最优组合赋权法在滑坡综合治理方案决策中的应用

选取安全可靠性、环境协调性、经济合理性、技术可行性、施工难易及施工工期作为评价指标,采用组合赋权法,建立求解主观赋权法(AHP)和客观赋权法(熵权法)的最优组合权重系数的数学规划模型,运用MATLAB求解模型,可得出综合评价值进而决策治理方案。以鲁班崖滑坡综合治理工程实例进行模型运算,结果显示方案2为最佳方案。组合赋权法综合了主观赋权法充分考虑人的主观能动性和客观赋权法反映客观公度的特点,是一种可行、可信和比较符合客观实际的赋权方法。     

基于博弈论组合赋权的基坑安全物元评价

基坑工程的规模逐渐增大，其安全状态的影响因素也随之增多。为了实现由基坑工程中较为普遍的监测数据进行基坑安全状态的准确评价，将用于评价事物水平的物元可拓模型引入到基坑安全评价中，以解决不同指标间的不相容问题。同时，为了提高权重取值的真实性，通过博弈论组合赋权，在兼顾主客观因素的同时，可以克服单一赋权方法的局限性；采用了非对称贴进度理论替代最大隶属度准则，提高了评价精度。以长江漫滩地某基坑工程为例，基于一般性的监控指标，进行了安全状态的评价，评价结果较为接近实际。通过评价指标的敏感性分析，获得了对评价结果有重大影响的指标因素，该评价方法可在相关基坑中推广。     

既有线重力式挡土墙综合安全评估方法研究

土墙的安全状况直接关系到铁路运输系统的安全, 如何评估既有挡土墙的安全状况是亟待解决的问题。为了准确评估挡土墙安全状况, 指导工程实践, 建立了一种新的铁路既有线挡土墙安全评估指标体系, 体系包括表观状况, 材质状况, 受力状况三大一级指标, 和包含墙身, 墙顶, 裂缝, 砂浆等10项在内的二级指标。该指标体系的优点是结合定性与定量, 层次分明; 为克服传统安全评估方法的主观性等不足, 提出了层次分析-模糊数学综合安全评估方法, 达到评估结果量化的目的; 并结合实际工程进行了既有线挡土墙安全现状评估体系研究, 结果表明该方法能给挡土墙较为客观的总体评估。     

基于C-V-T模型的盾构穿越既有桥梁施工风险评估

由于城市轨道交通建设逐年增多,新建隧道与既有桥梁间冲突愈发明显。针对盾构隧道穿越既有桥梁施工风险问题,基于系统思想引入C-V-T模型将待评工程风险划为后果严重性（C）、既有桥梁系统脆弱性（V）与新建隧道系统威胁性（T）,构建致灾-承灾-灾后三系统风险评估流程。引入双因素突变理论并建立三级指标体系,得出既有桥梁突变级数,以定量表达脆弱性。采用交互矩阵衡量新建隧道指标间交叉影响,给出指标-系统权法,并利用多维云及正向发生器优化算法,客观表达多定量指标与定性概念间复杂映射关系及转换态势,以提升T值准确性。明确了后果严重性分级标准,给出三系统风险评估结果耦合方法,由此构建盾构穿越既有桥梁施工风险综合评估模型。将该模型应用于昆明地铁5号线穿越怡心桥工程风险评估中,评估结果与工程实际情况吻合,施工监测数据验证了评估模型的合理性、规范性与适用性。该研究成果有效保证了施工期间桥梁安全与正常使用,可为近似工程提供借鉴与参考。     

组合评价模型在地下水水质评价中的应用

基于主观赋权法和客观赋权法对于水质评价有各自的优点和缺点,采用基于遗传算法的组合评价模型,通过该模型将多种评价方法进行组合,并利用遗传算法优化各评价方法的权重,根据评价指标函数值评价出各样本的优劣.通过对评价实例的对比分析,表明该组合评价模型的评价结果更符合实际.     

