基于模糊一致矩阵理论的边坡稳定性评价
一种基于模糊理论的区域性高边坡稳定性评价方法
关 键 词 ：区域 性 高 边 坡 ； 定 性 评 价 ；层 次 分 析 法 ； 糊 综 合 评 判 稳 模
中图分类号 ： ＴＵ４ ３ ４ ：Ｕ２ ３ １ １ ． 文 献 标 志码 ：Ａ ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊｉ ｎ ｉ ０ — ３ ０ ２ １ ． ３ ０ ４ ｏ ： ０ ３ ６ ／ ．ｓ ． ０ １８ ６ ． ０ ０ ０ ． １ ｓ
第 ３ ２卷 第 ３期 ２０ １０年 ６月
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文 章 编 号 ：ｉ ０ — ３ ０ ２ １ ） ３０ ７ — ７ ０ １８ ６ （：Ｔｈｅ ｍ ｅ ｈｏ ｏ ｖ ｌ ｔｏ ｔ ｂ ｌ ｙ ｏ ｅ ｏｎ ｌｈｉ ｌ ｐ ｓ ｉ ｏ ｉ ｅ ｔ ｄ ｆ ｒｅ ａ ｕａ ｉ ｎ ｏｆｓ ａ ｉｉ ｆｒ ｇｉ ａ ｇｈ ｓ ｏ ｅ ｓ ｐｒ ｖ ｄ ｄ．Ｔａ ｎｇ ｔ ｇｈ ｓ ｏ ｅ — ｔ ｋｉ ｈｅ ｈｉ ｌ ｐ ｓ ａ ｌ ｎｇ ｔ ｅ Ｗ ａ — ａ ｇ Ｅｘ ｒ ｓ ｗａ ｎ Ｃｈｏ ｑｉ ｓ ａ ｘ ｍ ｐ ｅ，ｔ ｏ ｈ ａ ａ ｙｚｎ ｘ ｓ ｉ ｇ ｇ ｏ ｏｇ ｃ ｌｍ ａ ｅ ｉ ｌ ｏ ｈ ｎ Ｌｉ ｎ ｐ ｅ ｓ ｙ ｉ ｎｇ ｎｇ ａ ｎ ｅ ａ ｌ ｈｒ ｕｇ ｎ ｌ ｉ ｇ ｅ ｉｔｎ ｅ ｌ ｉａ ｔ ｒａ ｓ ａ ｄ ｆｅ ｄ ｉ ｅ ｔｇ ｔｏ ａ ａ，ｔ ｉ ｄｅ ｙ ｔ ｍ ｏ ｖ ｌ ａ ｉ ｇ ｈｉ ｌ ｐ ｓ ｓ ａ ｌｔ ｎｄ ｒ ｔ ｅ ａ ｔ ｌｇ ｏ ｏ ｃ ｌ ｎ ｉｌ ｎｖ ｓ ｉ ａ ｉ ｎ ｄ ｔ ｈｅ ｎ ｘ ｓ ｓ ｅ ｆ ｒ ｅ ａ ｕ ｔｎ ｇｈ ｓ ｏ ｅ ｔ ｂｉｉｙ ｕ ｅ ｈ ｃ ｕａ ｅ ｌ ｇｉａ ｃ ｎｄ ｔｏ ｎ ｍ ｏ ｔ ｉ ｏｕ ｒ ａ ｓ ｂｕｉｔ Ｔｈ ｉ ｈｔ ｏ ｈｅ ｎｄ ｃ ｓ ｉ ｅ ｅ ｍｉ ｄ ｂｙ ｔ ａ ｙｔｃ Ｈ ｉｒ ｒ ｈｙ ｏ ｉｉ ｎｓ ｉ ｕｎ ａ ｎ ｓ ａ ｅ ｓ ｉ ｌ． ｅ ｗｅ ｇ ｆ ｔ ｉ ｉ ｅ ｓ ｄ ｔ ｒ ｎｅ ｈｅ Ａｎ ｌ ｉ ｅ ａ ｃ
基于模糊综合评价的露天矿山边坡稳定性分析
基于模糊综合评价的露天矿山边坡稳定性分析摘要：露天矿边坡是露天采矿的一个重要组成部分，边坡的稳定性直接影响采矿的安全和施工进度，而边坡的稳定性受多种因素限制而具有诸多不确定性。
本文从基础理论上简述了模糊综合评价的概况，分析了影响边坡稳定性的众多因素，分析如何运用模糊综合评价体系针对众多影响因素作出评价分析。
最后，通过实例论证的方式，用本评价体系对大石头露天煤矿进行相应的分析评价，结果较好的反映了该露天矿山边坡的实际情况，为相关应用和实验提供一定借鉴。
关键词：露天矿山；边坡稳定性；边坡失稳；模糊综合评价前言矿产资源是国民经济发展的基础性资源，我国矿山开采已进入高潮阶段，随着开采技术条件的变化，开采过程中的边坡安全问题却日渐突出，边坡稳定作为露天开采中的重要安全因素，其稳定控制技术就显得尤为重要。
露天矿边坡的稳定与否直接影响了矿山安全安全，若未对边坡稳定性做好预估和控制工作，极易发生边坡滑塌。
因此，需要在开采前针对矿山矿体走向、构造、水文地质等情况，做好边坡的稳定性分析，并采取一定的边坡稳定措施，保证露天矿山的安全有序开采。
1 简述模糊综合评价和露天矿山边坡稳定性1.1模糊综合评价的基本理论模糊综合评价法是一种基于模糊数学而建立的综合分析方法。
该评价方法根据模糊数学的隶属度理论把因素个体单位转化为评价的质量单位，即用模糊数学对影响边坡稳定性的因素或单位做出量化评估。
它具有结果明确、系统性强以及统计便捷的特点，主要用于解决模糊的、难以量化的疑难问题；适合各种非确定性问题的解决；模糊集合是由在一定程度上由属于它的因素构成的，从隶属到不隶属的转变，是软性、象性的转化，是具有一定不可预知性的变化。
在日常生活中也存在着很多不能被人类简单与之定义的元素。
对于一些问题的产生不能运用传统的、单一的方式去判断和解决，需要借助科学的归类和计算方法进行更为精准的分析和判断，针对不确定因素所带来的不确定影响，减少事物的不确定性，以便于更好的增加对未知事件的预判，防患于未然。
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)
模糊综合评判在边坡稳定性分析中的应用
模糊综合评判在边坡稳定性分析中的应用发表时间：2009-11-05T11:35:36.920Z 来源：《建筑科技与管理》第8期供稿作者：王火明1，刘宗炜2，杨勋3[导读] 数学被誉为一切自然科学之母，因为它揭示了自然界发展演变的数量关系1.江苏省交通科学研究院江苏南京211112;2.贵州省毕节公路工程处贵州毕节551700；3.云南省公路工程监理咨询公司云南昆明650021【摘要】影响边坡稳定性的因素多而复杂，且很多因素的作用尚无法定量分析，各因素并非独立作用而是彼此影响制约共同影响边坡稳定性。
针对边坡稳定性的这一特点，本文以模糊数学为基础，运用模糊综合评判法来分析边坡稳定性，较常规分析方法考虑因素全面，将定量分析与定性分析有机的结合，避免了大量繁重的计算，分析过程严谨，结果可靠。
【关键词】边坡稳定性；模糊综合评判；隶属度；稳定性分析Application of fuzzy Comprehensive Evaluation in slope stability analysisWang Huo-ming1, Liu Zong-wei2, Yang Xun3(1.Jiangsu Province Transportation Science Research InstituteNanjingJiangsu211112;2.Guizhou Province Bijie Highway Engineering DepartmentBijieGuizhou551700;3.Yunnan Province highway Supervision engineering consulting companyKunmingYunnan650021)【Abstract】The factors affecting slope stability are many and complex, and the role of a number