基于层次分析法的公路边坡稳定评价研究.doc

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1、摘 要 没经过处理的不稳定天然斜坡或设计坡角不够合理的人工边坡，在岩、土体重力，水压力，振动力以及其他外力作用下，常发生滑动或崩塌破坏严重的甚至会引起交通中断，建筑物倒塌给人民生命财产带来巨大损失。近年来，我国的公路建设步伐不断加快，公路等级不断提高，而由于工程建设的需要，往往在一定程度上破坏原来较为稳定的土体而形成新的人工边坡，因而普遍存在着边坡稳定的问题，并且成为沿途工程中一个常见的技术难题。公路边坡安全稳定问题制约和阻碍了我国高等级公路的进一步发展。高等级公路在我国的建设历史已有二十余年，但边坡安全稳定性问题一直没有得到很好的解决。特别是在山区的高等级公路，其边坡稳定问题尤为突出。一旦雨

2、季到来，公路的边坡塌方等便成为了一种普遍现象，几乎到了没有一条高等级公路不出现边坡破坏问题的地步。I 本文引入不确定型判断矩阵和与它相对应的权重求解方法,使评估中的模糊性和不确定性得到充分考虑。另外，本文将群判断理论引入到综合评估当中。考虑到不同专家的评判水平有所差异，文章还应用了专家可信度来加以考虑。并引入重心决策理论和集值统计原理，使区间数判断矩阵和区间数评价值在综合评估中的应用问题得以解决。 最后，文章结合某露天边坡为实例进行评估，利用层次分析法，并借助各因素的敏感性分析，对土体内部参数、外部几何尺寸、和外部荷载等主要影响边坡稳定性的要素进行分析评价得出各要素对边坡稳定性的影响力大小，为

3、边坡稳定性研究提供了一定研究基础。 论文提出了基于层次分析法的边坡稳定性评价模型，取得了一些成果，但不够完善，有关边坡稳定性评价的研究仍有待深入。关键词：安全系数；层次分析法；边坡稳定性；评价模型IIHighway slope stability assessment based on analytic hierarchy process (ahp)Students name: weilice Advisor:panxiaodong（School of Civil Engineering Zhejiang University of Science and Technology）Abstrac

4、t Without treatment of unstable slope or the design of slope angle is not reasonable artificial slope in rock, soil, gravity, water pressure, vibration and other external force, often sliding or collapse is serious even can cause traffic disruption ,the collapse of buildings to peoples life and prop

5、erty loss. In recent years ,Chinas highway construction pace accelerating, road grade continuously improve, but due to the need of engineering construction, often at a certain extent, disrupted the soil was relatively stable and the formation of a new artificial slope ,so the slope stability problem

6、 exists, and becomes a common technical problem in geotechnical engineering. The security and stability problem of highway slope is restricted and hindered the further development of high grade highway in china. High grade highway construction in China has a history of over twenty years, but the slo

7、pe stability problem has not been solved very well. Especially in the mountainous are a highway, the slope stability problem is particularly prominent. Once the rainy season, the road slope collapse has become a universal phenomenon, almost no one highway slope failure problem does not appear.本文引入不确

8、定型判断矩阵和与它相对应的权重求解方法,使评估中的模糊性和不确定性得到充分考虑。另外，本文将群判断理论引入到综合评估当中。考虑到不同专家的评判水平有所差异，文章还应用了专家可信度来加以考虑。并引入重心决策理论和集值统计原理，使区间数判断矩阵和区间数评价值在综合评估中的应用问题得以解决。This paper introduces uncertain judgment matrix and its weight method, the fuzzy and uncertain in the assessment are fully considered. In addition, the group

9、 decision theory into comprehensive evaluation. Considering the different experts appraisal level, the application of expert credibility to be considered .And the introduction of bary center decision theory and set-valued statistics principle, the interval number judgment matrix and interval number