承灾体易损性评估模型与滑坡灾害风险度指标

承灾体易损性定量评估是制约滑坡灾害风险评估研究的瓶颈问题。为此,以滑坡体冲击冲量为致灾强度指标、建筑物整体抗剪力为抗灾性能指标,推导出典型承灾体易损性定量评估模型。在此基础上,考虑滑体运动特征参数随机性对易损性的影响,提出风险曲线和最大风险度指标的概念,以反映滑坡灾害成灾全过程中不确定性对灾害后果的影响。并采用该模型分析了坡体几何特征参数、受灾体空间位置以及受灾体抗灾性能对易损性的影响规律。将风险度指标应用于算例分析,并与以往方法进行了比较,分析发现,建立的易损性定量评估模型可以反映二维简化情况下受灾体毁损程度与各种影响因素之间关系的基本规律,为易损性定量评估提供了一种途径。     

地面沉降对河道堤防的影响及应对措施

地面沉降已经发展成为天津市的主要地质灾害之一,不均匀的地面沉降已经给天津市河道堤防的安全造成了威胁,部分堤段已经出现了裂缝、漏洞等险情。为有效控制堤防工程的地面沉降,以海河干流堤防和蓟运河下游堤防为例通过对长序列的地面沉降数据进行分析,阐述了地面沉降对河道堤防造成的影响,并针对地面沉降对堤防工程造成的破坏提出相应的治理措施,保障工程的功能效应,减小堤防工程因地面沉降而产生的经济损失。     

基于荷载结构法和强度折减法的人防工程安全性评估方法

科学有效地对既有人防工程结构进行安全评估，已成为保证城市地下安全的关键。为了克服现有安全评估方法的不足，提出了基于荷载结构法和强度折减法的安全评估方法。利用荷载结构法，将土体对人防工程衬砌的作用转化为荷载以及地基弹簧作用，采用混凝土损伤塑性模型模拟衬砌结构损伤情况，通过荷载增大法和刚度折减法得到衬砌的安全系数值K1；采用强度折减法对土体-衬砌进行有限元建模分析，得到结构或围岩土体破坏时的安全系数值K2。结构的整体安全系数K为两者的较小值。利用上述方法分析了裂缝工况、水位变化等不同因素对结构安全系数的影响。结果表明：荷载结构法和强度折减法均可用于人防工程结构的安全评估；结构的安全系数主要受裂缝和水位的影响，裂缝越深，对结构的安全越不利，安全等级越低；当地下水位高于结构底部且内部渗水时，水位越高，结构越安全；结构内部不渗水时，水位越高，结构安全系数越小。人防工程结构安全的定量评估有利于工程后续处置，研究成果为地下结构安全评估提供了新途径。     

山岭隧道塌方风险模糊层次分析

对隧道施工塌方采用模糊层次综合评判法进行风险评估,通过收集和整理隧道塌方的资料,总结影响隧道塌方的因素,再遴选出主要的因素作为模糊层次评估方法的影响因子,然后统计分析得到各个因子与塌方发生概率、塌方量之间的隶属函数,并采用综合赋权法确定评价指标的权重,从而建立塌方风险模糊层次评估模型。该模型在青山岗隧道得到了验证,其分析结果可信。     

因子分析法在泥石流危险性评价中的应用

为研究因子分析法在泥石流危险性评价中的应用,在建立科学合理的评价指标基础上,利用因子分析法得到影响泥石流危险性的主因子,并进行主、次影响因子的重要性等级排序,得到泥石流主要影响因子对泥石流危险性的贡献度。根据主客观赋权理论,将多目标规划模型所得的客观赋权值与考虑组态偏好要求时的主观均衡度变权值线性组合,得到关于泥石流危险性评价的主客观赋权法主因子权重。选择2种主要分级标准对泥石流危险性指标进行标准化处理,结合权重与影响因子的贡献度建立了多因子综合评价模型,并以保山市后山10条典型泥石流沟基础数据为例,评价了该地区的泥石流危险性。研究表明,利用该方法进行泥石流危险性评价是合理可行的,评价结果与实际情况具有较好的一致性,该方法是泥石流危险性评价的一种新思路。     

