层次分析法_可拓学模型在岩质边坡稳定性安全评价中的应用_王新民

2460 中南大学学报(自然科学版) 第44卷

表5 边坡稳定性评价指标取值(无量纲化)

Table 5 Values of evaluation index with slope stability (dimensionless)

准则层

指标层 单轴抗压强度Rc

地质 条件 P1

弹性模量Em 泊松比µ 岩体结构特征RQD

黏聚力C 内摩擦角φ

环境 条件 P2 工程 条件 P3 日最大降雨量 最大地应力 地下水状态 边坡高度 边坡坡度 岩体声波速度 岩体钻进速度

表6 单因素评价指标等级量值范围(无量纲化)

Table 6 Level value ranges of single factorial evaluation index (dimensionless)

指标 单轴抗压强度 Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅳ级 Ⅴ级 指标 Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅳ级 Ⅴ级

弹性模量

泊松比

岩体结构特征0.900~1.0000.750~0.9000.500~0.7500.300~0.500

黏聚力

内摩擦角

日最大降雨量

取值 0.100 0.428 0.560 0.570 0.633 0.578 0.920 0.387 0.767 0.880 0.550 0.427 0.300 0.737~1.000 0.55~1.000 0.600~1.0000.605~0.737 0.333~0.55 0.500~0.6000.421~0.605 0.100~0.333 0.400~0.5000.158~0.421 0.022~0.100 0.300~0.400

0.258~1.000 0.667~1.000 0.867~1.0000.182~0.258 0.556~0.667 0.733~0.8670.082~0.182 0.389~0.556 0.600~0.7330.019~0.082 0.300~0.389 0.333~0.600

0~0.158 0~0.022 0~0.300 0~0.300 0~0.019 0~0.300 0~0.333 最大地应力

地下水状态

边坡高度

边坡坡度

岩体声波速度

岩体钻进速度

0.920~1.000 0.833~1.000 0.7~1.000 0.875~1.0000.680~0.920 0.667~0.833 0.550~0.7000.440~0.680 0.333~0.667 0.400~0.5500.200~0.440 0.167~0.333 0.200~0.400

0.750~0.8750.500~0.7500.250~0.500

0.667~1.000 0.786~1.000 0.533~0.667 0.429~0.786 0.333~0.533 0.286~0.429 0.267~0.333 0.143~0.286

0~0.200 0~0.167 0~0.200 0~0.250 0~0.267 0~0.143

表7 O P判断矩阵

Table 4 Judge matrix of O-P membership

3.5 指标层物元可拓评价分析

利用表5和表6中无量纲化后的评价指标数据，依照层次分析法 可拓学评价模型的计算流程，可得

权重

O P P1 P2 P3

P1 1 2 4 0.571 到边坡稳定性待评指标的单指标关联度、综合关联度P2 1/2 1 2 0.286 以及级别变量特征值分别如表9~11所示。 P3 1/4 1/2 1 0.143 3.6 准则层物元可拓评价分析

P2 P2j：w2=[0.493，0.311，0.196]，λmax2=3.054，CI2=0.027，RI2=0.58，CR2=0.047＜0.1；

P3-P3j：w3=[0.441，0.311，0.124，0.124]，λmax3=4.062，CI3=0.021，RI3=0.90，CR3=0.023＜0.1。

则可得各评价指标层次总排序如表8所示。

由上述计算可知，地质条件、环境条件、工程条

1.661和3.148。将指标件的级别特征值分别为5.895，

分别为(1，2)，(2，物元对应于5个等级进行均匀取值，

3)，(3，4)，(4，5)和(5，6)。按照层次分析法-可拓学评价模型的计算流程，可得边坡稳定性安全评价的准则层单指标关联度、综合关联度以及级别变量特征值，