10、evaluation value of application in the comprehensive evaluation can be solved.III最后，文章结合某露天边坡为实例进行评估，利用层次分析法，并借助各因素的敏感性分析，对土体内部参数、外部几何尺寸、和外部荷载等主要影响边坡稳定性的要素进行分析评价得出各要素对边坡稳定性的影响力大小，为边坡稳定性研究提供了一定研究基础。Finally, combining with one open pit slope as an example for evaluation, using AHP, and using sensitivi

11、ty analysis of various factors that influence, analysis and evaluation of the size of each factor on slope stability factors of slope stability of internal parameters of soil, external geometry, and external load and other major effect, provides a basis for the study of slope study on the stability

12、of.论文提出了基于层次分析法的边坡稳定性评价模型，取得了一些成果，但不够完善，有关边坡稳定性评价的研究仍有待深入。This paper presents slope stability evaluation model based on analytic hierarchy process, achieved some results, but not perfect, research on slope stability evaluation still needs to be further.Keywords：Safety factor ;The analytic hierarchy

13、process ;Slope stability; Evaluation modelIV目 录中文摘要I英文摘要III目录V1 绪论11.1边坡稳定性评价的目的和意义11.2边坡稳定性评价方法存在的问题21.3边坡稳定性评价的方法21.4建议31.4.1设计建议31.4.2施工建议31.4本文的工作52 层次分析法简介及其分析步骤62.1层次分析法简介62.2层次分析法的分析步骤62.2.1层次分析法的结构模型62.2.2构造判断矩阵72.2.3计算公式82.2.4一致性检验93 某道路边坡稳定性评价实例113.1案例背景113.2影响因素的选取及递阶层次结构模型建立123.3边坡打分234

14、结论和展望294.1结论294.2展望29致 谢31参考文献3241 绪论1.1边坡稳定性评价的目的和意义 在人类工程和经济活动中边坡是最普遍的地质地貌环境，由于自然和人为因素的影响，边坡变形失稳破坏以崩塌、滑坡、泥石流的形式出现,对人们的生命、财产和工程经济造成重大损失。而我国地质构造复杂,国土的三分之二为山地,且处于世界两大自然灾害带的交汇区，是世界上地质灾害最严重的地区之一，滑坡、崩塌、地面塌陷、泥石流、地裂缝和地面沉降灾害在我国31个省市均有分布，目前全国每年因地质灾害所造成的损失超过200亿。2003年全国累计报告发生各类突发性地质灾害13832起，125人失踪,造成743人死亡，造

15、成直接经济损失48.65亿元。2004年,全国共发生中等规模以上地质灾害875起,造成426人受伤,172人失踪，688人死亡。随着我国西部大开发战略的实施，资源开发和基础设施的建设正以前所未有的速度发展。正在快速完善铁路运输系统和修建国家主干高速公路网；正在开展城市基础设施建设和促进都市化的进程；正在大规模开采矿产资源。随着这些工程建设的深入，地质灾害的危害日益突出，成为摆在我们面前的严重的自然环境问题。我国地形地质条件复杂，国土的三分之二为山地，地质构造复杂，地形变化大。因此，在这些地区开展大规模的水电工程、矿山工程、公路工程、铁路工程等建设活动中，一系列的工程地质问题将不可避免的引发。据

16、有关部门报道，在全国铁路沿线分布的大中型滑坡达1000余处，平均每年中断交通运输44次；铁路沿线有泥石流沟1386条，受危害铁路达3500km以上；全国有近千座水电站及数百座水库受到滑坡、崩塌和泥石流的严重威胁，仅云南省已毁坏水电站水库50座、360座，人类工程活动己成为影响环境的重要力量。近10年来,全国400多个市、县受到边坡地质灾害的侵害,有近万人死亡,其中50%以上的地质灾害是人为因素造成的。 公路边坡安全稳定问题制约和阻碍了我国高等级公路的进一步发展。高等级公路在我国的建设历史已有二十余年，但边坡安全稳定性问题一直没有得到很好的解决。特别是在山区的高等级公路，其边坡稳定问题尤为突出。