of factors not yet quantitative analysis of the role of each factor is not an independent but affect each other the combined effect of slope stability constraints. This feature for the slope stability, The article, fuzzy mathematics, fuzzy comprehensive evaluation method to analyze the slope stability analysis method than the conventional considerations comprehensive, quantitative analysis and qualitative analysis will be a combination of organic and avoid a large number of heavy calculation, the analysis rigorous and reliable.【Key words】Slope stability; Fuzzy comprehensive evaluation; Membership; Stability analysis1. 引言数学被誉为一切自然科学之母，因为它揭示了自然界发展演变的数量关系。
边坡稳定性评价基本原理及其优缺点
边坡稳定性评价基本原理及其优缺点张恒（北方工业大学建筑工程学院.北京100041）摘要：综述了目前边坡稳定性分析的常用方法，将边坡稳定性分析方法分为定性分析方法和定量分析方法，并对各种方法的基本原理、特点、优缺点及其适用范围进行了阐述。
关键词：边坡稳定性；定性分析；定量分析边坡工程的稳定性分析历来是工程界和学术界极为关注的研究课题，而边坡稳定性分析和评价一直是边坡工程的核心问题。
它涉及到水利水电工程、铁道工程、公路工程、矿山工程等诸多工程领域，能否正确评价其稳定性常常是此类工程成败的关键，也是确保工程安全和降低建设费用的重要环节，更是确保人民生命财产安全的关键环节。
边坡稳定性分析方法很多，大致可以分为两大类：定性分析方法和定量分析方法，其中定量分析方法又分为确定性分析方法和不确定性分析方法。
本文简要分析了目前常用的边坡稳定性分析方法的基本原理、特点、优缺点及其适用范围，为同行选择适合的边坡稳定性分析方法提供一定的借鉴。
1 定性分析方法定性分析方法[1]主要是通过工程地质勘察，对影响边坡稳定性的主要因素、可能的变形破坏方式及失稳的力学机制等的分析，对已变形地质体的成因及其演化史进行分析，从而给出被评价边坡一个稳定性状况及其可能发展趋势的定性的说明和解释。
其优点是能综合考虑影响边坡稳定性的多种因素，快速地对边坡的稳定状况及其发展趋势作出评价。
缺点是没有在具体的数值上进行分析，对实际工程意义不大。
定性分析方法主要包括：自然(成因)历史分析法、图解法、边坡稳定性分析数据库和专家系统等。
自然(成因)历史分析法主要根据边坡发育的地质环境、边坡发育历史中的各种变形破坏迹象及其基本规律和稳定性影响因素等的分析，追溯边坡演变的全过程，对边坡稳定性的总体状况、趋势和区域性特征作出评价和预测，对已发生滑坡的边坡，判断其能否复活或转化。
它主要用于天然斜坡的稳定性评价。
图解法可以分为诺模图法和投影图法。
诺模图法是用诺模图来表征与滑坡有关参数间的关系，并由此求出边坡稳定安全系数，主要用于土质或全强风化的具弧形破坏面的边坡稳定性分析。
边坡稳定性分析方法及展望_蔡义刚
2011年第26期●在工程建设中，常见的边坡滑动有两种类型：①是天然边坡由于原来的地质条件改变而产生的滑坡，通常用地质条件对比法来衡量其稳定的程度；②是由于工程建设需要而人工开挖或填筑形成的人工边坡，由于设计的坡度一般都比较陡，或由于工作条件的变化改变了边坡体内部的应力状态，使局部的剪切破坏发展成一条连贯的剪切破坏面，边坡的稳定平衡状态遭到破坏而产生滑坡。
主要分析边坡稳定整治措施，以下介绍一些常用的边坡分析方法。
1.极限平衡法极限平衡法是边坡稳定分析中最常用的方法，它具有模型简单、公式简洁、便于理解等优点，且适用于任意几何外形、变化的岩土参数、能考虑各种复杂的加载形式。
极限平衡法是通过分析在临近破坏状况下，土体外力与内部强度所提供抗力之间的平衡，计算土体在自身和外荷作用下的土坡稳定性程度，通常以边坡稳定系数表示：F=S τ=C C'=tan 准tan 准'S ———抗剪强度;τ———实际剪应力。
C ，tan φ———土体实际的抗剪强度参数。
C ’，tan φ'———体达到极限状态时的抗剪强度参数。
边坡中最小的稳定系数称为边坡稳定安全系数，它表示了边坡的稳定程度。
该方法均假设土体沿着一个潜在的滑动面发生刚性滑动或转动，滑动土体是理想的刚塑性体，不考虑土的应力一应变关系，并认为沿着滑动面各点上的强度发挥程度以及抗剪强度折减安全系数相同，其安全系数的表述与滑坡体所在区域的变形特点和滑坡体外区域的地质情况、受力条件等完全不发生关系。
这种方法的难点在于潜在最危险滑动面的搜索及边坡稳定安全。
2.条分法基于极限平衡原理的不同条分法在于采用不同的计算假定，毕肖普法：假定了所有各土条之间的切向条间力为0，也就是假定条间力合力方向为水平；斯宾赛法假定：相邻土条之间的法向条间力与切向条间力之间有一固定的常数关系，即各条间力合力的方向是互相平行的；摩根斯坦———普赖斯法在对任意曲线形状的滑裂面进行分析的基础上，建立了满足力和力矩平衡的微分方程式，然后假定两相邻土条法向条间力和切向条间力之间存在一个对水平方向坐标的函数关系，根据整个滑动土体的边界条件求出问题的解答。
模糊数学在缓倾顺向边坡稳定性判别中的应用
