水利工程論文-作揖沱崩滑堆積體穩(wěn)定性模糊評.doc

水利工程論文-作揖沱崩滑堆積體穩(wěn)定性模糊評摘要：本文將模糊數(shù)學方法應用于工程實際中，建立了滑坡穩(wěn)定性的模糊綜合評價模型。將滑坡的穩(wěn)定性分為五個等級，確定出了影響邊坡穩(wěn)定的19個因子及其分級標準，據(jù)各影響因子在引起滑坡滑動中的重要程度，給出了各因子的二級權重。建立了計算各影響因素隸屬度的隸屬函數(shù)和專家評定結果。利用建立的模糊綜合評價模型對宋家莊作揖沱崩滑堆積體進行評價，評價結果與實際情況相吻合。關鍵詞：滑坡穩(wěn)定性模糊數(shù)學隸屬度權值1序言斜坡穩(wěn)定性評價是一個非常復雜的工程地質問題，自然條件形成的巖土體斜坡的穩(wěn)定性總是具有不確定性和模糊性。傳統(tǒng)的邊坡穩(wěn)定性定量分析方法大多只是針對滑坡體本身的結構特點，從力的角度分析，將滑坡體分塊，利用力的平衡或者力矩平衡而給出的斜坡穩(wěn)定性系數(shù)。這種方法的難點就在于評價之前要先確定出明確的滑動面，而且它很難考慮滑坡體本身以外別的（如人為等）因素。另外滑坡體各種影響因素在促使滑坡體滑動時所起的作用并不是完全相同，在傳統(tǒng)的評價方法中沒有很好的考慮各因素之間的關系及主次，在實際中不同的滑坡它的滑動機制不同，滑動影響因素所起的作用自然也不一樣。二級模糊評價方法就較好的解決了邊坡的各種不確定性和模糊性。2作揖沱崩滑堆積體的基本特征作揖沱崩滑堆積體位于楠木園鄉(xiāng)韋家荒村（圖），西起煤炭溝，東至小對窩子灣，南大致以F2斷層為界，北抵長江。它處于鄂西五峰山暴雨區(qū)邊緣，多年平均降雨量1198.5mm，最大年降雨量1439.2mm，最小年降雨量681.5mm。地表水簡單，由長江、煤炭溝和陰溝暫時性流水構成地表水網(wǎng)。煤炭溝及陰溝，橫斷面呈V字形，縱坡較陡，有跌水陡坎，局部有基巖出露，切割深度一般1030m。作揖沱崩滑堆積體地貌上總體呈中部下凹、東西兩側稍稍突起的向長江傾斜的斜坡，堆積體以碎塊石、塊石、碎塊石夾土為主，結構松散。依據(jù)地表試坑滲水及鉆孔注水試驗，崩滑堆積體就整體來說透水性能好。據(jù)鉆孔資料表明作揖沱崩滑堆積體內上層滯水為降雨敏感型。由鉆孔ZK1、ZK2揭露的地下水位基本與江水位齊平表明，崩滑堆積體前緣地下水與江水位的變動密切相關，水位變幅可達40余米，屬江水敏感型。地表、地下水均無色、無味、無臭、透明，且地下水對混凝土的侵蝕性非常弱?；鶐r巖石在長期風化營力的作用下，原巖的礦物成分、結構、構造和其他性質，部分或全部發(fā)生變化，形成覆蓋于新鮮母巖之上，但未完全脫離母巖的多個風化帶。區(qū)內劈理和裂隙較發(fā)育，附近出露有規(guī)模較大的斷層。人類活動是以開發(fā)小型的自然資源為主要特點，在地表進行了大片坡地的開發(fā)。3模糊評價方法模糊評價方法是應用模糊變換理論和最大隸屬度原則，綜合考慮被評判事物或其屬性的相關因素,進而進行等級或級別的評價的一種方法。1)確定模糊評價等級集合，下標為第評價等級。圖1作揖沱崩滑堆積體平面圖2)確定對象集合，下標為評價中的影響因素。各評價對象的評價模糊集合為，評價出第個影響因素對各個等級的隸屬度。3)確定影響因素評價權重的模糊集合且。4)進行綜合評價，評價出評價對象對各個影響因素的隸屬度。綜合價因子的確定邊坡穩(wěn)定性程度的劃分在國內外皆有不同，這里將其分為五個等級：穩(wěn)定（），較穩(wěn)定（），一般（），較不穩(wěn)定（），不穩(wěn)定（）。