17、一旦雨季到来，公路的边坡塌方等便成为了一种普遍现象，几乎到了没有一条高等级公路不出现边坡破坏问题的地步。综上所述，公路边坡稳定性研究在我国是一项极具有实际意义的研究。1.2边坡稳定性评价方法存在的问题 经过半个世纪的发展，虽然国内边坡稳定性评价方法取得了一些成果，但是在实际应用中仍然存在一些问题，有时又风险过大，滑坡、崩塌等事故频繁发生；有时评价结果过于保守，浪费大量资源。 坡工程稳定性评价方法存在如下的问题: (1)各种评价方法中应用的许多新方法和新理论难以对有着非连续非均质特征的地质体精确反映； (2)难以对边坡岩体结构的空间特征进行客观的描述。无法通过应用现代数学对岩体结构进行分析同时建

18、立岩体力学的定量关系，并将其应用于数值模拟分析和高陡边坡变形的力学分析； (3)没有合理的统一转化依据在对试验参数转化为计算参数进行数值计算； (4)无法通过目前的各种测试和分析方法客观的确定高陡边坡的边界条件，导致岩体地质模型过分简化，客观性不够； (5)对边坡破坏模式，变形机制的认识不足,对于此破坏模式的稳定性评价方法的针对性不强； (6)定量、半定量的结果分量过重，而对定性分析的重视不够； (7)国外对可靠度分析，风险分析等各种方法在边坡稳定性分析中的综合应用较重视，而国内对边坡稳定性的定量化程度日趋忽视，但各种方法综合应用的程度不高。1.3边坡稳定性评价的方法边坡系统是一个复杂的开放系

19、统，其稳定性受到地质因素和工程因素等的综合影响，随机性、模糊性等不确定因素都是其特点。目前稳定性分析与评价方法可归纳为两大类：单因素分析法和多因素分析法。单因素分析法由于没有考虑到各种因素之间存在的交互作用，与客观实际情况不符，因此存在一定的片面性；多因素分析法虽然考虑了各种因素的交互作用， 但是数据处理过程复杂且各种因素的选择及相关权重的赋值受主观性影响较大。为此，笔者以多因素分析法中的层次分析法为主，针对各种参数对边坡稳定性进行分析。1.4建议 1.4.1设计建议（1）根据路线设计确定路基填挖高度和顶宽，结合沿线岩质和土质情况，设计路基横边坡坡度和断面形状。在确定路基填挖高度时，必须对沿线

20、土质或岩质进行勘探。土质不好的地方，填方段应验算在不处理情况之下，路基的极限填土高度可以到达多少，如不够，必须处理 软土地基，根据具体情况可采取换填土质、排水固结、抛石挤淤等方法；在挖方地段，达到路基设计标高后，最好再挖下去大约30cm，然后返填30cm好的土质，以利于提高挖方地段路基的稳定性。（2）根据沿线上地下水和地表迳流情况，进行地下排水构造物的布置和道路排水系统的设计。沙土和石块是公路建设中使用最多的筑路材料，而水对石块和沙土做成的路基有极大地坏处，例如冲刷路基边坡，导致路基坍塌、沉陷等，因此，进行完整的排水系统设计有着重要意义。路线中排水系统的设计重要包括：路堑段纵坡度不宜小于0.3

21、%（必须设计小于0.3%纵坡时，边沟纵坡另行设计），凹曲线底部宜设计在涵洞处。路基设计对排水系统的考虑：路基水的来源有地下水和地面水，地面排水的原则是首先查清水源，针对某一水源和满足某项要求设置各种排水设施（沟渠、管道），结合农田水利进行全面规划，排除隐患。沟渠宜短不宜长，及时疏散，就地分流。要充分利用地形，避免挖深沟，减少水土流失。地下排水是排除土体的上层滞水或潜水，排水设施有盲沟、渗沟和渗井，地下水位较高的区段，特别是风化岩的路堑地段，可采取边沟下设盲沟（渗沟）或渗沟下铺30cm厚砂砾垫层等措施，以截断地下水对路基的影响。 1.4.2施工建议主要考虑边坡、地基承载力、压实、填料等方面。 （

