摘要:低彈�；炷�土防滲墻由于其彈模小,與周圍變形能夠較好協(xié)調(diào),在許多水利工程中得到應用,但由于工作條件較為復雜,其適應性影響因素較多,目前尚沒有一個完全成熟的評價體系及方法。因此,針對水利工程特點,建立低彈模混凝土防滲墻適應性評價體系,并借助多層次模糊綜合評判模型,結(jié)合工程實例加以分析。分析結(jié)果符合工程實際,表明該適應性評價體系有效,評價方法可行,為今后水利部門對低彈�；炷�土防滲墻在實際工程的適應性評價提供了一種手段。

關鍵詞:低彈模;防滲墻;測度評價;模糊綜合評判

　　　　防滲體系以其結(jié)構(gòu)重要性、技術復雜性、投資比重大等因素,在水利工程中占有重要位置。在土石壩樞紐工程中,防滲體系關系到地基的穩(wěn)定、大壩的安危,許多大壩失事大都由于防滲體系遭到破壞或失效,因此備受關注。作為水利工程防滲體系的主體部分,低彈模混凝土防滲墻的效果較為可靠,近幾年,在土石壩除險加固工程中得到了廣泛應用[1, 2]。但如何對工程中已實施的低彈模防滲墻作評價,目前尚無這方面的研究。本文根據(jù)水利工程特點,首先建立了低彈模防滲墻適應性評價測度體系和標準,并借助模糊綜合評判法進行分析,為管理單位、設計單位等提供一種思路和方法。

　　　　1　評價測度體系構(gòu)建

　　　　影響低彈�；炷�土防滲墻適應性的因素[3-5]是多方面的,應全方位綜合考慮,為此,遵循全面性、代表性、獨立性、簡約性以及可操作性等原則,深入調(diào)查工程防滲墻設計、施工、檢測等情況,初步確定防滲墻適應性測度,同時廣泛征求專家、行政管理部門以及施工單位的意見和建議,在此基礎上,初步建立防滲墻適應性測度體系。

　　　　 2　防滲墻適應性評價標準　　

　　　　要對水利工程上的低彈模混凝土防滲墻的適應性作出評價,首先必須對所擬定的測度特性的“優(yōu)”、“劣”狀況做出評價。測度特性和最終評價目標評價等級數(shù)量劃分的多少,是一個涉及到已有方法、相應規(guī)范、實踐經(jīng)驗、人類心理活動等多方面因素的問題。若等級數(shù)量劃分得過少,將不利于防滲墻適應性狀況真實合理地反映;若等級數(shù)量劃分得過多,又會加大確定等級間界限的難度。參照國內(nèi)外各種綜合測度分級方法將防滲墻適應性等級劃分成5個:完全適應、較適應、基本適應、弱適應、不適應,定量表示為[1, 0. 8]、(0. 8, 0. 6]、(0. 6, 0. 5]、(0. 5, 0. 4]、(0. 4, 0]。

　　　　3　權(quán)重集確定

　　　　考慮到各測度所起的作用不同,為了使評價結(jié)果更切合實際,必須賦予不同的權(quán)重。本文采取AHP確定權(quán)重[6],即先根據(jù)評價因素間的相對重要性進行標度,再根據(jù)標度構(gòu)建判斷矩陣,利用方根法求出判斷矩陣的最大特征值及其對應的單位特征向量(即權(quán)向量),最后對判斷矩陣進行一致性檢驗,檢驗權(quán)重是否合理,若不合理則調(diào)整判斷矩陣,直到具有滿意的一致性為止,具有滿意一致性的判斷矩陣所確定的權(quán)向量就是所求權(quán)重。

　　　　4　評判模型

　　　　適應性受到多種因素的影響,我們把每一種因素用一個評語來代表,假設有m個評語,它們構(gòu)成一個評語論域U:U = {u1,u2,…,uj,…,um},　(j=1,2,…,m)。

　　　　(1)式中uj代表第j個評語。對于每一個評語,把它適當?shù)姆殖扇舾傻燃?以衡量其重要的程度,假設每個評語分成n個等級,則它們將構(gòu)成等級論域V:V = {v1,v2,…,vj,…,vn},　(j=1,2,…,n)　。

　　　　(2)式中vj代表第j個等級。由于適應性程度和適應性分級標準都具有不確定性,所以用隸屬度來確定分級界限更為合理。設vj和vj+1為相鄰2級的分級標準,且vj>vj+1,則vj級隸屬函數(shù)為r(x) =x-vjvj-vj+1　, vj+1≤x≤vj　;0　, x≤vj+1,　x >vj　。vj+1級隸屬函數(shù)為r(x) =vj-xvj-vj+1　, vj+1≤x≤vj　;0　, x≤vj+1,　x >vj　。一個評語對所有的等級的隸屬度構(gòu)成一個模糊向量Y′,第j個評語的模糊向量可表示為Y′= [r1j,r2j,…,rij,…,rnj]　。

　　　　(3)所有評語的模糊向量構(gòu)成一組模糊關系,記模糊變換矩陣~R:~R=r11r21…rn1r12r22…rn2… … … …r1mr2m…rnm　。

　　　　(4)因為在m種因素中,每種因素對低彈模混凝土防滲墻適應性標準影響程度不同,所以必須給每個評語加上適當?shù)臋?quán)重,這些權(quán)重亦構(gòu)成一個模糊向量~A:~A= [w1,w2,…,wj,…,wm]　。