适宜尺度区间上的多尺度区域泥石流危险性评价

泥石流灾害及其孕灾环境具有高阶模糊性,现有的模型和方法在表示和分析泥石流灾害时存在明显的尺度效应。首先提出了我国泥石流危险性评价的尺度模型,通过尺度分析的方法分析了孕灾因子的适宜尺度区间。然后基于区间II-型模糊集表示孕灾因子的高阶模糊隶属度,以此描述泥石流及其孕灾环境的复杂性;以区间权重描述各孕灾因子的重要性,并提出了适宜尺度区间上的危险性评价方法。试验表明,这种方法能够克服许多单尺度分析方法的缺陷,在泥石流危险性评价过程中能充分利用孕灾因子在适宜尺度区间上的可能状态,能顾及专家的对孕灾因子重要性评价的不确定性,评价结果比较客观。     

水库洪水调度系统的模糊循环迭代模型及应用

多目标水库洪水调度目标的权重确定一直是实际防洪调度中的难点,针对过去单一考虑主观权重或客观权重的多目标决策模式的缺陷,通过引入权重折衷系数的概念,提出了兼顾主观决策与客观决策统一的模糊循环迭代模型,可以同时得到方案优属度和目标权重。由于模型同时考虑了决策者意图和方案本身属性,使方案排序结果更为合理适用,将其应用于水库洪水调度方案的评价中,实例表明,该模型科学、实用。     

基于熵权物元可拓模型的冻土路基热稳定性评价

冻土路基热稳定性评价是一个复杂的工程评价问题.应用可拓理论,选取年平均地温、体积含冰量、天然上限、路基高度及路基走向5个影响路基热稳定性的主要因素作为冻土路基热稳定性的评价指标,将熵权法引入可拓学理论中,避免确定指标权重的主观随意性,从而建立熵权物元可拓模型,并将该模型应用于青藏铁路普通路基的热稳定性评价.将评价结果与青藏铁路现场监测系统中4个普通路基断面热稳定性监测结果进行对比,结果表明应用物元可拓模型可以得到比较可靠的路基热稳定性评价结果.因此,该评价方法可应用于冻土路基热稳定性评价.     

Study on comprehensive early warning of drinking water sources for the Gucheng Lake in China

Comprehensive early warning of drinking water sources is a multi-target, multi-level and multi-factor system. The complex nonlinear relationship between early-warning indicators and warning limit levels has not been founded. In the present study, the combination weight of early-warning indicators was first determined by combining Delphi–Analytic Hierarchy Process subjective weight and entropy objective weight. For uncertain characteristics of qualitative indicators, the grey weight matrix is obtained through grey evaluation theories. The grey-fuzzy comprehensive early-warning model was established based on advantages of combination weights, grey evaluation and fuzzy comprehensive evaluation theories. Then, a multi-factor and multi-level warning system, of which results were represented by ambiguity warning level, was put forward and applied to Gucheng Lake. The results showed that the comprehensive security degree of Gucheng Lake is 5.43, which is between warning level (degree is 6) and heavy warning level (degree is 4). This indicated that Gucheng Lake needs to improve protection measures and enhance the safety of drinking water source.     

基于GIS的汶川县地质环境安全综合评价

汶川县内地质构造复杂,新构造运动强烈,地震活动频繁,主要地质环境问题以地质灾害为主,有崩塌、滑坡、泥石流等。在分析区内主要地质环境问题及分布特征的基础上,运用层次分析法（AHP）确定权重,采用模糊综合评判模型、综合指数模型两种方法,对汶川县地质环境安全进行综合评价。详细介绍基于GIS的评价计算流程及评价因子的提取过程。评价结果表明,地质环境对居民生产生活影响的危险等级占比为：危险性低的约占25%,危险性较低的约占20%,危险性较高的约占39%,危险性高的约占16%。对两组权重系数、两个模型下的四个评价结果进行对比分析,结果发现：1两组不同权重系数下,模糊评价法和综合指数法评价结果的双侧检验相关系数依次是0.97、0.98,属于高度显著相关,表示可以忽略人为赋权重对评价结果的主观影响;2两种不同模型下,评价结果的双侧检验相关系数依次是0.895、0.84、0.92、0.914,属于显著相关,表示不同的计算模型一定程度上影响了评价结果的准确性,在评价时要认真研究选择恰当的计算模型。     