22、1）在地基承载力不能达到设计标准的地方，必须处理。处理方法根据经济实力、施工方法简便与否、地质情况等进行综合考虑。另外，顶面仍应酌情给予适当处理，草根、树根地基表土和必须清除干净，并且填前碾压达到要求后才可上土。 （2）填筑路堤最好选择水稳定性好、压缩性小的材料，通常情况下，下列材料为非适用材料： 淤泥、冻土、泥炭、生活垃圾、沼泽土、建筑材料； 含有易腐朽物质和树根的土； 有机质含量大于5%的土； 液限大于50%，塑性指数大于26 的土。而砾石、不易风化的砾石土、卵石土、碎石土、粗砂、石块、中砂，砂性土等都是修筑路堤的良好材料。粘性土虽然渗水性很差，而且在干燥时过硬导致不易挖掘，并且在浸水后水

23、稳定性差，变形大，强度低，但粘性土在很多地区比较普遍，所以在给予充分压实和良好排水设施的情况下，仍可用作路堤填料。 （3）路基施工破坏了土体的原始天然结构，使土体呈松散状态。为了使路基具有足够的稳定性和强度，必须通过人工压实的方法来提高土体密实程度。压实机理在于压实使土颗粒彼此挤紧，孔隙减少，土的单位重量提高，形成密实的整体，从而造成其粘聚力和内摩阻力大大增加，从而使土基强度增加、稳定性增强。为了获得好的压实效果，首先要控制含水量。含水量是影响压实度最重要的因素，如能控制工地含水量为最佳含水量，就能获得最好的压实效果；其次，路堤土要分层压实，使之具有一定的密实度，以消除大部分因水分干湿作用引起

24、的自然沉陷和行车荷载反复作用而产生的压密变形；另外，压实机具重量、碾压次数、作用时间和压实方法等对压实效果也有一定的影响，施工过程中要按要求执行。 （4）路堑的施工，主要考虑岩土的稳定性，根据地质情况和开挖高度不同，采用的坡率不同，地形条件不同，采用的施工方法也不同，有纵挖法、横挖法，纵横相结合方法等。1.4本文的工作图1 层次分析法流程2 层次分析法简介及其分析步骤2.1层次分析法简介层次分析法由美国学者 T.L.Saaty教授在20世纪70年代首先提出.该方法同时拥有定性分析法与定量分析法的优点,能很好的分析存在多目标交互作用实际问题,拥有借助较少的定量信息为多目标,多准则,无结构特性的复

25、杂问题提供评价方法的功能,适合边坡稳定性评价这种多因素复杂问题的评价.2.2层次分析法的分析步骤 2.2.1层次分析法的结构模型 层次分析法的特点,是在对复杂决策问题的本质,影响因素及其内在关系等进行深入分析之后,把对某个状态影响程度相近或联系比较紧密的因素放在一起形成一层,构建一个清晰的层次结构模型,运用测度理论通过两两比较,用相对标度来量化表示人的判断标准,最上面一层一般是复杂问题的目标分析层:,中间层次是准则层,子准则层,最下层为决策的方案.图2 层次分析法结构层次 2.2.2构造判断矩阵判断矩阵需要根据递阶层次结构来构造,具体步骤为:以一个具有向下隶属关系的元素作为判断矩阵的第一个元素

26、,隶属于它的各个元素依次排列在其后的第一行和第一列,判断矩阵的构造是层次分析法的核心步骤, 该步骤的关键在于确定同一准则层的两个元素相对重要性,并根据两元素间的相对重要性程度按重要性标度表赋值以此来建立一个层次分析结构模型,对每一个层次里的各个要素进行两两相互比较,按照一定标度,得到其中相较而言有着较高重要程度的比较标度并依次建立判断矩阵,然后计算判断矩阵的最大特征值及其特征向量,用以得到各层次的要素对上层次某要素的重要性次序,从而建立权重向量。其主要步骤如下：（1） 建立层次结构模型。深入分析实际问题后，将相关的各个因素按各自的属性自上而下的分解成若干个层次，每一同层的诸个因素均从属于上一层

