水利工程論文-作揖沱崩滑堆積體穩(wěn)定性模糊評(píng).doc

水利工程論文-作揖沱崩滑堆積體穩(wěn)定性模糊評(píng)摘要：本文將模糊數(shù)學(xué)方法應(yīng)用于工程實(shí)際中，建立了滑坡穩(wěn)定性的模糊綜合評(píng)價(jià)模型。將滑坡的穩(wěn)定性分為五個(gè)等級(jí)，確定出了影響邊坡穩(wěn)定的19個(gè)因子及其分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，據(jù)各影響因子在引起滑坡滑動(dòng)中的重要程度，給出了各因子的二級(jí)權(quán)重。建立了計(jì)算各影響因素隸屬度的隸屬函數(shù)和專家評(píng)定結(jié)果。利用建立的模糊綜合評(píng)價(jià)模型對(duì)宋家莊作揖沱崩滑堆積體進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際情況相吻合。關(guān)鍵詞：滑坡穩(wěn)定性模糊數(shù)學(xué)隸屬度權(quán)值1序言斜坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)是一個(gè)非常復(fù)雜的工程地質(zhì)問(wèn)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(duì)滑坡體本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，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(diǎn)就在于評(píng)價(jià)之前要先確定出明確的滑動(dòng)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(dòng)時(shí)所起的作用并不是完全相同，在傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法中沒(méi)有很好的考慮各因素之間的關(guān)系及主次，在實(shí)際中不同的滑坡它的滑動(dòng)機(jī)制不同，滑動(dòng)影響因素所起的作用自然也不一樣。二級(jí)模糊評(píng)價(jià)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(duì)窩子灣，南大致以F2斷層為界，北抵長(zhǎng)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(jiǎn)單，由長(zhǎng)江、煤炭溝和陰溝暫時(shí)性流水構(gòu)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(cè)稍稍突起的向長(zhǎng)江傾斜的斜坡，堆積體以碎塊石、塊石、碎塊石夾土為主，結(jié)構(gòu)松散。依據(jù)地表試坑滲水及鉆孔注水試驗(yàn)，崩滑堆積體就整體來(lái)說(shuō)透水性能好。據(jù)鉆孔資料表明作揖沱崩滑堆積體內(nèi)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(dòng)密切相關(guān)，水位變幅可達(dá)40余米，屬江水敏感型。地表、地下水均無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭、透明，且地下水對(duì)混凝土的侵蝕性非常弱。基巖巖石在長(zhǎng)期風(fēng)化營(yíng)力的作用下，原巖的礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和其他性質(zhì)，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(gè)風(fēng)化帶。區(qū)內(nèi)劈理和裂隙較發(fā)育，附近出露有規(guī)模較大的斷層。人類(lèi)活動(dòng)是以開(kāi)發(fā)小型的自然資源為主要特點(diǎn)，在地表進(jìn)行了大片坡地的開(kāi)發(fā)。3模糊評(píng)價(jià)方法模糊評(píng)價(jià)方法是應(yīng)用模糊變換理論和最大隸屬度原則，綜合考慮被評(píng)判事物或其屬性的相關(guān)因素,進(jìn)而進(jìn)行等級(jí)或級(jí)別的評(píng)價(jià)的一種方法。1)確定模糊評(píng)價(jià)等級(jí)集合，下標(biāo)為第評(píng)價(jià)等級(jí)。圖1作揖沱崩滑堆積體平面圖2)確定對(duì)象集合，下標(biāo)為評(píng)價(jià)中的影響因素。各評(píng)價(jià)對(duì)象的評(píng)價(jià)模糊集合為，評(píng)價(jià)出第個(gè)影響因素對(duì)各個(gè)等級(jí)的隸屬度。3)確定影響因素評(píng)價(jià)權(quán)重的模糊集合且。4)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)出評(píng)價(jià)對(duì)象對(duì)各個(gè)影響因素的隸屬度。綜合價(jià)因子的確定邊坡穩(wěn)定性程度的劃分在國(guó)內(nèi)外皆有不同，這里將其分為五個(gè)等級(jí)：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(cè)，確定出了影響邊坡穩(wěn)定性的因素及其分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如表。表1影響因素及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)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(zhì)結(jié)構(gòu)（1）巖土性質(zhì)堅(jiān)石(1)次堅(jiān)石(2)軟石(3)硬土(4)普通土(5)（2）結(jié)構(gòu)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(nèi)摩擦角()3729191313（5）地質(zhì)構(gòu)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(fù)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(dòng)態(tài)影響無(wú)(1)微(2)弱(3)較強(qiáng)(4)強(qiáng)(5)（15）地表水影響無(wú)(1)微(2)弱(3)較強(qiáng)(4)強(qiáng)(5)（16）地下水侵蝕性無(wú)(1)微(2)弱(3)較強(qiáng)(4)強(qiáng)(5)其它因素（17）地震烈度()（18）人為因素?zé)o(1)微(2)弱(3)較強(qiáng)(4)強(qiáng)(5)（19）基巖分化程度無(wú)(1)微(2)弱(3)較強(qiáng)(4)強(qiáng)(5)依據(jù)各影響因素在引起滑坡滑動(dòng)時(shí)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(jí)權(quán)重如表2（在本文中采用兩級(jí)權(quán)重評(píng)價(jià)法）。表2影響因素各級(jí)權(quán)重影響因素一級(jí)權(quán)重二級(jí)權(quán)重地質(zhì)結(jié)構(gòu)（1）巖土性質(zhì)0.300.4（2）結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度0.15（3）粘聚力(KPa)0.20（4）內(nèi)摩擦角()0.20（5）地質(zhì)構(gòu)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(dòng)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(píng)價(jià)中，通過(guò)用隸屬函數(shù)所求出的隸屬度來(lái)考慮滑坡穩(wěn)定性各等級(jí)之間的模糊性，本文依據(jù)前人的經(jīng)驗(yàn)，隸屬函數(shù)及隸屬度的確定采用了公式法和專家評(píng)定法。對(duì)于表1中連續(xù)性影響因素公式（1）計(jì)算其各級(jí)隸屬度，對(duì)于表1中其它離散型影響因素則采用專家評(píng)定法如表(3)。隸屬度隸級(jí)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(píng)價(jià)根據(jù)作揖沱滑坡堆積體基本地形地貌，水文地質(zhì)條件等實(shí)際情況，對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)