模糊数学在缓倾顺向边坡稳定性判别中的应用刘光华;张玲;赵鹏;熊超【摘要】顺向边坡因其岩层产状与边坡倾向接近一致,边坡沿层面、软弱夹层等结构面发生失稳破坏的机率较切向坡、反向坡更大.在缓倾顺向边坡稳定性判别中,因稳定性评价指标不准确常造成治理工程设计失误.所以本文从宏观分析入手,研究缓倾顺向边坡由稳定至失稳破坏各阶段特征,提出了缓倾顺向边坡稳定性状态的影响因素,通过各影响因素的权重分析得到每个因素的权重值,最后运用模糊数学理论和方法对其进行稳定性判别.将上述理论应用于某一工程实例,得到的稳定性判别结果与极限平衡法及定性分析结果基本一致,且贴近边坡实际情况,表明该理论具有一定实际工程应用价值,可为设计人员提供重要参考.【期刊名称】《中国地质灾害与防治学报》【年(卷),期】2015(026)002【总页数】7页(P23-29)【关键词】缓倾顺向边坡;模糊数学;稳定性评价;权重【作者】刘光华;张玲;赵鹏;熊超【作者单位】重庆交通大学岩土工程研究所,重庆400074;重庆市地质灾害防治工程勘查设计院,重庆400700;重庆交通大学岩土工程研究所,重庆400074;重庆市地质灾害防治工程勘查设计院,重庆400700;重庆市地质灾害防治工程勘查设计院,重庆400700;重庆市地质灾害防治工程勘查设计院,重庆400700【正文语种】中文【中图分类】P642.220 引言岩层走向与边坡面走向之间的夹角在30°之内的边坡称为顺向边坡［1］，工程中常将岩层倾角为15°～30°的顺向边坡称为缓倾顺向边坡。
缓倾顺向边坡受到地质作用和人为作用由稳定状态逐渐发展至失稳破坏。
目前评价缓倾顺向边坡的稳定性状态主要采用单一滑面的极限平衡法及强度折减法，但是这些精确的数学模型中，都有预先假定的前提条件，这种假定本身就与客观实际存在一定差异，对于影响因素较多且不明确的复杂事物，运用模糊数学理论得到的结果往往更贴近实际［2］。
岩质路堑边坡稳定性的模糊综合评价
岩质路堑边坡稳定性的模糊综合评价摘要：结合文献将岩质路堑边坡稳定性影响因素初步定为地质因素、工程因素、环境因素三类，共14项子因素，再采用德尔菲法对岩质路堑边坡稳定性影响因素进行筛选，经过2轮问卷调研，形成了适宜于本文案例分析的岩质边坡稳定性评价体系。
同时，以此评价体系为基础，结合模糊综合分析法，对案例岩质路堑边坡的稳定性进行了综合评价。
评价结果表明了：案例岩质路堑边坡稳定性属于“较差”水平，需做好边坡稳定性防护。
一级因素中，地质因素权重值最大，其次是工程因素，权重值最小为环境因素。
二级因素中，岩体强度、岩体完整性、岩性及组合、结构方位、开挖方式等权重值大，属于关键因素。
“岩体强度”、“岩体完整性”影响等级最高，为5级，达到4级影响等级的因素包括岩体结构、岩性及组合、开挖方式支护措施。
关键词：岩质边坡；稳定性；因素识别；模糊综合评价1、引言公路中的岩质路堑边坡较为常见，在施工和后期维护中需重点关注岩质边坡的稳定性。
岩质边坡受自身岩体构造、岩体物理特征等影响，其自身的稳定性较难评价[1]。
为实现岩质边坡稳定性的评价，一些研究者做了大量的工作，比如张慧敏等采用赤平投影法定性评价了某边坡的稳定性，针对评价结果提出了确保边坡稳定性的措施[2]。
郭翔等结合既有的边坡稳定性影响因素运用模糊层次分析法构建了某边坡稳定性评价模型，并进行了评价分析[3]。
类似的研究成果较多，国内研究者在岩质边坡稳定性分析方面，在采用有限元分析评价其稳定性方面外多基于经验查找数据表确定[4]，并不具备较强的科学性，设计人员在边坡稳定性设计时也过于保守。
岩质边坡稳定性评价方面，相关研究也较多，但均是基于案例对象提出的相关分析方法，包括了定性和定量两种分析方式。
考虑到岩质边坡的特殊性，避免完全定性分析的局限性，本文采用定性和定量结合的形式进行岩质边坡的稳定性评价。
在岩质路堑边坡稳定性评价中采用德尔菲法确定评价对象的评价因素集，进而采用模糊综合评价法进行案例对象的稳定性评价。
边坡稳定性模糊数学评价方法的应用
, i= 1 , 2 , (, r
Um 1 Um 2 ( Umm 对于式 ( 1 ) 的数学模型 , 分别给予分级的隶属 函数数值 p i = ( i= 1, 2 , (, m ) , 再根据指标因素间 的关系及重要性 , 分配权数 g i ( i = 1 , 2 , (, n ), 这样 就得到集合 D 上的模糊关系 : g 1p 1, g2 p 1, (, gn p 1 U= g 1p 2, g2 p 2, (, gn p 2 ( ( ( ( ( 2)
根据评判值和分类等级之间的关系可判断出 , 西帮边坡 342 剖面模糊评判值为 65 . 43 , 表明边坡 处于一般和中等稳定状态之间 , 偏于一般稳定状态。 西帮边坡 344 、 346、 348 剖面的 模糊评判 值均位于 64~ 65 之间。表明边坡都处于一般与不稳定状态 之间, 而偏于一般稳定状态 , 但如有诱发滑坡产生的 因素, 仍存在产生滑坡可能性。 4 结束语 由于影响露天矿边坡稳定性的因素十分复杂 , 其中存在诸多因素的随机性和不确定性, 因此 , 边坡 稳定性分析是不确定性问题 , 采用模糊综合评判方 法 , 对边坡进行分析、 预测具有一定的优势。本文建 立了边坡稳定性模糊模型 , 对其进行了模糊综合评 价 , 工程实例分析表明 , 该方法理论正确, 简单可行 , 有一定的借鉴和应用价值。 但要准确地评价某个边坡的稳定性, 应全面考 虑影响边坡稳定性的因素指标 , 并与其它分析方法 所得结果进行综合对比 , 才能得出较为符合实际情 况的结论, 从而对边坡稳定性做出客观评价。 参考文献:
从表 2 中可以取得第 i个边坡稳定性级别向量 得第 j 个分量 g i p i 就是因素 E i 在 i级别上的每一个 指数, 每个级别的各个指数之和 P 就是判别边坡稳 定性等级的评判值, 它标志着对应边坡稳定性分类 情况。 3 布沼坝露天边坡稳定性评价 布沼坝露天煤矿是小龙潭煤田的一部分 , 小龙 潭煤田是新第三纪小龙潭煤系地层构成的山间向斜 盆地, 此盆地为一北东向椭圆形向斜构造 , 向斜长轴 方向为 北东 , 西 南, 全长 约 5 km, 短 轴方 向 为北 西 , 南东, 区内有 3 条较大的断层 : F2、 F 3、 F4, 形成
模糊数学在边坡稳定分析中的应用
中，建立了边坡稳定分析的模糊有限元模型和求解 方法，求得糊有限元的模糊位移、模糊应力及模糊 点安全系数。
这类方法的关键在于参数的模糊化处理。既然 参数是模糊的，以模糊数为基本变量的安全系数必 然也是模糊的。从这点出发，基于模糊集理论的分 析方法应该是更合理的符合实际的方法，但这其中 又涉及到安全系数隶属函数的构造问题。
对于模糊事件的概率问题，基本变量的概率分 布性质不变，仅考虑边坡稳定这一事件的模糊性， 可将边坡的可靠度称为模糊破坏随机可靠度。设边 坡发生失稳破坏这一事件为模糊事件 A，引入模糊 数学中模糊概率的计算公式，从而得到边坡失稳的 模糊概率：
Pf
=
∫
+∞ −∞
µA
(z)
f
(z)dz
（1）
式中： Pf 为边坡失稳的模糊概率； µA (z)为 Z 的隶 属函数；f (z)为 Z 的概率密度。