　　　　(5)其中wj是第j個評語的權(quán)重。將模糊矩陣~R和模糊向量~A合成,做一次模糊變換:~Y =~A ~R= [w1,w2,…,wj,…,wm];r11r21…rn1r12r22…rn2… … … …r1mr2m…rnm= [y1,y2,…,y3,…,yn]　。

　　　　(6)通過模糊變換而得出的模糊向量~Y為~Y= [y1,y2,…,yi,…,yn]。

　　　　(7)即為所要得到的低彈模混凝土防滲墻適應性分析的結(jié)果,其中yi代表低彈�；炷�土的適應性對第i個等級的隸屬度。

　　　　5　工程實例分析

　　　　5.1　工程概況

　　　　源口水庫位于浙江省武義縣境內(nèi)的熟溪上游,原攔河壩為黏土心墻砂壤土壩殼土石壩,壩高40. 5 m,總庫容2 390萬m3。水庫以灌溉、供水為主,兼顧發(fā)電、防洪、養(yǎng)殖等綜合利用。為保證水庫下游的防洪安全及充分發(fā)揮水庫的綜合作用,需對水庫進行打防滲墻為主體的除險加固工程。防滲墻軸線位于壩軸線下游0. 4 m,防滲墻全長480. 1 m,樁號壩0+009. 3 m至壩0+489. 4 m,共分60個槽段。設計墻厚80 cm,伸入弱風化基巖≥0. 5 m,墻頂澆筑高程208. 50 m。

　　　　5.2　多級模糊綜合評判模型

　　　　根據(jù)適應性評價測度體系以及源口水庫防滲墻設計、施工、檢測等情況,對各個測度賦值,并建立如圖1的測度體系。

　　　　5. 2. 1　權(quán)重集確定

　　　　根據(jù)改進的0. 1~0. 9標度法建立“變形模量”、“強度”、“抗?jié)B性”、“施工質(zhì)量”、“耐久性”、“周邊條件”、“其他”評價測度的模糊一致性矩陣R。R= (rij)m×m=0.5 0.7 0.9 0.8 0.9 0.9 0.90.3 0.5 0.7 0.6 0.7 0.7 0.70.1 0.3 0.5 0.4 0.5 0.5 0.50.2 0.4 0.6 0.5 0.6 0.6 0.60.1 0.3 0.5 0.4 0.5 0.5 0.50.1 0.3 0.5 0.4 0.5 0.5 0.50.1 0.3 0.5 0.4 0.5 0.5 0.5　。計算得到上述測度層各測度的權(quán)重向量:W =wi=[0.218 0.168 0.118 0.143 0.118 0.118 0.118]。同法計算測度層Ⅱ、測度層Ⅲ各測度權(quán)重向量。

　　　　5. 2. 2　模糊變換矩陣確定

　　　　根據(jù)梯型隸屬度,計算“變形模量”下一級測度“配合比(0. 75)”、“混凝土原材料質(zhì)量(0. 70)”、“檢測結(jié)果(0. 72)”、“變形觀測資料(0. 70)”可以得出模糊變換矩陣R1:R1=0. 00 0. 75 0. 25 0. 00 0. 000. 00 0. 50 0. 50 0. 00 0. 000. 00 0. 60 0. 40 0. 00 0. 000. 00 0. 50 0. 50 0. 00 0. 00　。同法推求R2-R7。

　　　　5. 2. 3　一級綜合評價

　　　　依據(jù)模糊綜合評價理論,對測度層Ⅱ進行綜合評價。B1=A1 R1=[0. 00　0. 39　0. 13　0. 00　0. 00]　。同法依次推求B2-B7。

　　　　5. 2. 4　二級綜合評價

　　　　進行歸一化處理后,對測度層Ⅰ進行綜合評價。即得:B =A R=[0. 218 0. 168 0. 118 0. 143 0. 118 0. 118 0. 118] 0. 00 0. 75 0. 25 0. 00 0. 000. 00 0. 61 0. 39 0. 00 0. 000. 40 0. 60 0. 00 0. 00 0. 000. 00 0. 77 0. 23 0. 00 0. 000. 00 0. 60 0. 40 0. 00 0. 000. 11 0. 34 0. 55 0. 00 0. 000. 00 0. 55 0. 45 0. 00 0. 00=[0. 067　0. 163　0. 065　0. 00　0. 00]　。按照最大隸屬度原則([0. 163]),源口水庫大壩低彈�；炷�土防滲墻在實際運用中適應程度屬于較適應。評價結(jié)果表明該工程低彈�；炷�土防滲墻可以滿足工程實際需要,但其配合比仍可進一步優(yōu)化。

　　　　6　結(jié)　語

　　　　(1)通過對涉及防滲墻適應性的各影響因素進行分析,認為變形模量、強度、抗?jié)B性、施工質(zhì)量、耐久性、周邊條件、墻身及墻厚等是低彈�；炷�土防滲墻在水利工程適應性的主要影響因素,在此基礎上建立了防滲墻適應性評價測度體系。

　　　　(2)采用多級模糊綜合評判法客觀地評價低彈�；炷�土防滲墻適應性,工程實例表明,該法具有很強的分辨力和較高的靈敏度,評價結(jié)果符合工程實際,也為水利部門對低彈�；炷�土防滲墻在實際工程運用適應性狀況評定提供了一種新方法。

 

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