价 区地 质环 境质 量 评价判断矩 阵如表 ３所示 。
各 权数 组成 的 因素权 重集 Ａ是 因素集 Ｕ上 的模 糊子 集 ， 可表 示
不同 ， 必须对各个元素 ｕ 按其重要程度给 出不 同的权数 ａ。由 ２ ２ 评 价指标 体 系的 建立 故 ． 合理分析和选取建设用地 的评价 指标体 系 ， 是地 质环 境客 观 为： Ａ＝（ ａ ， ， ， 中元素 ａ（ ＝１２ … ， ） 因素 Ｍ 对 Ａ 评价的前提 。影响地质环境质量 的因素较 多 ， ａ ，： … ａ ） 其 ｉ ，， ｎ 是 要建 立一个 包含 所 的隶属度 ， 即反映 了各个 因素 在综合 评价 中所 具有 的重 要程 度 ， 有地质 环境 因素 的模 型来评 价地质 环境 质量在实 际工作 中是 不
表 １ 地质环境质 量等级表
ｌ 说明 １ 好 Ｉ 较好 Ｉ 中等 Ｉ 较 差 １ 差 Ｉ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第27卷 第4期华侨大学学报(自然科学版)Vo l.27 No.42006年10月Jo ur nal of H uaqiao U niversity (Natur al Science)Oct.2006文章编号 1000 5013(2006)04 038804运用AHP FUZZY 法判定岩质边坡稳定性刘 春(河海大学土木工程学院,江苏南京210098)摘要 在综合分析岩质边坡稳定性评价因素的基础上,对岩质边坡稳定性影响因素进行系统分类,提出一种岩质边坡稳定性预测评价的方法,即系统决策和模糊数学相结合的层次分析 模糊综合评价法(AH P F U ZZY ).该方法考虑了影响岩质边坡稳定性的多种因素,并对各种因素的重要性进行分析,给出不同的影响程度权值,从而避免单一判据和主观臆断所带来的局限性.关键词 边坡,稳定性分析,预测,评价,层次分析 模糊综合评价法中图分类号 T U 457文献标识码 A在边坡工程中,边坡稳定性是一个外延清楚、内涵模糊的 灰色系统 ,在边坡稳定性分析中,则存在许多外延模糊、内涵清楚的力学概念,如塑性、屈服、失稳、滑移,等等.为了进一步真实地描述和分析岩土体这一复杂的介质,模糊数学的概念、理论与方法常被引用到边坡稳定性分析中!1∀.众多学者尝试利用模糊数学!2,3∀等方法对边坡稳定性程度进行评价,取得了一定效果,但由于考虑的影响因素较少,且对各影响因素之间的相互关系没有深入讨论,故在一定程度上影响了评判的客观性.本文提出层次分析 模糊综合评价法(AH P FUZZY),着重分析了评价因子间的层次关系,对各评价因子的影响价值进图1 A H P FU ZZY 综合评价过程框图行评估,得出较为合理评价权重.1 AHP FUZZY 原理在进行模糊综合评判的时候,确定各影响因素的权重值十分关键,一般都采用专家直接给出的方法,存在较大的主观因素.AH P 分析法!4∀对岩体风化的各个评价因素和判据进行层次分析,建立层次结构模型,确定各因素和判据权值进行一致性检验,并将权值分析结果运用于模糊综合评判中!5∀.该方法的评价结果更客观更可信.AH P FUZZY 综合评判过程,如图1所示.2 岩质边坡综合评价2.1 岩质边坡影响因素及判据根据边坡的稳定程度,可将其稳定性划分为如下的4个级别 (1)稳定边坡 在短期内边坡不会发生变形和破坏.(2)基本稳定边坡.在短期内边坡可能会有些松动,但不会发生大的变形和破坏.(3)次不稳定边坡 边坡稳定性差,坡体上各种松动的裂隙发育,在一定条件下可能发生严重的变形和破坏.(4)不稳定边坡 边坡正在蠕动变形,随时 收稿日期 2006 01 20作者简介 刘 春(1972 ),男,副教授,博士,主要从事岩土工程的研究.E mail:liuchun@都有可能发生大的破坏,尤其在雨季更容易发生!3∀.综合以往的研究成果!6~9∀,总结出了4类20项主要指标,可作为边坡的稳定程度进行模糊综合评判的评价因子 结合因子的特征,按上述的4个边坡稳定级别,确定各因子的分级标准,如表1所示.