岩溶区引发岩溶地面塌陷的预测评估

岩溶区引发岩溶地面塌陷的预测评估—模糊综合评判方法（AHP－FUZZY）铁路工程建设引发岩溶地面塌陷主要是在岩溶发育区增加地面荷载（包括路基荷载和铁路本身荷载及机车车辆荷载），同时考虑到岩溶地面塌陷是由多种因素共同作用的结果及本次评估的研究程度，要较全面掌握上述岩溶塌陷评价要素的半定量—定量指标是有困难的。为了简化评估过程，但也尽可能涵盖主要影响要素，最大限度降低评估的随意性和模糊性，提高评估结果的合理性和可信度，为此，本次对铁路沿线的岩溶分布路段采用定性－半定量评价方法。即采用层次分析—模糊综合评判方法（AHP－FUZZY）对岩溶地面塌陷作出综合评判，并依据评判结果进行岩溶地面塌陷发育强弱分区，进而对未来岩溶塌陷发展趋势作出预测与评估。1）评估因子的确定评估线路地质环境条件较为复杂，难以确切把握岩溶塌陷的主导因素，因此评价因素应尽量涵盖岩溶产生及塌陷形成的主要条件，且充分利用本次野外实际调查的资料，将影响岩溶塌陷稳定性的影响因素（通常可用安全系数Fs表示）,其是一系列影响参数的函数，不同的因素对地质灾害的影响程度是不同的，既不可能将所有因素都加以考虑，又必须反映本工程特征及线路用地范围内的地质条件，据此，本次模糊评判仅选取其中5个重要的影响因素作评估因子即：Fs={U1、U2、U3、U4、U5}={岩溶条件、覆盖层条件、地形地貌条件、水文地质条件、环境条件}；本次评多级模糊多级目标决策方法将5个子因素集用二级因素表示如下：岩溶条件U1={X11、X12}={基岩岩性、岩溶发育程度}；覆盖层条件U2={X21、X22、X23}={厚度、结构、工程地质性质}；地形地貌条件U3={X31、X32}={所属地貌单元及部位、地形变化}；水文地质条件U4={X41、X42、X43}={地下水位变幅、地表水入渗强度、地下水渗流强度}；环境条件U5={X51、X52}={抽水强度、加载或振动强度}。可得基岩岩性、岩溶发育程度等12个亚级评估因子。2）评估因子对地质灾害的权重分析影响因子对岩溶塌陷地质灾害影响的权重指各因子对地质灾害影响的重要程度，因于影响因素关系复杂，难以直接地确定而量化，因此，本报告根据评估区以往影响塌陷形成的控制因素重要性不同，结合前人在广西岩溶区评估总结之经验，采用两两因子之间的相对重要性来确定，即对两个因子相比较，取相对重要因子为1，次要因子的权重为0，当两个因子同等重要时，各取0.5，其比较结果见表4.2.30。以上表分析得到岩溶塌陷地质灾害危险性评估影响因子的权重向量，即：W={X11、X12、X21、X22、X23、X31、X32、41、X42、X43、X51、X52}。将权重向量归一化处理：W=={0.158、0.143、0.120、0.113、0.113、0.068、0.060、0.060、0.045、0.045、0.038、0.038}。维从这一权压重向量不展难看出，墨各评估因泰子对岩溶也塌陷的影恋响程度是门不同的，载其中以岩鹊溶发育程赞度类型为汤最大，地锡形变化为舍最小。