这方面国内最早开始研究的是贺少辉、李中 林[19]，通过建立边坡工程性能指标“安全时效性及 适用性”的隶属函数，将模糊概率测度理论用于边 坡工程模糊可靠度研究，建立了边坡工程模糊可靠 度数学模型。谭晓慧[20]在可靠性分析的基础上提出 了用模糊概率的方法来计算边坡的稳定性，得出了 边坡失稳的模糊概率，并探讨了隶属函数的形式及 有关参数对模糊概率的影响。王亚军[21]，王广月[22] 等在常规的概率极限状态理论基础上，分析了边坡
关 键 词：边坡稳定；模糊分析；模糊综合评判；模糊随机可靠度
中图分类号：TU 437
文献标识码：A
Application of fuzzy mathematics to slope stability analysis
WANG Yan-xia
（College of Civil Engineering，Nanjing University of Technology, Nanjing 210009, China）
关于岩土工程边坡问题的文献综述
关于岩土工程边坡问题的文献综述摘要：边坡分析理论经过近几十年的发展，基本形成了完善的体系。
现有的边坡稳定性分析评价模型大致有以下几类：（1）基于传统静力准则的评价模型；（2）基于数值计算方法的分析模型；（3）基于能量原理的分析模型；（4）基于系统控制论的分析模型；（5）基于智能技术的分析模型等；（6）性多模型综合评价。
目前，边坡稳定性分析的方法很多，其中较为典型的有极限平衡法，极限分析法，有限元法等。
关键词：边坡分析理论、边坡稳定性分析模型、边坡稳定性分析方法、土质边坡的稳定性分析、岩质边坡的稳定性分析1、背景随着科技的进步和社会的飞速发展，全球的经济迅速崛起，因此很多重大项目如水电、露天采矿、能源及交通项目应运而生。
这就极大地促进了岩土工程边坡分析理论的发展。
边坡分析理论经过近几十年的发展，基本形成了完善的体系。
现有的边坡稳定性分析评价模型大致有以下几类：（1）基于传统静力准则的评价模型；（2）基于数值计算方法的分析模型；（3）基于能量原理的分析模型；（4）基于系统控制论的分析模型；（5）基于智能技术的分析模型等；（6）性多模型综合评价。
目前，边坡稳定性分析的方法很多，其中较为典型的有极限平衡法，极限分析法，有限元法等。
2、意义边坡系统是一个开放的复杂系统，不断与周围环境进行着物质和能量交换，其稳定性除受地质因素制约外，还受到工程因素的影响，这些因素部分是确定的，更多的具有随机性、模糊性、可变性等不确定性。
它们对不同类型边坡稳定性的影响程序也不一样，这些因素之间具有复杂的非线性关系。
在实际施工过程中由于受场地的限制，某些规模宏大的重大工程的建设，经常需在复杂地质环境条件下进行，因而人为地开挖了各种各样的高陡边坡。
而这些边坡工程的稳定状态，事关工程建设的成败与安全，会对整个工程的可行性、安全性及经济性等起着重要的制约作用，并在很大程度上影响着工程建设的投资及效益。
因此，如何能够更好地了解与掌握边坡变形、发展规律，并在此基础上对边坡的变形和破坏进行防治，分析、评价边坡系统的稳定性，经济、合理地设计边坡工程直接关系到建设资金的投入和生命财产安全，其意义尤为重大。
基于模糊数学法的岩质边坡稳定性分析
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１ 隶属函数确定的原则 ． ２ 在隶属函数的构造过程中，需要我们充分考虑到影 响边坡稳定性因素的多样性 、 复杂性和不确定性 ， 力求使 构造的隶属函数能够较全面真实的反映出边坡的真实状
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素模糊集的隶属函数 ， 再综合出模糊概念的隶属函数。 １ 模糊数学近似推论公式 ／：Ａ ． ３ ３ 中Ａ的求法 ，
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家鼎提出的公式咻目 结合的方式来确定
３定量 用因 隶 数 造 ． 作 素 属函 构 １
模糊数学法评价边坡稳定性及其发展趋势
浅谈模糊数学法评价边坡稳定性及其发展趋势摘要：由于路基边坡分析中存在复杂性和不确定性，传统的确定分析方法理论用于边坡分析结果不十分理想。
文章结合多种分析方法的优劣势，讨论模糊数学法用于评价边坡稳定性的重要性和未来发展。
关键词：路基边坡；分析方法；模糊数学法1 前言岩土工程在实际施工中存在一个普遍性的问题，即边坡稳定性的失稳。
其评价最终数据的正确性与整个工程的效果呈现正比关系。
目前，我国的岩土工程发展日臻纯熟与深入。
岩土边坡的施工在深度上已经逾百米，特别是在岩石性质的边坡工程中。
其中以我国驰名海外的三峡工程为例。
伴随着研究的深入，现今对于工程稳定性的分析手段越来越丰富，但是同样由于工程所需要面临的困难也呈现多发性，因此，岩土边坡工程的特点呈现复杂以及不稳定性。
我国以往的传统的极限平衡法对于此类问题的即边坡分析的效果十分的不理想，但是，由此可以看出，无论是使用确定的分析方式还是使用不确定的分析方式。
在边坡分析问题上各个理论方法都存在有一定的偏差，而不能精确的将边坡的稳定性准确而实际的情况评价出来。
本文结合多种分析方法的利弊，讨论模糊数学法评价边坡稳定性的可行性和最终发展趋势。
2 国内外研究状况2.1 有限元方法有限元单元法是数值模拟法中最早运用在评价边坡稳定性上的，目前也是运用的最广泛的一种数值方法。
它最大的优点就是部分考虑了岩体边坡的非均质和不连续性，也部分的考虑了土质边坡的内部应力-应变关系，但实际上在破画面或滑动面上的斜率大部分位移，而有限元分析得到的数值往往要比可能产生的最大切向应力要大，显然与实际不符。
总的来说，有限元方法能较为接近的对边坡变形机制从岩土体的本构关系角度进行分析，对结构不稳定的部位以及需要进行首先考虑加固的地方进行分析且效果差强人意，但是对于大变形求解、岩体中不连续面、无限域和应力集中等问题的求解还不甚理想。
2.2 极限平衡法极限平衡法是工程实践中使用最为广泛的一种方法。
这种方法主要是通过分析作用于不稳定土体的静力平衡，根据摩尔-库仑强度准则判断边坡的稳定性最为常见的极限平衡法是条分法。
滑坡稳定性的模糊综合评价