27、的因素或能够对上层因素造成影响，同时又可以来支配下一层次的因素或受到下层因素的反作用。最上层的为目标层，通常只包括1个因素，最下层的通常为对象层或方案，中间通常为指标层或准则，可以有一个或几个层次。当准则过多时则应该需要进一步分解出子准则层。假设有K位被调查人员，针对n个风险要素的层级架构，进行决策分析。 （2）构造成对比较阵。从层次模型的第2层开始，对从属于（或影响）上一层每个因素的同一层诸个因素，用成对比较法和19比较尺度构造成对比较阵，一直到最下层。每位被调查人员利用语意变量表达她对于两个风险要素相对重要性的评估值。这些语意变量可利用正三角模型变量来表达，由19依次表示其重要性的递加，并

28、建立判断矩阵： （2.1）式中 第K位被调查人员的判断矩阵； 第K位被调查人员对于第i个风险相对于第j个风险的重要性比较值。 2.2.3计算公式 根据标度,以此来构造一个两两比较判断的矩阵A :A = ( aij) nn ( i , j = 1 ,2 , , n) 式中, aij = 1 , aij = 1/ aji 。 归一化处理判断矩阵A 的各列因素: （2.2） 对判断矩阵A 的各行元素进行求和: （2.3） 通过归一化处理来得到wi : （2.4） 2.2.4一致性检验 计算权向量并作一致性检验。计算每一个成对比较阵最大特征根及对应特征向量，利用随机一致性指标、一致性比率和一致性指标作

29、为依据来作一致性检验。如果通过检验，特征向量即为权向量：若不通过，需要重新构造成对比较阵。以一致性C.I.和一致性比率C.R.来进行检验。计算公式如下： （2.5） （2.6） （2.7） （2.8）式中最大特征值； 评估矩阵之随机指标。 上式中，若C.R.=0，则表示前后判断完全一致；若0C.R1，则表示判断基本一致。 （4）计算组合权向量作出组合一致性检验。计算出最下层对目标的组合权向量，再根据公式作组合一致性检验，如果检验通过，即可按组合权向量表示的结果进行决策，否则需重新考量模型或重新构造出一致性比率较大的成对比较阵。 利用层次分析法计算权重的方法，求取权重矩阵，。 利用层次分析法计算

30、权重矩阵与，其中，。 为了确保计算的权重值是一个模糊变量，需要求取调整系数，然后计算每个方案权重的上限及下限。 结合、及，可得出第K位被调查人员的正三角模糊权重矩阵，其中，即为第K位被调查人员对第i个风险的模糊权重值。 利用平均数方法整合K位被调查人员的模糊权重值，其中：为整合K为被调查人员意见后第i个风险的模糊权重值。3 某道路边坡稳定性评价实例3.1案例背景某雷甸道路边坡处于丘陵地区，坡度为2030，坡高45 m，水平开挖深度为5.9 m，边坡岩体主要由强风化岩层构成，软弱结构面的倾向于坡面的倾向相反，坡面纵横向均平直，缓-陡坡地形，坡顶覆盖有残积土,乔木发育少，草灌发育较好。边坡所在地区

31、基本烈度小于6 度，属于弱地震区，该边坡土体内部参数中重度20 kN/m、弹性模量80.1 MPa、泊松比0.35，边坡坡高15 m、坡角45，顶部均布荷载20 KPa、设计水头7.0m，边坡岩体黏聚力c =65 kPa，内摩擦角 = 25，主结构面倾角 c10，主控结构面力学性质为2类，坡体结构特征为2，开挖坡率1.1，地下水较丰富，其类型主要为松散堆积物中的孔隙水和基岩裂隙水，主要受大气降水渗入补给，且边坡所在地区降水丰富，最大过程降雨量为180 mm，该边坡采用了预应力锚索加固，注浆强度等级为M30。该边坡按设计施工，开挖一级支护一级，防护不够及时，无塌滑。采用很好精度控制的爆破或用凿岩