扑从判断矩途阵求出的鉴权重值是偏否合理，孝还必须进睛行一致性闹的检验。挽由于客观笔事物的复做杂性，会的使我们的呢判断带有羊主观性和激片面性，家在每次进睁行两两比羡较判断时呈其思维标丸准常是不配一致的割——嗽称为比较竿判断的不微一致性。糕当判断偏跪移一致摄性过大时即，把判断桨矩阵的权辫向量计算兴结果作为印决策依据葵将是不可限靠的。为队此在立姑评价因子窗权重分析第结果院表姑晴仪平懂爆纷历叮铅疏姨异表告4.2.范29占评价因子县岩溶条件偿覆盖层条询件侄地形地貌省条件煌水文地质丑条件涌环境影响辩条件伸合计飞序次零岩性搬岩溶发盆育程度林厚度傲结构壁工程地质探性质印地貌恭单元震地形睬变化泪地下水位图变幅差地表水入部渗强度醒棋担抽水泉强度括加载、振置动强度美岩性糠0付0.5滑1胃1史1眨1昼1月0闯.5浩1鹿0.5槽1纪1豆9.5沃2瓜岩溶发竟育程度友0.5蓝0英1闻1巩1委1火1纸1就1编1言1锻1宴10.5伟1径厚度都0奔0酬0衫0.5俗0.5枕1啊1狭0扁0.5府0福0.5抛0.5胳4.5柄6型结构没0重0罪0.5真0是0.5王0.5出0.5工0碑0袋0辜0向0.5利2.5躬12卵工程地兵质性质胀0贷0昆0.5的0.5蒸0季0.5雷0.5逐0废0.5孤1斩0厨0.5共4.0抢7刚地貌单元屈0携0昏0给0.5棒0.5介0旦0.5掀0固0.5砖0.5雨0蠢0.5盛3.0偿10负地形变化转0鼠0肠0夹0.5度0.5衔0.5岛0旦0挽0.5歌0途0沃0.5并2.5凶11弱地下水抱位变幅跨0.5烘0顽1畅1驳1碍0.5劝1秒0拒1劲0.5等0.5耀1聚8.0疮3合地表水入侍渗强度暖0块0旧0.5威1奖0.5穗0.5盛0.5姓0屿0欺0.5筑0旅0.5竹4蛋8症意接0.5夹0殃1叔1有1岩0.5榆1哗0.5猴0.5葛0稳0.5抚1碧7.5况4向抽水强度尺0祖0查0.5怖1靠1潮1技1锋0.5催1撞0.5夹0麦1派7.5文5枪加载、振衬动强度胡0泼0争0.5纲0.5欺0.5文0.5王0.5冈0狱0.5鸣0毙0高0旋3双9旗求得奇λ救max犯后需进行逮一致性指牺标鉴C.I.疮检验，其拜中星C.I.冤=记当离λ抽max诉=0.1赚时，可以析认为判断俱矩阵具有柏满意的一猴致性。否节则，就必捡须重新进例行两两比眠较以调整溜判断矩阵隶中的元素姜，直至判与断矩阵具周有满意的遵致性为止痕。这时从跌判断矩阵削中计算出城的最大特油征根所对始应的特征其向量经标舌准化后，蹲才可以作单为层次分耽析的排序苦权值。垫3渴）模糊综逃合评判方趴法与标准宿由于影响作岩溶地面滤塌陷的因社素较多，析并且关系括复杂，评迎价因素指捉标之间也惊有着很多抗的不确定滩性，因此棉用模糊数萝学综合评夏价的方法词来确定地苍质灾危险舟性的等级屯是行之有畅效的方法片之一。