輸油管線應(yīng)急搶險(xiǎn)抗滑樁的模糊綜合評價(jià)分析

吳子科

（重慶市安全生產(chǎn)科學(xué)研究院，重慶 401331）

滑坡災(zāi)害作為全球性三大地質(zhì)災(zāi)害之一，每年造成高達(dá)數(shù)百億的經(jīng)濟(jì)損失。由于特殊的地形地貌和不合理的人類經(jīng)濟(jì)工程活動對自然環(huán)境的強(qiáng)烈干擾，加速了我國滑坡災(zāi)害的發(fā)生。這些滑坡事故不僅帶來了嚴(yán)重的人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損壞和惡劣的社會影響，同時(shí)給水利、鐵路等眾多部門帶來巨大損失，嚴(yán)重影響了人們的生產(chǎn)、生活[1]。在經(jīng)過多年的工程實(shí)踐和理論研究后，國內(nèi)外在滑坡防治的各個(gè)方面都取得了顯著的成就[2]，其中抗滑樁作為一種支擋抗滑結(jié)構(gòu)物而廣泛應(yīng)用于滑坡及邊坡的穩(wěn)定性治理中。

抗滑樁是一種大截面?zhèn)认蚴芎蓸?。它是一種抗滑支擋結(jié)構(gòu)。國外于19 世紀(jì)30 年代初開始將抗滑樁運(yùn)用到滑坡治理中，我國在整治寶成線史家壩滑坡工點(diǎn)使用了抗滑樁并獲得成功。近幾十年來已在鐵路、公路、水電和煤礦等部門廣泛運(yùn)用，同時(shí)，對抗滑樁的安全性的影響因素研究也在不斷加深。在定性的認(rèn)識的基礎(chǔ)上，建立了相應(yīng)的量化數(shù)據(jù)與指標(biāo)，使得抗滑樁的安全性評價(jià)指標(biāo)體系不斷完善。

1 工程概況

某機(jī)場油庫場外輸油管線于1998 年建成投入使用，全長約17.8km，管徑為DN219，設(shè)計(jì)壓力6.4MPa，使用壓力為3.2MPa。使用20# 無縫鋼管，壁厚7mm～9mm。設(shè)計(jì)年最高輸油量為110 萬噸，當(dāng)前年輸油量80 萬噸，日均輸送量3000m3，小時(shí)流量180m3/h。

本論文以此為工程背景，對抗滑樁的安全性進(jìn)行評估，確定抗滑樁的安全等級，來分析抗滑樁在為滑坡地帶埋地輸油管線的安全運(yùn)行提供安全保障支持的作用。

2 抗滑樁安全性評估指標(biāo)體系的建立

根據(jù)指標(biāo)體系的建立原則[3]，對抗滑樁安全性的影響因素進(jìn)行分析，結(jié)合安全理論中危險(xiǎn)源的分類基本思想，將抗滑樁安全性評估指標(biāo)分為設(shè)計(jì)和施工因素、環(huán)境因素兩個(gè)一級指標(biāo)[4]，以此作為此評價(jià)體系的準(zhǔn)則層，在此準(zhǔn)則層下，建立8 個(gè)二級指標(biāo)，構(gòu)成了一個(gè)相對完整的抗滑樁安全性評估指標(biāo)體系，如圖1 所示。

3 評價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定

3.1 一級指標(biāo)權(quán)重的確定

已建抗滑樁安全性主要受設(shè)計(jì)、施工因素和環(huán)境因素作用影響。當(dāng)抗滑樁受到設(shè)計(jì)、施工和環(huán)境因素中一種因素的破壞作用時(shí)都有發(fā)生破壞的可能性。根據(jù)安全度指標(biāo)對于抗滑樁破壞作用影響程度的大小，從而判斷其在抗滑樁安全性評價(jià)中權(quán)重的大小。依據(jù)此思路，通過專家判定法來確定評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重?cái)?shù)，再根據(jù)權(quán)重?cái)?shù)來確定抗滑樁安全性評價(jià)指標(biāo)。

圖1 指標(biāo)體系圖

一級指標(biāo)的權(quán)重?cái)?shù)與權(quán)重系數(shù)如表1 所示。

表1 權(quán)重?cái)?shù)與權(quán)重系數(shù)

3.2 二級指標(biāo)權(quán)重的確定

根據(jù)二級指標(biāo)的影響程度來確定評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重?cái)?shù)和權(quán)重系數(shù)，見表2～表3。

表2 設(shè)計(jì)和施工因素

表3 環(huán)境因素

3.3 抗滑樁安全性評價(jià)指標(biāo)權(quán)重值

抗滑樁安全性評價(jià)指標(biāo)權(quán)重值見表4。

即：A=（0.5,0.5）

A1=（0.375,0.25,0.25,0.125）

A2=（0.333,0.333,0.222,0.112）

表4 安全性評價(jià)指標(biāo)權(quán)重值

4 輸油管線應(yīng)急搶險(xiǎn)抗滑樁安全性的模糊綜合評價(jià)

4.1 評價(jià)等級的建立

通過抗滑樁安全性模糊綜合評價(jià)模型，得出抗滑樁安全性評估值，再根據(jù)抗滑樁的實(shí)際情況，將抗滑樁的安全性評語等級分為以下五個(gè)等級[5]：非常安全、安全、較安全、不安全和非常不安全，如表5 所示。即：

C=（1,0.8,0.6,0.4,0.2）T

表5 抗滑樁安全類型參數(shù)表

各等級對應(yīng)的安全性綜合評估值區(qū)間及含義見表6 所示，上述五個(gè)等級的確定主要依據(jù)危險(xiǎn)性評價(jià)的五級分級標(biāo)準(zhǔn)而確定的。

4.2 單因素評判

表6 抗滑樁安全等級及其含義

模糊合成運(yùn)算，采用普通的矩陣乘法運(yùn)算，即：

同理可得：

總判斷矩陣為：

4.3 抗滑樁安全性的總評價(jià)

等級計(jì)算如下：

上述計(jì)算結(jié)果，通過查表6，得出抗滑樁的安全等級為安全級，根據(jù)最大隸屬度原則可知，設(shè)計(jì)和施工因素的屬于安全級別，而環(huán)境因素屬于非常安全級別。實(shí)際工況和各種功能達(dá)到了現(xiàn)行“標(biāo)準(zhǔn)”和設(shè)計(jì)的要求，只需正常的維修養(yǎng)護(hù)即可保證其安全運(yùn)行，暫無問題。

5 結(jié)論

通過模糊綜合評價(jià)法，得知該應(yīng)急搶險(xiǎn)工程主體工程—“h”型抗滑樁的安全等級為安全級，為防止滑坡再次大規(guī)?；瑒?，建議相關(guān)部門對周邊坡體進(jìn)行水土保持，減少降雨下滲于滑坡體內(nèi)。由于該滑坡區(qū)產(chǎn)生滑坡的原因?yàn)樯蠈訋r體擾動，為確?；抡蔚膹氐仔?，可以設(shè)立地表觀測網(wǎng)，埋設(shè)深層測斜儀、側(cè)向土壓力盒等監(jiān)測措施，監(jiān)測滑坡的發(fā)展，得出其變形規(guī)律，對滑坡進(jìn)行有效徹底整治。