32、机开挖而成，岩壁岩体受施工扰动很小。路肩外缘开挖深度8m。表1 边坡内部参数表项目内部参数内部擦角2324252627安全系数0.9450.9771.0041.0371.068粘聚力10.51111.9812.512.98安全系数0.9670.9811.0041.0191.032重度1819202122安全系数1.0381.021.0040.9930.981表2 边坡几何尺寸表参数几何尺寸坡高1314151617安全系数1.0561.031.0040.9420.965坡角3440455053安全系数1.1791.0981.0040.960.88马道宽度0.80.911.11.2安全系数0.99

33、91.0021.0041.0091.012表3 边坡外部荷载表参数几何尺寸顶部荷载1618202224安全系数1.0111.0081.0041.0021荷载位置0.80.9111.2安全系数1.0031.0041.0041.0071.0073.2影响因素的选取及递阶层次结构模型建立 基于层次分析法的边坡稳定性分析中，边坡的稳定性作为唯一目标层而存在，而影响边坡稳定性的各种因素作为准则层存在。影响边坡稳定性的因素主要由地貌形态、山体结构、坡体结构、开挖方式等部分组成。木文主要探讨各因素对边坡稳定性影响力的大小，故措施层不设。综上所述，建立边坡稳定性分析递阶层次结构模型。3.2.1构造判断矩阵其步

34、骤主要包括：（1）建立层次结构模型 根据具体的施工项目，建立相应的多层次的结构模型，该结构图包括目标层，准则层，方案层。（2）构造两两比较判断矩阵 对各指标之间进行两两对比之后，然后通过9分位比率来排定各评价指标之间的相对优劣顺序，并作为依据构造出评价指标的判断矩阵。（3）针对某一个标准，计算各备选元素的权重； 关于判断矩阵权重计算的方法有两种，即几何平均法（根法）和规范列平均法（和法）。（4）一致性检验 利用总排序一致性比率：进行检验。若通过，则可按照总排序权向量表示的结果进行决策，否则需要重新考虑模型或重新构造那些一致性比率较大的成对比较矩阵。 其中地貌形态、山体结构、坡体结构、开挖方式的

35、根据9分位比率及结合自己经验而得评分：得出下表4：表4 各大类指标比率表地貌形态山体结构坡体结构开挖方式地貌形态131/61/2山体结构1/311/71/4坡体结构6715开挖方式241/51四类指标设计构建具体判断矩阵如下： 将矩阵R1归一化后得到正规化矩阵：表5 权重指标指标地貌形态山体结构坡体结构开挖方式wi地貌形态0.10710.20000.11040.07410.49150.1610山体结构0.03570.06670.09460.03700.23400.0556坡体结构0.64280.46670.66250.74072.51270.5452开挖方式0.21430.26670.1325

36、0.14810.76160.2381W1=0.1610,W2=0.0556，W3=0.5452，W4=0.2381S=BW=S1=0.5377，S2=0.2467，S3=3.0909，S4=0.8915=4.1539CI=0.0513RI=0.89，CR=0.05760.1因此，其权重分别为地貌形态：0.1610；山体结构：0.0556；坡体结构：0.5452；开挖方式：0.2381 具体二级指标9分位比率的评分主要是依据目前国内外的相关研究评分，结合自己的理论和实践经验，对不同的指标权重进行相应的对比，特别是对现有实际边坡稳定性的对比之后，进行了如下打分：表6 各小类指标比率表主体 标度12

37、3456789均值地貌形态岩土材料特性U12/坡体结构特征U1112315.57 地形地貌、场地特征U13/坡体结构特征U113311.71 赋存环境U14/坡体结构特征U11432.43 岩土材料特性U12/地形地貌、场地特征U131424.14 岩土材料特性U12/赋存环境U143224.86 地形地貌、场地特征U13/赋存环境U145111.43 山体结构自然山体高度U22/山体自然坡度U2121314.43 山体自然坡度U21/山体坡面形态U232322.00 自然山体高度U22/山体坡面形态U23122114.86 坡体结构坡体结构类型U32/顺层结构体发育特征U3111324.86