其倒基本模型显是：侨B=W·骡R芬式中拆：呢蛛B生—厌—沫隶属度向傍量；援顷驰W匪—冠—命模糊权重障矩阵，它洪由层次分骡析中得到百；常R驻—滑—越模糊关系求矩阵；代考虑到资超料精度和漠评价的实解际价值，袖按抛广西地方言标准《建博设项目地盈质灾害危乖险性评估芦规程》贷（毕DB45中/T38途2-20恢0袜6陪）售中有关要灯求，将岩竭溶塌陷的扶的评语集迈（即危险袖性等级）购划分三个婆等级，即祖：核①虚肤岩溶地面举塌陷发生冰的可能性迹大，危害钥程度大，孩危险大；材②剩婚溶地面塌防陷发生的也可能性中闭等，危害梅程度中等贯，危险中画等；净③与迎溶地面塌麦陷发生的肌可能性小蜜，危害程上度小，危笛险小；越依据最大盼隶属度原申则，可得拌出所对应降的岩溶塌请陷稳定性亩级别。羽4桶）爸评价因子寺分级标准供的确定魄为了满足箭灰色模糊何综合评判作模型的运饭算要求，偏对各个影你响因子进葡行对应急评找评语的数奇值化。对酷于连续型馋因子可以酱用数学表冰达式的指驼标，采用注连续取值亮；对起于离散型恼因子，采污用离散化活取值。各书单因子的蛙发育程度挪不同对岩赚溶塌陷稳年定性的影扬响也不同贷。核根据本次票现状调查喝统计结果药及谋结竞合货院圆200包0觉年完成的兴《环境地烧质调查报细告想（袋1基：咳5手0戏万）》中袄统计的全暖区发生的初岩溶地面兼塌榜陷静153瓜6望处（点、坏群）省，拒873泪5盘个塌陷坑也，通过分摸析其分布唇特点、庸发育特征铃及控制因双素建立各傲因子的评塑价等级标剩准。币评价因子于及分级标熔准表导4短.2.3什0移评价因子厉评语集剥权重值买一级因素戴二级因素师危险性小玉危险性中腹等暑危险性大途岩溶条件荒批金侄寨肿慈学峰核脑日徐秆睬叔拆境酒佳帽冶离数鞭与研漠榆嗓概肥制室掌鸽谱悼薯牢奴匹如庭隔堵挥践宾温雕悲波狠禽申抹昏尿冒贯彩命吴陡香偏疑每丑炼阅企滚察早刺唤镇质朗带肌折左茫泻客地下水渗尤流强度蒙弱枝中等胃强贷0.11鞭3青环境条件馅抽水强度显弱虾中等啊强汤0.11遇3碗加载或振讲动守中等～强有中等～强麻中等～强脉0.04午5敌4矿）钓、评估线翁路岩溶塌差陷评估结蚕果梅（佛1斗）影响因被素统计渣新建铁路累广西境内鞋段圣岩溶区集荣中分布于述桂印林游—赖南圩、恭奴城－钟碎山派—物贺县两地建，其发育脸特征、影也响因素、磁发育程度耻各有不同葛。取每一个区畏段的危险余性等级以值隶属度来季表达，即急以单因子撇隶属度经详过运用模战糊数学方顿法进行评车定，得出奇第一区段社岩溶地面址塌陷各等瑞级的隶属谷度，然后杨根据隶属挽度的大小岩，按以下吸原则进行鸽判定，即玩：当危险球性小等级漆隶属度超勒过叫0.倾5服时，判定感为地质灾删害危险性用小；当危绢险性小等勒级隶属总度坑≤踪0.窄5芹时，誓按忧“姐危险性小猛等级隶属庄度傻+本危险性中宵等等级隶城属倘度鹊”域大小来判锣定，基隶路属度赞＞撑0.民5陡时，判定驻为地质灾膜害危险性属中等；若闲隶属帽度枕≤则0.粉5咬时，则判饥定为地质上灾害危险章性大。汉考虑到本虹工程评估挑为一级评铸估，地质俭环境条件益为复杂程奇度各处不村一，因此巾，在计算讨单因子隶京属度时，翻主要依据柜场地地质僚环境条件疗复杂程度上与单因子榆进行比较戒，，当满有足某一等薯级时，则味该等级隶干属度临取筝1铁，而其字棋等级灵取每0桂。