滑坡稳定性的模糊综合评价孙文怀;王舟【摘要】渝东南地区地表崎岖,多崇山峻岭,沿江河冲沟发育,为滑坡、泥石流等不良地质现象提供了天然条件.以庙堡坪古滑坡为例,运用模糊综合评价方法,从地貌形态、地层岩性、地质构造、滑体密实度、水文地质条件5个方面,分为2个层次,共7个因子建立了滑坡稳定性评价的模糊综合评判模型,确定了各因素等级标准和权重,根据最大隶属度原则,得出水库蓄水后该滑坡稳定性较差的结论,并提出了相应的工程处理措施.【期刊名称】《华北水利水电学院学报》【年(卷),期】2012(033)004【总页数】4页(P86-89)【关键词】古滑坡;滑坡稳定性;模糊综合评价【作者】孙文怀;王舟【作者单位】华北水利水电学院,河南郑州450011;华北水利水电学院,河南郑州450011【正文语种】中文滑坡灾害是地质灾害中的主要灾种，在水利水电工程中，滑坡带来的危害极为严重，特别是对水库而言，它不仅使水库淤积加剧，降低水库综合效益，缩短水库寿命，而且还可能毁坏电站，甚至威胁大坝及其下游的安全［1］．滑坡稳定性评价是滑坡防治的基本依据，也是研究滑坡发展演化过程的重要内容．其评价法除了传统的经验分析方法之外，有解析法、数值模拟法等，但是各种方法都有其局限性．如经验分析法，在相对比较特殊的条件下，由于方法本身主观经验方面的制约导致无法做出准确的评价;解析法的局限性在于很难建立与复杂工况条件相同的模型和相对应的目标函数;而应用数值模拟方法时，边坡的力学强度参数非常重要，但由于边坡内部岩土体结构复杂，内部强度随空间变化较大，参数获取较为困难，而采用模拟实验又存在取样困难、尺寸效应等问题．模糊综合评判是应用模糊关系合成的原理，将一些边界不清、不易定量的因素定量化，采用多个因素对被评价事物隶属等级状况进行综合性评价的一种方法［2］．它解决了滑坡演化趋势因素众多、各因素之间关系复杂的问题，并且具有数学模型简单，容易掌握，对多因素、多层次的复杂问题评判效果比较好的特点［3－5］．为此，笔者以庙堡坪古滑坡为例，采用模糊综合评价法对其进行稳定性评价．1 模糊综合评价方法模糊综合评价方法应用模糊数学变化原理，考虑与评价对象相关的各种因素做出综合评价［2］．1．1 基本原理各项评价指标用来衡量评价对象的不同方面，因此具有不同的本质特性、价值体系和评价尺度．可量化指标通过模拟或计算取得评价值;可调查性指标通过建立评价标准等级，运用对应的评价值进行评分，将结果汇总分析，以平均值为相应指标的隶属度;经验性评价指标属于宏观评价指标，缺少具体的可量化测量工具，因此根据相关管理者或专家经验评分，按模糊数学的隶属原则进行指标取值的量化．模糊综合评价的核心是对多指标进行综合处理．从影响问题的诸因素出发，确定被评价对象从优到劣若干等级的评价集合和评价指标的权重，对各指标分别做出相应的模糊评价，确定隶属函数，形成模糊判断矩阵，将其与权重矩阵进行模糊运算，得到定量的综合评价结果．在此，指标权重的确定采用专家打分法．1．2 模糊判断矩阵的确定先对被评事物进行单因素ui（i=1，2，…，m）评判，从因素ui着眼，该事物对抉择等级uj（j=1，2，…，n）的隶属度为rij，可以得到第i个因素ui的单因素评判集ri=（ri1，ri2，…，rin），构造出一个总的评价矩阵R，这就给定了从有限论域U到有限论域V的模糊关系，隶属度称为u，v对模糊关系的相关程度，这时把隶属度R排成表格，并令R等同于矩阵［2］．即引入权重模糊子集 A，A=（a1，a2，…，am），其中ai＞0，且∑ ai=1，表示评价因素集中的各个因素在评价指标中有不同的地位和作用．引入评语模糊子集 B，B=（b1，b2，…，bn），一般B=A × R，表示该被评事物总体上对各等级的模糊隶属程度．最后根据最大隶属度原则，评价模型处于何种状态［3－6］．2 庙堡坪古滑坡稳定性评价2．1 工程区地质概况工程区位于四川盆地东南部褶皱抬升中山区—八面山山区，区内山岭连绵、山体宽厚、沟谷深切，山脉走向与构造线一致呈北东—南西向．区内地貌主要受岩性、构造控制，地貌成层性明显．碳酸盐岩区地貌表现为喀斯特中—低山、峰丛洼地、溶丘和喀斯特峡谷;碎屑岩区主要表现为长条状、锯齿状山脊或方山与山间河谷地貌．区内河谷较狭窄，岸坡陡峻．区内水系发育，属长江流域乌江水系，主要河流——郁江、阿蓬江自北东向南西注入乌江．滑坡区域所在河流龙岗溪发源于八面山区，属郁江二级支流．2．2 模糊综合评价因子的确定该滑坡的稳定性主要取决于整个滑坡区域的地质环境条件．根据收集的野外实测资料，综合分析已有的滑坡稳定性评价因子，所选择的影响滑坡稳定性的因子有：地貌形态、地质构造、地层岩性、水文地质条件以及滑体密实程度．记为 A=（a1，a2，a3，a4，a5）．地貌形态：控制滑坡体的形成和形态;地层岩性：控制该地区滑坡体的物质组成和下伏基岩的强度;地质构造：在断层破碎带和节理裂隙密集的地方构成软弱带，岩层走向和坡向之间的夹角，均对滑坡体的稳定性起着重要的作用;滑体密实程度：影响滑坡体的物理力学性质;水文地质条件：控制滑坡体的浸湿程度，影响滑体的黏聚力．2．2．1 地貌形态庙堡坪古滑坡位于黔江老窖溪水库下坝址右岸，前缘至河边，后缘至斜岩寺与岩窝氹一带，上游以板栗树冲沟为边界，下游以麻堰溪沟为边界．滑体长约1．8 km，前缘宽约1．5 km，后缘宽约1．0 km，地表测绘、钻探揭示滑体一般厚100～130 m，最大厚约160 m;滑体面积约 2．0 km2，体积约 2．6 ×108m3，属特大型古老混合式切层基岩滑坡，滑动方向为SE向．古滑坡形态总体呈椭圆状扇形分布，尾部圈椅地形明显，中部略呈2个台阶地形，前缘隆起呈鼓丘，经河水冲刷切割呈坡高120～130 m、坡角35°～60°的陡峻坡，在河床残留带状岩块．滑体内及两侧小冲沟发育，冲沟基本同源．滑体前缘最低高程473 m，中部平台高程为620～630 m，780～790 m，尾部最高高程900 m．地表形态的等级由滑坡体积、面积、坡度和冲沟的发育情况共同决定，具体见表1．表1 地貌形态等级确定标准地貌形态严重比较严重一般微弱体积/面积/坡度大于1．10 1．10～0．95 0．95～0．85 小于0．85冲沟发育情况规模较大或可能导致泥石流规模中等规模较小基本不发育2．2．2 地质构造工程区属渝东（川黔鄂）弱活动断裂构造区——八面山断块抬升区．工程区新构造运动表现为大面积间歇性缓慢抬升和断块与断陷的差异性升降，并伴以沿断块两侧断裂带的弱—中强地震活动．工程区附近及近坝地段无活动性断裂存在，工程区外围距坝址相对较近的活动性断裂主要为郁山、黔江、咸丰断裂，这些断裂以继承性活动为主，活动性较弱．工程区构造稳定性主要受这些断裂带地震活动的影响．工程区地质构造等级的确定由断层的发育状况以及岩层产状与坡角决定，见表2．表2 地质构造等级确定标准地质构造严重比较严重一般微弱断层大规模断层穿过离大断层较近或中小断层穿过距大断层较远或离中小断层较近规模小且距离远岩层产状与坡角倾向与坡向一致呈小角度斜交呈大角度斜交垂直或者相反2．