基于专家打分—层次分析法的地质灾害评估研究

万　斌

(中国市政工程中南设计研究总院有限公司，湖北 武汉　430010)



基于专家打分
—层次分析法的地质灾害评估研究

万斌

(中国市政工程中南设计研究总院有限公司，湖北 武汉430010)

摘要：结合工程实例，以斜坡稳定为研究对象，采用定性与定量相结合的地质灾害危险性评估方法，利用专家打分—层次分析法确定权重，选取综合指数模型进行计算，最终得到了地质灾害危险性评估结果，以期从地质环境的角度为地质灾害评估提供相应的理论依据。

关键词：地质灾害，危险性评估，边坡，稳定性

0引言

随着城镇化进程的加快，一些不合理的开发与建设导致了大量地质环境问题，甚至是引发区域性地质灾害。城镇化发展伴随工程经济活动的持续活跃，从而直接或间接地触发崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降等地质灾害事故。2004年国土资源部颁布并实施了《地质灾害危险性评估技术要求(试行)》(以下简称《技术要求》)，随后全国各地全面开展了地质灾害危险性评估工作。由于该技术要求只是对评估方法做出原则规定，因此地质灾害危险性评估的方法呈现多样化，缺乏对具体方法的内容和适用性等做出规范和推广，评价方法体系有待细化和完善。

本文以江西省宜春市某建设工程为例，以斜坡稳定为研究对象，并据此建立评价指标体系，进而运用一种定性与定量相结合的评价方法，以期为地质灾害危险性评估工作提供方法支撑和参考借鉴。

1地质灾害危险性评估方法

地质灾害危险性评估首先要进行大量的资料收集、野外调查、遥感解译等工作，需要对研究区整体的地质环境条件的基本特征进行分析；然后结合项目工程概况，综合分析相关资料以及评价区域的特点，建立评价指标体系，准确划分地质灾害危险性等级。具体评价过程包括：评价指标体系构建、评价指标量化、权重确定、评价模型计算、评价结果分析。

1)选取评价因子时应遵循有针对性、简明性、普适性、数据容易获取以及指标可量化的原则。

从实际情况出发，找出影响地质灾害危险性的主要因素。指标因子之间应该保持相对独立性，避免重复和相互影响。需要注意的是，并不是指标越多越好，很多影响微小的指标可能使评价结果平均化，因此应该保持指标体系的客观、简洁。

2)评价指标量化是指将评价模型中的评价因子赋予量化的值。

评价指标因子中包括定量指标和定性指标两种，对于定量的指标(如斜坡坡度、斜坡高程等)可以直接用数字表明其状态分级，而对于定性指标(如斜坡结构类型、软弱夹层等)，需要通过赋值的方式转化为定量的指标参与评价，举例说明，对于斜坡结构类型的“顺向坡、斜向坡、逆向坡”可以分别以“30，20，10”来进行赋值。

3)采用定性与定量相结合专家打分—层次分析法。

首先构造判断矩阵，将各位专家构造的判断矩阵集中分析，确定准则层的判断矩阵，然后再确定各指标层内的指标相应的判断矩阵。根据各判断矩阵，求出各个准则层及指标层的权重。

4)综合指数模型有很多类型，本文由于各评价因子对于地质灾害影响的重要程度不一样，且引入了权重的概念，因此，采用综合指数模型中的加权平均法来计算各评价对象的稳定性指数值，其计算公式如下所示：

其中，K为稳定指数值；U为各评价因子量化后的值；W为各评价因子的权重；i为所有评价因子的计数，i=1,2,3,…,n；n为评价指标的总个数。

2实例应用

2.1拟建工程概况

拟建工程位于某中学校区内，在原基础上进行扩建。该建设场地面积560 m2，评估区范围以建设用地范围向外扩1 000 m为界，面积约3.24 km2。评估区地貌类型为丘陵地貌，地形较简单、地貌类型单一；标高110 m～300 m，以岩质山体为主，自然斜坡坡度30°左右。出露地层主要有4组，依次为第四系残坡积层、二叠系上统吴家坪组、二叠系上统乐平组、二叠系下统茅口组，岩土体工程地质特征见表1。