抚地质灾害插危险性评专估单因子画隶属度及演综合评判旷结果表盖4抛.2.3卖1胞岩溶条件渣覆盖层条蚁件砌地形地貌妥条件古水文地质甜条件纲环境条件勾岩性拾岩溶发育正程度过厚度（挂m根）觉结构（层想）援工程地质荷性质作地貌单元喇地形变化使地下水位述变幅（央m澡）接地表水入凳渗强度吉地下水渗势流强度仗抽水强度浓振动强度涝1甲C嗓K景401贵+斜6总00揪～霸CK41膝3姿+冠0显00嗽D3逐r袍灰岩谨强眯5路～仗15固1捞较差绸峰林平原嘴开阔平坦毕1屈～芳2要中等垃强葬强周中等～强增2椅C仓K凤413博+槐0血00歌～仍CK42燕2学+饼3坟00葱C剧1下y兰灰岩、泥魔灰岩井中等里5杨～棋15贫2亦较差由峰林平原患开阔平坦宣1牢～载2墓中等驳中等红中等趟中等～强生3疫C忍K端430门+锻5瞧00置～臭CK43吼6珠+悔0缎00眯D竹3瓣r阿灰岩间域夹背D该2场d赠、泥灰岩辩、硅质岩渡中等哄1伶5苗～板20般2息一般下溶岭谷地柿坡谷地帆0.梅5立～嫂1括弱挂稍弱该弱乓中等～强师4脂C狐K寺451行+顾8猪00统～鉴CK46革8克+纳4最00膏D3槽r滥灰岩早强磁5严～腊15呢2河较差呢峰林平原局开阔平坦柳1畏～个2衫强灿强然强捷中等～强澡5柿C蜂K洪468提+耍4肺00冒～强CK47好2价+差4公00信D违3候r与灰岩间绵夹回D撤2粪d积、泥灰岩俊、硅质岩晶中等坟1千0驻～鹿15餐2治较差吐峰林谷地提谷地、坡挑地码1夹～哪1.5宁中等望中等惧中等叹中等～强谈6帝C坐K狮494拳+底5践00滨～首CK50普1岂+绸6型00叨D3徒r文灰岩间泼夹针C惰1趁d陕、脱C误1裁y双泥灰岩、御硅质岩永中等～弱岔10败～器13悉2运较差能溶岭谷地闸峰丛谷地闭平地、坡杯地形0.熟5到～挣0.8洪弱违弱脾弱拨中等～强滨7五C宗K串507壁+纺0迫00晶～图CK50隶9撤+蜻2路00管C衬1淹d前泥灰岩、唯硅质岩驼中等～弱尾10需～芒15碰2粥较差罚溶岭谷地幸平地、坡置地抢1绳～阳2两弱脆弱艰弱只中等～强岁8传C酸K妹559房+慈0顷00哄～魔CK57险5份+伙0淡00晕D泪3梯r期、啊D裂3护g番灰岩、白鹿云质灰岩勺强突5厘～北10长2晒较差笔孤峰平原深平地、开乎阔谱1霜～候3骄中等辜强莫中等～强利中等～强侧9姓C恼K凭575夏+盘0班00话～巷CK57炊9捆+涂0奏00章C垦1难d麻灰岩、泥填灰岩、硅狼质岩四中等锄1谊5赌～减2盟0墨，局部大久于爽20m遮2址较差多峰林谷地化开阔平坦劳1洗～剖2画中等仍中等渴中等阴中等～强结10丸C役K帐589越+发0扇00东～块CK59挪7奥+塑0涌00朝D眠3窜r落、趴D岭3盈g秒灰岩、白爪云质灰岩秤强遍5萌～怨1单0新，局塑部茄1宗0胖～留15非2冰较差参孤峰平原讲平地、开喉阔浸1烟～狮3夹中等娇强长强捧中等～强楼岩溶塌陷感影响因素篮调查统计帆表表嚼4仿.2.3增2住评估因子父区葱晒警段皂岩溶条件切覆盖层条纵件刘地形地貌腰条件圈水文地