2．3 地层岩性滑床岩石为龙马溪组页岩、砂质页岩，岩层产状N50°～70°W/NE∠6°～10°;岩石较新鲜，岩体节理不发育，岩体较完整．据岩石取样试验成果，岩石饱和抗压强度为18～20 MPa，属较软岩．滑床一般埋深100～130 m．地层岩性等级确定见表3．表3 地层岩性等级确定标准严重比较严重一般微弱软弱夹层极发育含软岩夹层岩性较单一坚硬完整2．2．4 水文地质条件滑坡区以零星分布的小井、泉为主;在山凹处分布有多处小堰塘，滑坡区内分布的小溪沟即以堰塘为水源．滑坡地下水赋存于滑坡堆积层中，主要受大气降水与地表水补给，以小泉等形式向河沟排泄．由于古滑坡地形较陡峻、两侧沟谷切割深，因此，地下水埋藏较深，水量受季节影响明显，水量有限．滑坡体由岩块与块碎石土组成，具架空结构，其透水性一般较好．滑体钻孔注水与压水试验表明，滑体属中强透水体，水文地质条件等级确定见表4．表4 水文地质条件等级确定标准严重比较严重一般微弱中强透水一般透水较隔水隔水岩土体岩土体岩土体岩土体2．2．5 滑体密实程度考虑到滑体浅部（深8～10 m）以碎石土为主，结构较松散—稍密，滑体下部以岩块为主，结构较密实—密实．因此，据工程经验，浅部滑体物理力学性质相当于一般碎石土，下部滑体物理力学性能应高于一般块碎石土，低于正常基岩．滑体密实程度等级确定见表5．表5 滑体密实程度等级确定标准严重比较严重一般微弱密实中密稍密松散模糊综合性评价的一级因子为A=（a1，a2，a3，a4，a5），其中地貌形态等级确定因子又由滑坡形态和冲沟发育情况共同决定，地质构造等级确定因子又由断层和岩层产状与坡角共同决定，两者用公式可分别表示为 w1=（w11，w12），w2=（w21，w22）．评语集是对各层次评价指标的一种语言描述，它是评审人对各评价指标所给出的评语的集合，该模型的评语分为 4个等级．即 V=（v1，v2，v3，v4）=（严重，比较严重，一般，微弱）．2．3 权重的确定对于模糊综合评价来说，权重的确定具有决定性意义，它直接影响综合评价的结果．笔者在详细的野外地质调查的基础上，采用专家打分法确定权重．权重确定是否合理，主要取决于对滑坡赋存环境调查了解的详细程度和专家经验判断的准确性．对庙堡坪古滑坡模糊综合评判一级因子权重评分：A=（a1，a2，a3，a4，a5）=（0．30，0．15，0．10，0．25，0．20）;二级因子权重评分：w1=（w11，w12）=（0．5，0．5），w2=（w21，w22）=（0．4，0．6）．2．4 单因素模糊评判赋值对于已经确定的模糊综合评判的2个层次，共7个因子，对这7个因子进行单因素模糊评判，在野外资料收集的基础上做出评判并给出具体分值．各个单因素分值共20分，参照表1—5中的各个因子的等级确定标准对各个单因素所处的层次进行赋分．赋值结果见表6．表6 古滑坡稳定性单因素模糊评判等级体积/面积/坡度冲沟发育情况断层岩层产状与坡角地层岩性水文地质条件滑体密实程度严重3300314比较严重 12 7 4 5 8 11 7一般 5 7 8 11 8 6 7微弱03841222．5 模糊综合评判结果A是由各个因子权重所组成的矩阵，R是各个单因子的模糊隶属程度，B=A×R，表示该被评价事物总体上对各等级的模糊隶属程度，在此表示该滑坡稳定性的隶属程度．R1，R2分别为地貌形态、地质构造的单个因子的模糊隶属度，B1，B2分别为地貌形态、地质构造这2个一级因子由各自的2个二级因子所决定的隶属程度．那么，可得各个一级因子所构成的模糊隶属矩阵为最后，模糊评判矩阵B的计算结果为根据最大隶属度原则，可知该古滑坡处于比较严重的阶段，滑坡的稳定性较差．3 结语模糊综合评判方法为多变量、多因素影响的边坡稳定性分析提供了一种行之有效的手段．用模糊综合评判的方法评价庙堡坪古滑坡的稳定性，首先确定因子和因子的等级，然后确定等级的权重，再进行单因素赋值，计算出最后的模糊评判矩阵，根据最大隶属度原则，得出该滑坡处于比较严重的状况．针对工程实例，建议在滑坡体前缘斜坡中下部采取抗滑桩、防渗挡墙，桩基、墙基置于弱风化基岩上;对斜坡中上部滑坡体进行削坡减载，对岸坡进行防渗护坡处理，同时做好排水措施．参考文献［1］滑坡文集编委会．滑坡文集［M］．北京：中国铁道出版社，2009．［2］谢季坚，刘承平．模糊数学方法及其应用［M］．3版．武汉：华中科技大学出版社，2006．［3］邵中勇，冯德顺．公路隧洞围岩稳定性模糊评判方法［J］．武汉理工大学学报：交通科学与工程版，2004，28（1）：771－774．［4］琚海明，谭玉才，李巍．层状岩体地下洞室围岩稳定性的模糊评价［J］．山西建筑，2009，35（24）：117 －118．［5］张志斌，杨小礼，黄阜．基于模糊数学和粒子群算法的边坡参数分析［J］．华南理工大学学报，2011，39（6）：137－141．［6］霍张丽，梁收运．模糊数学方法在滑坡稳定性评价中的应用［J］．西北地震学报，2007，29（1）：35 －39．。
基于模糊集理论的边坡稳定性分析
基于模糊集理论的边坡稳定性分析
徐卫亚;蒋中明;石安池
【期刊名称】《科协论坛（下半月）》
【年(卷),期】2003(25)4
【摘要】岩土工程中的各种信息都存在模糊性,通过对边坡稳定性分析中模糊因素的研究,提出了一种工程边坡模糊稳定性分析的新方法,建立了边坡稳定性分析的模糊数学模型,并给出了相应的求解方法。
该模型可以考虑分析中所涉及到的计算力学参数的模糊性。
在分析岩土力学参数试验资料的基础上,结合专家经验提出了岩土力学参数的隶属函数构造方法,利用统计资料构造了边坡稳定性评价的隶属函数,并提出了边坡稳定性评价的具体分类指标和模糊安全系数隶属度的计算方法。
实例研究表明边坡稳定性模糊分析方法是一种更为合理的研究边坡稳定性的新方法。
【总页数】5页(P409-413)
【作者】徐卫亚;蒋中明;石安池
【作者单位】河海大学岩土工程研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TU457;O159
【相关文献】
1.基于模糊集理论与CSMR的岩质边坡稳定性分析 [J], 李云;刘霁
2.基于模糊集理论的边坡稳定性分析 [J], 徐卫亚;蒋中明;石安池
3.基于可变模糊集理论的铁路隧道塌方风险评价 [J], 王婧;靳春玲;贡力;张鑫
4.基于可变模糊集理论的实验室安全综合评价 [J], 马庚华;郑长江;杨婷
5.基于模糊集理论和灰色理论的铁路客运量预测模型 [J], 覃频频;牙韩高;黄大明;陆凯平
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边坡稳定性模糊综合评价方法