区内地质构造较简单、地质灾害不甚发育。地下水类型主要为第四系孔隙水、裂隙水。通过搜集评估区内地质、局部岩土工程勘察等相关资料，在此基础上开展野外调查工作，确定评估区已发生和潜在地质灾害情况以及人类工程活动情况等。评估区为崩滑流地质灾害中易发区，本次共调查评估区自然斜坡两处，人工切坡两处。其中人工切坡分布在东南侧，长分别为210 m,75 m，高5 m～12 m，切坡坡度40°～50°，坡向分别为70°，160°，在强降雨时有可能诱发崩塌、滑坡地质灾害。

2.2评价过程及结果

根据前述评价方法，影响地质灾害发生的主要地质环境因素包括：地质灾害发育程度，地形与地貌类型复杂程度，地质构造、岩性岩相、岩土体工程地质性质，工程地质水文地质条件以及破坏地质环境的人类工程活动。评判标准构建的原则是选择与边坡稳定程度相关的直接因素作为评判因子，主要包括坡度、坡高、结构类型、裂隙发育程度、软弱夹层、强风化带厚度等构建评价体系；并结合评估区地质条件和工程资料，将各类评价指标划分为3个等级，分级取值分别按照30,20,10来进行赋值；采用专家打分—层次分析法确定评估因子的权重，最终确定各因子的量化评分标准；利用综合指数模型计算出斜坡稳定性指数值，并按照一定的分级标准，将各研究单元的评价结果划分为“稳定性大、稳定性较差、稳定性好”三个等级，然后综合地质灾害发育的规模、损失影响等危害程度，最终确定其危险性等级。其中自然斜坡评估如表2，表3所示；人工切坡评估如表4，表5所示。

2.3结果分析

按上述稳定性分级标准，对评估区两处自然斜坡进行评估，结果表明：XP1,XP2稳定性较差，危险性中等。该处人工切坡QP1，QP2稳定性较差，在强降雨时有可能诱发崩塌、滑坡地质灾害，危险性中等。

此外，拟建工程建设将进行一定规模的挖方工程，局部地段将形成永久性的人工切坡，工程建设时须注意工程边坡安全坡率选取问题。应严格按照GB 50330—2013建筑边坡工程技术规范进行放坡，其坡率为1∶0.75～1∶0.85，考虑到场地实际情况，放坡坡度为38°，并进行护坡处理。

3结论和建议

1)本文采用了定性与定量相结合的分析方法，力求获得较为客观合理的结果。具体评价过程包括：评价指标体系构建、评价指标量化、权重确定、评价模型计算、危险性等级划分及评价结果分析。

2)构建评价指标体系是危险性评估的关键，结合评估区地质条件和工程资料，从地形地貌、地质构造、地层岩性、水文地质工程地质条件等角度出发，选择与边坡稳定程度相关的直接因素作为评判因子，构建了评价标准表。

3)本文选取的工程实例较为简单，灾种较为单一，各评价因子的权重差异不大。对于复杂场地，在采用专家打分—层次分析法时，可采用专家组研讨会法，结合评估区实际地质条件，来获取准确的评价因子特征值。

4)本文主要从地质环境的角度进行地质灾害危险性评估，为研究区的科学规划和建设提供重要依据，而相关的评价方法研究可为地质灾害危险性评估工作提供方法支撑，具有重要的理论和实际意义。

参考文献：

[1]彭满华，唐祥达，徐四一.综合指数法和AHP法在地质灾害危险性综合评估中的应用.岩土工程技术，2006,20(4)：190-193.

[2]周爱国，周建伟，梁合诚，等.地质环境评价.武汉:中国地质大学出版社，2008.

[3]吴树仁，石菊松，张春山，等.地质灾害风险评估技术指南初论.地质通报，2009，28(8):995-1005.

Research on geological hazards assessment based on expert scoring and AHP

Wan Bin

(ChinaMunicipalEngineeringZhongnanDesign&ResearchInstituteLimitedCompany,Wuhan430010,China)

Key words:geological hazard, risk assessment, slope, stability

Abstract:Combining with the engineering practice, taking the slope stability as the research object, using the geological disaster risk assessment methods combination of qualitative and quantitative analysis, using expert scoring and AHP analysis method to determine the weight, selected comprehensive index model to make calculation, finally got the geological hazards risk assessment results, in order from the point of view of geological environment provided corresponding theoretical basis for geological hazards assessment.

文章编号：1009-6825(2016)14-0045-02

收稿日期：2016-03-06

作者简介：万斌(1968- )，男，高级工程师

中图分类号：P694

文献标识码：A