质插条件钉环境条件碎综合评估宾结果（隶屈属度表示绝）谎发生岩溶玉地面膛塌陷的危旨险性过岩性关岩溶发威育程度醋厚度（埋m把）岗结构（层骄）析工程地婆质性质歌地貌单元浑地形变化惊地下水位嫂变幅（姑m烦）贪地表水入郊渗强度津地下水渗罪流强度界抽水强度婶振动强度界A牧B裙C棚A母B养C泉A臣B叨C护A萄B煌C有A智B死C姨A哄B纸C惧A朝B姨C练A摸B多C圆A匠B捡C撇A临B球C赤A良B钥C季A啦B瓜C命A逼B湾C内1芽C嘉K裤401秧+升6评00惕～属CK41梅3宴+驰0惊00权0救0约1分0饼0谁1次0懒1聪0唇0宵0泪1万0盲0泳1绵0兰0反1旬0培0趴1犁0尤1轮0揭0乓0苦1摆0寒0洲1词0途0趋1燥0伪1暂0向0耻0.23害3钱0.76甜7摄危险性大叹2悼C把K谊413捕+歉0浇00画～挤CK42勒2针+扁3件00学0谁1搞0冻0明1杰0拉0尘1治0灾1中0疲0弓0求0倡1虑0挺1牵0柿0且1徒0爱0零1赌0奖0皆1矮0饺0驱1晓0够1影0穿0步0惜1托0采0.15纯1佩0.78坑9患0.06弃0陪危险性大碰3厨C场K虫430坛+半5香00辣～售CK43技6陪+秘0狮00遗1文0绪0微0胡1剩0温0筐1艳0归0句1斯0贱0顺0沉1以1园0史0喊1聚0震0士1灾0溜0掌1屑0掌0侦1写0般0渐1剂0边0稼0拥1利0苗0.63健1削0.30弊9禁0.06跨0忌危险性大细4景C温K坏451斩+亚8鹊00终～瓶CK46壳8欲+源4迹00婚0墓0印1棋0卫0栏1悬0滴0茎1爽0家1养0多0瓦0挂1境0仰0拌1毛0仪1爽0献0受0新1撑0起0够1陷0趁0借1氏0粱0芝1美0俩1绵0两0胡0.12邪1伟0.87宗9帜危险性大犯5处C清K负468夫+艘4撕00蹲～秤CK47仓2妈+还4储00煤0畏1妈0湾0挣1馅0比0朵0第1烟0随1府0烟0洲0通1预0元1鉴0臭0端1杯0绿0耗0润1渔0闻1台0球0舒1酒0厅0猜1肤0陕0党1沃0冈0川0.75陈3扫0.24教7论危险性大舍6绸C锈K陡494岂+蜜5含00坦～东CK50废1铸+骂6兆00存1摧0祖0仗0蝇1秘0虏0到1未0息1区0及0扭0漆0服1凉1偶0想0熔1剩0光0爸1店0各0赛1扫0片0呼1院0唯0跨0亦1壶0宰0面1侨0走0.55缸7节0.38叫4遍0.06援0表危险性大袄7惊C俱K躁507秩+没0护00爹～鲜CK50成9各+掌2茫00奖1侍0吸0跌0损1蹦0喇0旺1梁0骗1驻0骄0哄0亡0肉1很1惹0碰0毛1局0正0编0停1吊0蔬1粱0参0算1钥0索0耗1获0斤0银0墓1母0汽0.55巧0葱0.39便0箭0.06从0喊危险性大哭8袍C教K拣559嘱+淡0独00敏～映CK57榨5读+秧0呼00递0亏0嫂1展0绞0输1感0件0沙1摸0亭1婶0丢0中0封1看0委0体0乱1头0勾0丝1逼0松0辰0贸1草0插0北0堡1健0欲1历0农0轻1末0封0赤0.29猾3句0.70争7脊危险性大表9秘C获K幻575盛+佩0丰00库～挎CK57绵9群+句0胆00洒0