边坡稳定性模糊综合评价方法摘要：本文在介绍结合层次分析的模糊评价方法的基础上，分析了影响边坡稳定性的因素，建立了基于层次分析的边坡稳定性模糊综合评价方法。
1、基于层次分析的模糊评价方法实际自然环境和工程条件下，影响边坡稳定性的因素是十分复杂的，同时其分级界限也是非常模糊的。
对边坡稳定性产生影响的各指标也大多是不确定性指标，没有清晰的界限，因此，这些因素对边坡稳定性的影响很难用传统的数学或物理模型加以度量，也很难将这些复杂的影响因素综合成一个元素进行评价。
可见，边坡的稳定性评判是一个复杂的系统问题。
因此，作为数值分析方法的补充，研究还采用结合层次分析的模糊评价方法对边坡的稳定性进行分析。
2、边坡稳定性影响因素及其权重的确定从工程地质的角度出发，将影响边坡稳定性的因素归结为地层岩性、地形地貌、地质构造、水文地质、物理地质现象以及地应力等六个类别。
在本模型的执行过程中，用户可以根据目标边坡的具体特征选择相应的因素。
同时，各个因素对于边坡稳定性的影响程度难以使用确定性的方法来直接判定，所以本文采用层次分析法（AHP）通过因素之间的两两比较来确定各因子的相对权重。
层次分析法（The Analytical Hierarchy Process，AHP）是上世纪70年代，由美国运筹学家托马斯•塞蒂（T.L.Saaty）提出的一种系统化、层次化、定性与定量相结合的决策分析方法。
运用这种方法，决策者通过将复杂问题分解为若干层次和因素，再逐层在各因素之间进行两两比较和计算，最终确定诸多因素的整体关系，为最佳方案的选择提供依据。
1982年，层次分析法首次引入我国，现今已普遍应用于经济计划和管理、能源政策和分配、军事指挥、交通运输、农业、教育、医疗和环境等领域，并取得了一系列成果。
该法是系统工程中经常使用的一种简便方法，适用于难以完全用定量方法来分析与决策的多因素、多层次、多目标的复杂系统和工程问题，它可以将决策者的主观判断用数量形式加以表达和处理，使主观判断尽可能与客观实际情况相符。
基于层次可拓集的公路边坡稳定性评估
文章编号：1674-599X(2022)02-0013-07基于层次可拓集的公路边坡稳定性评估王道隆1，向敬2，黄亚娥2，曾铃3（1.中交路桥华南工程有限公司，广东清远528400；2.浙江海洋大学，浙江舟山316000；3.长沙理工大学土木工程学院，湖南长沙410114）摘要：为分析公路边坡稳定性评估的影响因素，确定稳定性等级，基于结合层次分析法和可拓集理论，构建了基于层次可拓集的边坡稳定性评估模型，建立多层次评估指标体系，计算了各评估指标的权重和各层指标的综合关联度，并对评估指标进行了排序。
依据该模型对广连高速路基某段岩质路堑高边坡施工稳定性进行了评估，研究结果表明：该边坡稳定性综合关联度分别为－0.4479、－0.1880、－0.0131、－0.0143和－0.3398，稳定性评估的级别特征值为3.3154，评估结果为Ⅲ级，偏向为Ⅳ级，与现场勘测报告一致。
该模型可为公路边坡稳定性评估和施工方案的编制提供参考。
关键词：路基施工；可拓集；边坡稳定性中图分类号：U416文献标志码：AStability assessment of highway slope based on extension set of hierarchy WANG Daolong1，XIANG Jing2，HUANG Ya'e2，ZENG Ling3(CC Road and Bridge South China Engineering Co.,Ltd.,Qingyuan528400,China;2.Zhejiang Ocean University,Zhoushan316000,China;3.Changsha University of Science and Technology,Changsha410114,China)Abstract：In order to analyze the influencing factors for stability evaluation of highway slope，assessing the stability grade.Based on the AHP method and extension set theory，the assessment model of slope stability was established using extension hierarchy method.The multi-level assessment index system was established，the weight order of assessment indices and the comprehensive correlation degree of each level index were calculated.The construction stability of a rock cutting high slope in the Guanglian highway subgrade was evaluated using the model.The research results show that the comprehensive correlation degree of the slope stability is－0.4479，－0.1880，－0.0131，－0.0143，－0.3398，respectively.The grade characteristic value of the stability evaluation is3.3154，and the evaluation result is gradeⅢto gradeⅣ，which is consistent with result from the field survey.The model can provide reference for stability evaluation of highway slope and construction plan.Key words：subgrade construction；extension set；slope stability在高速公路路基施工中，高边坡稳定性分析是路基工程施工安全管控的重点环节。