38、 楔体发育特征U33/顺层结构体发育特征U312234.14 顺层结构体发育特征U31/主控结构面力学性质U34342.57 坡体结构类型U32/楔体发育特征U331332.29 坡体结构类型U32/主控结构面力学性质U341335.29 楔体发育特征U33/主控结构面力学性质U341515.00 开挖方式开挖深度U41/开挖施工模式U422322.00 开挖坡率U43/开挖高度U415115.43开挖深度U41/开挖爆破效果U442414.86 开挖坡率U43/开挖施工模式U423225.86开挖施工模式U42/开挖爆破效果U44344.57开挖坡率U43/开挖爆破效果U444217.57

39、按表7，可知地貌形态其具体比重：表7 地貌形态比率表坡体结构特征U11岩土材料特性U12地形地貌、场地特征U13赋存环境U14坡体结构特征U1111/5.571/1.171/2.43岩土材料特性U125.5714.144.86地形地貌、场地特征U131.171/4.1411.43赋存环境U142.431/4.861/1.431地貌形态构建具体判断矩阵如下：将矩阵R2归一化后得到正规化矩阵：W1=0.0921,W2=0.5871，W3=0.1427，W4=0.1781S=BW=S1=0.3928，S2=2.5564，S3=0.6470，S4=0.6225=4.1152CI=0.0384RI=0.

40、89，CR=0.05760.1因此，其权重分别为坡体结构特征：0.0921；岩土材料特性：0.5871；地形地貌、场地特征：0.1427；赋存环境：0.1781按表8，可知山体结构其具体比重：表8 山体结构比率表山体自然坡度U21自然山体高度U22山体坡面形态U23山体自然坡度U2111/4.432自然山体高度U224.4314.86山体坡面形态U231/21/4.861山体结构构建具体判断矩阵如下：将矩阵R3归一化后得到正规化矩阵：W1=0.2220,W2=0.6657，W3=0.1123S=BW=S1=0.5969，S2=2.1949，S3=0.3603=3.0402CI=0.0201RI

41、=0.52，CR=0.03860.1 因此，其权重分别为山体自然坡度：0.2220；自然山体高度：0.6657；山体坡面形态：0.1123按表9，可知坡体结构其具体比重：表9 坡体结构比率表顺层结构体发育特征U31坡体结构类型U32楔体发育特征U33主控结构面力学性质U34顺层结构体发育特征U3111/4.861/4.142.57坡体结构类型U324.8612.295.29楔体发育特征U334.141/2.2915主控结构面力学性质U341/2.571/5.291/51山体结构构建具体判断矩阵如下：将矩阵R4归一化后得到正规化矩阵：W1=0.1490，W2=0.4229，W3=0.3682，W

42、3=0.0599S=BW= =S1=0.4789，S2=2.3071，S3=1.4692，S4=0.2715=4.1488CI=0.0496RI=0.89，CR=0.05570.1 因此，其权重分别为顺层结构体发育特征：0.1490；坡体结构类型：0.4229；楔体发育特征：0.3682；主控结构面力学性质：0.0599按表10，可知开挖方式其具体比重：表10 开挖方式比率表开挖高度U41开挖施工模式U42开挖坡率U43开挖爆破效果U44开挖深度U41121/5.434.86开挖施工模式U421/211/5.864.57开挖坡率U435.435.8617.57开挖爆破效果U441/4.861/

43、4.571/7.571山体结构构建具体判断矩阵如下：将矩阵R4归一化后得到正规化矩阵：W1=0.2460，W2=0.2071，W3=0.4998，W4=0.0471S=BW= =S1=0.9812，S2=0.6306，S3=3.4057，S4=0.2091=4.2526CI=0.0842RI=0.89，CR=0.09460.1因此，其权重分别为开挖高度：0.2460；开挖施工模式：0.2071；开挖坡率：0.4998；开挖爆破效果：0.0471表11 指标权重设计序号指标权重序号指标名称权重一地貌形态0.16101坡体结构特征0.09212岩土材料特性0.58713地形地貌、场地特征0.14274赋存环境0.1781二山体结构0.055