膨胀土边坡稳定性评估：Fuzzy-AHP模型应用

"这篇论文是2014年由彭东黎、胡甜和郭云开发表在《中南大学学报(自然科学版)》第45卷第2期上，主题涉及膨胀土边坡稳定性的多级综合评判，利用了Fuzzy-AHP模型。文章旨在为高速公路膨胀土边坡的运营期间提供快速而有效的稳定性评估，以便采取科学的预防性养护措施。作者总结了国内外膨胀土边坡的研究成果，并选择了14个关键指标，这些指标分为坡体状况、水力及气象特征、防护及加固措施和其他因素四大类。通过Fuzzy理论和AHP层次分析法确定了这些指标的权重，进而进行模糊综合评判，最终确定边坡稳定性等级。论文通过实例验证了模型的正确性和实用性，强调了该方法在膨胀土边坡稳定性评价中的全面性、科学性和可行性，对于公路边坡工程决策具有参考价值。" 本文探讨的核心知识点如下： 1. **膨胀土边坡稳定性**：膨胀土由于其吸湿膨胀和失水收缩的特性，对边坡稳定性构成重大影响，尤其是在高速公路沿线，这关系到交通安全和基础设施的长期维护。 2. **Fuzzy-AHP模型**：Fuzzy-AHP（模糊层次分析法）是一种结合了模糊理论和层次分析法的决策工具，适用于处理不确定性、模糊性和多准则决策问题。在这个模型中，它用于确定不同稳定性指标的相对重要性。 3. **评价指标体系**：论文提出了2级4类14项评价指标，具体包括： - 坡体状况：边坡高度、坡度、土性、裂隙深度，这些直接影响边坡的物理稳定性。 - 水力及气象特征：渗流、输水设施、降雨强度、地下水位，这些因素可能引发边坡的水分变化，影响稳定性。 - 防护及加固措施：防护结构状况、加固结构状况、植被覆盖率，这些措施对防止边坡失稳起到关键作用。 - 其他因素：开挖方式、破坏历史、地震，这些外部条件可能加剧或触发边坡不稳定。 4. **权重确定**：通过AHP层次分析法，论文确定了各项指标的权重，以量化它们对总体稳定性的影响程度。 5. **模糊综合评判**：利用模糊数学理论，计算每个指标的相对隶属度向量，对膨胀土边坡的稳定性进行综合判断，得出一个模糊的稳定性等级。 6. **工程实例验证**：通过实际工程案例，证明了该模型在评价膨胀土边坡稳定性方面的准确性、实用性和可靠性。 7. **应用价值**：该研究提供的模型和方法为公路边坡的日常监测和养护决策提供了科学依据，有助于提前预警和预防边坡灾害，保障交通设施的安全运行。