表1 评价因子及分级标准类型项目稳定基本稳定次不稳定不稳定工程地质特征B 1C 1岩土类型坚硬岩石(A)胶结好的半坚硬岩石(B)胶结差的半坚硬岩石(C)软弱岩类和松散岩土类(D)C 2坡体结构均质结构(A)块状结构(B)层状结构(C)松散结构(D)C 3结构面发育程度/(%)不发育(<10)较不发育(10~30)较发育(30~50)非常发育(>50)C 4软弱面与边坡临空面关系逆向坡(A )横交坡(B)斜交坡(C)顺向坡(D)C 5岩土软化性(软化系数)弱(>0.9)较弱(0.7~0.9)较强(0.5~0.7)强(<0.5)C 6岩土抗剪性(内摩擦系数)强(>0.6)较强(0.5~0.6)较差(0.2~0.5)差(<0.2)地形地貌B 2C 7坡面形态凸形坡(A )直形坡(B)凹形坡(C) S 形坡(D)C 8边坡高度/m 低(<5)较低(5~15)中等(15~45)高(>30)C 9边坡坡度/(#)平缓(<15)缓倾(15~30)中等倾(30~45)陡倾(>45)C 10冲沟发育及切割程度/(%)弱(<5)较弱(5~15)较强(15~45)强(>45)气象水文地质特征B 3C 11多年平均降雨量/mm小(<150)较小(150~250)较大(250~350)大(>350)C 12降雨的冲刷作用/m 弱(<0.1)较弱(0.1~0.3)较强(0.3~0.5)强(>0.5)C 13岩土层的含水性(饱水率)/(%)差(<0.25)较差(0.25~0.50)较好(0.50~0.75)好(>0.75)C 14岩土层透水性(渗透系数)/m ∃d -1差(<5)较差(5~10)较好(10~30)好(>30)C 15含水层积水条件差(A )较差(B)较好(C)好(D)C 16地下水埋深/m浅(<3)较浅(3~6)较深(6~10)深(>10)其他因素特征B 4C 17植被覆盖率/(%)发育(>30)较发育(30~15)发育差(15~5)发育极差(<5)C 18岩土风化程度/(%)未风化(<5)微风化(5~10)中等风化(10~30)强烈风化(>30)C 19人为影响程度/(%)轻微(<5)较轻(5~15)较重(15~45)重(>45)C 20地震烈度/(度)<33~55~8>82.2 岩质边坡影响因素层次结构分析上述影响因素在某种程度上都能表征边坡的稳定程度,有些是定性的,有些则是定量的,单靠个别因素是不能综合判断边坡的稳定程度的.这些影响因素相互关联、相互制约,共同决定着岩体风化的等级 至于哪些因素起主要作用,哪些因素起次要作用,我们认为各因素的权重直接决定等级的划分.因此,必须采用系统分析经综合分析,建立阶梯层次结构模型,即评价目标边坡的稳定程度等级(A ) 其中,第1层次评价指标有工程地质特征B 1、地形地貌B 2、气象水文地质特征B 3和其他因素特征B 4;第表2A B 判断矩阵A B 1B 2B 3B 4B 11223B 21/2112B 31/2112B 41/31/21/212层次评价指标有C 1~C 20共20项指标.采用Satty 提出的1~9及其倒数标度法,将两两因素之间的比值判定后构成判断矩阵 (1)相对于评价目标A ,第1层次评价指标具有同等重要性,其判断矩阵如表2所示.(2)对于第2层次各个评价因子相对重要性判断矩阵,如表3所示.层次单排序结果,如表4所示.对结果进行一致性检验,值均小于0.10,这表明建立的判断矩389第4期 刘 春:运用AH P FU ZZY 法判定岩质边坡稳定性阵正确,层次总排序如表5所示.从层次分析结果可以看出,各个影响因素对边坡的稳定程度的反映效果是不同的,其中岩土类型、岩土软化性、岩土抗剪性、边坡坡度、坡面形态等较好地反映了边坡的稳定程度 因此,在进行边坡的稳定性评价时,应着重考虑这几项指标.表3 B C判断矩阵B1 C B3 CB1C1C2C3C4C5C6B3C11C12C13C14C15C16 C1122311C11112552 C21/21121/21/2C12112552 C31/21111/21/2C131/21/21221 C41/31/2111/31/3C141/51/51/2111/2 C5122311C151/51/51/2111/2 C6122311C161/21/21221B2 C B4 CB2C7C8C9C10B4C18C18C19C20 C71212C171122 C81/211/21C181122 C91212C191/21/211 C101/211/21C201/21/211表4 层次单排序结果排序层 % max C I C RA B[0.423,0.227,0.227,0.123]4.010.00350.0038B1 C[0.23,0.121,0.108,0.078,0.231,0.231]6.030.00680.0055B2 C[0.333,0.167,0.33,0.167]4.0000B3 C[0.298,0.298,0.138,0.064,0.064,0.138]6.080.01140.0092B4 C[0.333,0.333,0.167,0.167,]4.0000表5 层次总排序结果B C排序A