據(jù)已有的研究成果及各種規(guī)范和手冊，確定出了影響邊坡穩(wěn)定性的因素及其分級標準如表。表1影響因素及分級標準級別因素穩(wěn)定()較穩(wěn)定()一般穩(wěn)定()較不穩(wěn)定()不穩(wěn)定()地質結構（1）巖土性質堅石(1)次堅石(2)軟石(3)硬土(4)普通土(5)（2）結構面發(fā)育程度不發(fā)育(1)較不發(fā)育(2)一般(3)較發(fā)育(4)發(fā)育(5)（3）粘聚力(KPa)220120805050（4）內摩擦角()3729191313（5）地質構造不發(fā)育(1)較不發(fā)育(2)一般(3)較發(fā)育(4)發(fā)育(5)地形地貌（6）地形平坦(1)在，之間(2)丘陵(3)在，之間(4)山區(qū)(5)（7）邊坡總坡角()1525354545（8）邊坡高度(m)50100150200200（9）坡面形態(tài)凸形坡(1)直形坡(2)凹形坡(3)“S”形坡(4)復雜坡(5)（10）沖溝切割深度(m)3045608080水文氣象條件（11）年平均降雨量(mm)150250300400400（12）巖土體透水性差(1)較差(2)一般(3)較好(4)好(5)（13）含水層積水條件差(1)較差(2)一般(3)較好(4)好(5)（14）地下水動態(tài)影響無(1)微(2)弱(3)較強(4)強(5)（15）地表水影響無(1)微(2)弱(3)較強(4)強(5)（16）地下水侵蝕性無(1)微(2)弱(3)較強(4)強(5)其它因素（17）地震烈度()（18）人為因素無(1)微(2)弱(3)較強(4)強(5)（19）基巖分化程度無(1)微(2)弱(3)較強(4)強(5)依據(jù)各影響因素在引起滑坡滑動時所起的作用和重要程度的不同，確定出了各影響因素的各級權重如表2（在本文中采用兩級權重評價法）。表2影響因素各級權重影響因素一級權重二級權重地質結構（1）巖土性質0.300.4（2）結構面發(fā)育程度0.15（3）粘聚力(KPa)0.20（4）內摩擦角()0.20（5）地質構造0.15地形地貌（6）地形0.200.2（7）邊坡總坡角()0.30（8）邊坡高度(m)0.15（9）坡面形態(tài)0.15（10）沖溝切割深度(m)0.20（11）多年平均降雨量(mm)0.25水文氣象條件（12）巖土體透水性0.150.3（13）含水層積水條件0.10（14）地下水動態(tài)影響0.20（15）地表水影響0.20（16）地下水侵蝕性0.10其它因素（17）地震烈度()0.300.1（18）人為因素0.40（19）基巖分化程度0.30隸屬度的確定在模糊評價中，通過用隸屬函數(shù)所求出的隸屬度來考慮滑坡穩(wěn)定性各等級之間的模糊性，本文依據(jù)前人的經(jīng)驗，隸屬函數(shù)及隸屬度的確定采用了公式法和專家評定法。對于表1中連續(xù)性影響因素公式（1）計算其各級隸屬度，對于表1中其它離散型影響因素則采用專家評定法如表(3)。隸屬度隸級別10.750.250.000.000.0020.150.700.150.000.0030.000.150.700.150.0040.000.000.150.700.1550.000.000.000.250.75(1-2)(1-3)(1-4)(1-1)(1-5)表3離散型影響因素隸屬度宋家莊滑坡穩(wěn)定性評價根據(jù)作揖沱滑坡堆積體基本地形地貌，水文地質條件等實際情況，對其進行了詳細