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摘要： 根据地质灾害调查中边坡稳定性评价的特点， 建立了边坡稳定性评价的指标休系， 并将模糊数学理论与 层次分析法结合起来， 构建地质灾害调查中边坡稳定性评价的模糊一致矩阵数学模型 实例分析表明， 用该方
法对地质灾害调查中边坡稳定性评价是可行的 、 的． 有效
关键词：地质灾害调查杯 边坡； 稳定性评价； 模糊一致矩阵
成几（。５ 表示方案Ａ 优于Ａ ， ， ‘ 且几越大，， Ａ越 优于Ａ ； （几（１ ‘ 。５ 表示方案Ａ 优于Ａ ， ‘ ， 且几越 大， ； Ａ 越优于Ａ 。 ，
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作者简介： 陈文玲（９４）女， １ ？一， 新获阿勒泰人， 讲师， 博士研究生， 从事岩土工程教学和研究．Ｅ。 ： ｎｗｑ ｏ毗 １ 一 ａ 山ｅ ｌ＠ｈｔ ｌ ｉ ｌ
万方数据
第 ４期
陈文玲 ， ： 等 基于模糊 一致矩 阵理论 的边 坡稳 定性评 价
然地质条件因素， 又有社会属性的人类活动因素， 不仅因素之间的相互关系极为复杂， 而且， 因素的 量化也很困难。要对边坡稳定性进行定量评价， 必 须正确地综合分析其众多影响因素， 选出代表性的 指标， 并合理量化。因为是初步评价， 要求该定量 方法计算简单、 适用范围广且评价结果客观可靠。 如果将定量和定性评价相结合， 那么对边坡的稳定 性评价将更为准确。笔者根据地质灾害调查中边 坡稳定性评价的特点， 构建了影响边坡稳定性的指 标体系， 建立了边坡稳定性评价的模糊一致矩阵数 学模型， 通过实例分析表 明， 用该方法进行边坡稳 定性评价是合理、 有效的。
坡； 方案二（２： Ｐ ）段堡村滑坡； 方案三（３： Ｐ ）韩城电 （确 凡中 元 几几 毋 ＋・ 厂滑坡； ２ 定 的 素 ，一 ０ ５ ） 。 方案四（。： Ｐ）高台村斜坡。 几反映了 在目 标认 下， 方案Ａ 与方案Ａ 的相对 ， 根据韩城市地质灾害调查 的报告得 出各个指 优越性程度。 ＝。５ 几 ． 表示方案Ａ 与Ａ 等优； 标因素的逻辑评语集（ １。 ‘ ， 。 表 ）
０ 引言
在中国， 由于地理和地质条件的复杂性和巨大 的区域差异性， 地质灾害问题历来较为严重。目 前， 国土资源部全国范围内的“ 市） 县（ 地质灾害调 查与区划” 已全面展开。在地质灾害调查中， 要对 不稳定的斜坡、 已发生的滑坡、 崩塌、 泥石流、 地裂 缝等地质灾害问题进行调查。查清其分布范围、 规 模、 特征、 影响因素和 诱发因素等， 并初步评价其稳
方案 。
１ 数学模型的建立
在模糊一致矩阵法件 中， ］ ， 可针对每一 目标 认， 通过两两比较的方法建立方案论域上的模糊优
通＝ １
陕西省韩城市位于西安市的东北部， 由于其复 各个方案进行优劣比较即可。模糊一致矩阵法的 杂的地质、 地形地貌 、 气象水文条件和强烈的地形 优点是将思维进行量化， 由定性向定量转化。设模 使得该区地质灾害较为 糊优先关系矩阵 Ｂ是方案论域 Ａ二谧 ｌＡ ， Ａ ， ：二， 构造运动及人为工程活动， 出现显著的地形和地域分布差别。 Ａ｝ 。上的一个 ｍ值矩阵Ｂ （。。 其中， 一ｂ ） 腼， 当久 发育， 从地质灾害地形分布上看， 地质灾害主要分布 二１ 表示Ａ 优于Ａ ； 时， ， ，当久二 ． 时， 。５ 表示Ａ 同 于黄土台源区、 河川谷道区低 山地貌区和煤矿区。 于Ａ ； 矛当久＝ 时， 。 表示Ａ 劣于Ａ 。 、 ， 从地质灾害的地域分布上看， 在韩城市 １ 个乡镇 ６ １１ 建立模糊优先关系矩阵 ． 由于所处地理位置和地形地貌不同， 地质条件 设一目标决策问题有 ， 目标 矶 ， 个 其相应的 中， 和岩土特征不一， 其地质灾害分布不均匀。 权重为 叭 （＝１２ ・， ， ｋ ，， ｎ 并拟定了饥个方案 Ａ ） ， ． （ ，， ｍ ， 泛 ２・， ）方案Ａ 在目 一１ 、 标认 下按模糊优先 ２２ 确定评价指标体系及拟评价的边坡 由于影响边坡稳定性的因素较多， 应充分利用 关系矩阵取值为ｂ（＝１２ …， ；＝１２ …， ＊ 王 ，， ｍ ｋ ， ， 评价应选择影响边 ） 其中（ ｎ， ｂ 二１。５０， 。 ，． ， 于是得到模糊优先关系 在地质灾害调查中获得的资料， ） 坡稳定性较大的因素， 略去次要的、 影响小的因素， 矩阵 囚 ｂｌ 而且选择的指标因素应具普遍性， 避免单一的边坡 ．巨 瓦 稳定性评价因素带来的局限性。根据韩城市地质 Ｂ 一－ 比 ．。 灾害调查报告和边坡稳定性 自身的特点， 通过查阅 ． 风 几 相关资料并征求专家意见， 确定地质灾害调查中边 ｂ， ，
中图分类号 ：Ｐ ９ 文献标志码 ：Ａ 交童编号 ：１ ７一５１２０）４ ４４ ４ ６４ ６２６６ （０７０一 ０一 ０ ０
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２ 实例
２ １ 地质灾害概况 ．
１２ 将模糊优先关系矩阵转换为模糊一致矩阵 ．
定性和灾害性。
技术广泛应用于边坡稳定性的研究， 同时系统论、 模糊数学、 信息论、 分形理论等新理论方法引人边 坡稳定性的研究中， 大大提高了边坡稳定性研究的 理论和应用水平。 当工程对象是一个 比较复杂的大系统、 涉及 因素较多、 而且各个因素还可能隶属于不同的层 次及类别， 尤其当评价对象包含有较多的定性指 标时， 用模糊一致矩阵理论处理此类问题可谓得 目前， 在地质灾害调查中对边坡稳定性评价是 根据灾害学、 地质灾害学的理论方法， 通过查清地 质灾害现状和发育规律， 来定性评价边坡稳定性。 由于缺乏计算参数， 也无法对每一个边坡进行稳定 性计算， 因此人为因素较多， 评价方法缺乏系统性、 科学性和全面性。边坡稳定性影响因素中既有 自
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早期对边坡稳定性的研究主要是借用土力学 中极限平衡的概念． 由静力平衡条件计算边坡极限 状态下的稳定性和从边坡所处的地质条件以及失 稳现象上对滑坡发生的环境以及机理进行单因素 定性分析。２ 世纪 加 年代以来， ０ 定量的数值模拟
收摘 日期 ： ０６１一４ ２０一２２
万方数据
４ ０６
地球 科学与环境学 报
第２ ９卷
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裹 １ 各边坡的逻辑评语
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