B排序B(0.4231)B2(0.227)B3(0.227)B4(0.123)层次总排序权值C10.2310000.097C20.1210000.051C30.1080000.046C40.0780000.033C50.2310000.097C60.2310000.097C700.333000.076C800.167000.038C900.330000.075C1000.167000.038C11000.29800.068C12000.29800.068C13000.13800.031C14000.06400.015C15000.06400.015C16000.13800.031C170000.3330.041C180000.3330.041C190000.1670.021C200000.1670.0212.3 计算实例根据某磷矿采场边坡地质调查报告!10∀及试验资料,对该边坡进行综合评判研究,隶属度的确定采390华侨大学学报(自然科学版) 2006年用文!3∀的方法确定 综合评判计算公式为C =A ∃B =AA 1R 1A 2R 2A 3R 3A 4R 4=AB 1B 2B 3B 4=A ∃(b ij )4&4其中,A ,A 1,A 2,A 3和A 4分别为排序层A B ,B 1 C ,B 2 C ,B 3 C ,B 4 C 权重矩阵(表4);R 1,R 2,R 3和R 4分别为4类指标的每一类评判矩阵.其计算结果可得到C =[0.02 0.14 0.34 0.50]通过计算,该边坡对稳定边坡、基本稳定边坡、次不稳定边坡和不稳定边坡的隶属度分别为0.02,0.14,0.34和0.50.根据最大隶属度原则,该边坡应属于不稳定边坡,结果与现场地质勘察结果吻合.3 结束语本文提出的A H P FUZZY 法是一种针对多指标、多因素、多判据的综合评价方法,是综合运用系统工程中的层次分析方法与模糊数学的综合评判法,将定性判断和定量评价有机的相结合的一种边坡稳定性分析法.该方法避免了单一判断带来的局限性,较全面地反映了影响边坡稳定性等级的各个因素,为边坡稳定性分析提供了一种新方法.计算实例表明,该方法来评判边坡稳定性程度是可行的,且该方法简便易行,综合考虑了各项因素的影响,使各因素都真实地参与评价,减少了人为因素的影响.参 考 文 献1 政 权,李 宁.边坡工程∋∋∋理论与实践最新发展[M ].北京:中国水利水电出版社,1999 225~2292 张永波,时 红.斜坡稳定性两级模糊综合评判[J].工程地质学报,2000,8(1):31~343 刘 春,白世伟,王 刚.黄麦岭磷矿采场边坡稳定性模糊综合评判[J].矿冶工程,2002,24(2):252~2564 赵焕臣 层次分析法[M ].北京:科学出版社,1986.12~145 楼世博,张爱云,李秋水.模糊数学[M ].北京:科学出版社,1983.25~266 靳泽先.模糊数学在边坡稳定性评价中的应用[J].水文地质工程地质,1987,(6):27~297 何广讷.土工的若干新理论研究与应用[M ].北京:中国水利水电出版社,1994.112~1148 李智毅,杨裕云.工程地质学概论[M ].武汉:中国地质大学出版社,1994.97~999 谢全敏,夏元有.岩体边坡治理决策的模糊层次分析方法研究[J].岩石力学与工程学报,2003,22(7):1117~112010 李 轴,袁丛华.黄麦岭磷化工集团公司采场边坡地质调查报告及临时性处理措施[R ].武汉:中国科学院武汉岩土力学研究所报告,2000.7~9Slope Stability Analysis by AHP FUZZY MethodLiu Chun(College of Civil En gineering,Hoh ai University,210098,Nanjing,China)Abstract Based on analy sis and classification of the factors inf luencing slope stability,A H P FU Z ZY met ho d is presented,w hich co nsidesr r ock mechanical parameter s,adjoining r ock co nditions etc.T his method evaluates the impo rtance o f ev ery fact or inf luencing slope st abilit y,and gives the w eig ht of ever y facto r.T he method can be used w idely to ev aluate the slope stability.Keywordsslo pe stability analysis,forecast,ev aluatio n,AH P FU ZZY391第4期 刘 春:运用AH P FU ZZY 法判定岩质边坡稳定性。