基于组合赋权的岩爆倾向性预测灰评估模型及应用

提出一种用以确定岩爆灾害评价中各指标权重的组合赋权（GEM-GW）方法。该方法依据信息熵理论,对基本熵权法进行改进,理论上解决熵权法在某些情况下不适用的问题,并引入欧几里得距离函数,使得主、客观权重之间和偏好系数间的差异程度一致,从而获得理想的综合权重。在该基础上,根据岩爆的成因及特点,选取影响岩爆的主要评价指标,同时对灰色聚类法进行优化,建立基于组合赋权的岩爆倾向性预测灰评估模型。利用该模型,对国内外一些重大深部岩石工程岩爆案例进行分析,并与模糊综合评判法、属性综合评判法、未确知测度评价法和物元分析法及实际情况进行比较。研究结果表明,该模型预测结果与实际情况吻合较好,预测精度较高,从而验证该模型的有效性及实用性。研究方法为岩爆灾害的准确预测提供一种切实可行的途径。     

Inverse analysis of an embankment on soft clay by extended Bayesian method

A new type of indirect inverse analysis procedure is proposed to overcome the difficulties the geotechnical inverse analyses are encountering (such as unstability and non-uniqueness of the solutions as well as multicollinearity). These difficulties are eased by combining the objective information (i.e. the observation data) and the subjective information (i.e. the prior information) in an appropriate manner by so-called extended Bayesian method. The method is based on a new view on Bayesian model proposed by Akaike. The problem of model identification in the inverse analysis is also tackled by applying well-known AIC but of the Bayesian version. A case study on an embankment on soft clay is presented to illustrate the effectiveness of the new method. A rather thorough review on the geotechnical inverse analysis is also presented to indicate the necessity of the proposed procedure. An appendix is attached to summarize the statistical background of the new method.     

水资源多目标多阶段模糊优选理论与技术

本文提出多目标递推矩阵新概念,建立水资源系统多目标模糊优选动态规划理论,模型与技术。提出用模糊集方法建立目标权重。最后给出一个算例。     

应用地理探测器改进地面沉降危险性评估模型的研究

地面沉降危险性评估对受地面沉降灾害影响的城市有着重要的参考意义。目前应用较广泛的因子叠加模型和模糊层次分析模型存在着评估指标权重的确定人工干预较强,影响评估结果的问题。本文采用地理探测器分别对因子叠加模型和模糊层次分析模型进行改进,根据各评估因子的分布与沉降分布的关联性定量地计算各项评估指标的权重。本文利用改进后的三个模型:地理探测器--最大值因子叠加模型、地理探测器--加权因子叠加模型以及地理探测器--模糊层次分析模型分别进行地面沉降危险性评估,并与最大值因子叠加模型、加权因子叠加模型、模糊层次分析模型进行对比,结果表明:改进后的模型总体评估准确度分别为75.23%、89.56%、76.38%,均高于未改进模型的60.51%、53.73%、65.05%。     

Arching in geogrid-reinforced pile-supported embankments over silty clay of medium compressibility: Field data and analytical solution

The objective of this study is to improve the understanding of load transfer mechanism of Geogrid-Reinforced Pile-Supported Embankments (GRPS) via a new 3D analytical approach and comprehensive field tests. A full-scale embankment was built over a silty clay of medium compressibility as a part of the Liuzhou-to-Nanning High-speed Railway (LNHR) in China. Six sections of the embankment have been heavily instrumented producing comprehensive data of high quality. Field measurements evidence the existence of soil arching, membrane contribution and ground reaction, phenomena that are all contributing to load transfer mechanism. The new 3D analytical arching model accounts for a triangular arrangement of piles and, unlike existing methods, accounts for all relevant components of load transfer mechanisms. In addition, two key parameters were introduced in the model: an elastoplastic state parameter of soil arching (α) and a coefficient of equivalent uniform stress (β). The former was used to satisfy the load equilibrium in case of partial arching while the latter was adopted to allow possible nonuniform vertical stress acting on the ground surface. The so-called ground reaction method was incorporated in an innovative manner to take into account the reactive support of the subsoil beneath geogrid-reinforced layer when estimating the tension development in the geogrid. Finally, the performance of the proposed model was assessed against several existing models and field measurements. Results showed that the new model presented herein outperforms existing models and satisfactorily predicts both the pile efficiency and tension development within the geogrid.