徐敬業(yè) 徐林榮 張亮亮

摘要：高速公路低路堤受到路基高度的限制，容易產(chǎn)生工后沉降過(guò)大或不均勻沉降等問(wèn)題。路基設(shè)計(jì)和養(yǎng)護(hù)規(guī)范中均未針對(duì)低路堤設(shè)計(jì)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)定，導(dǎo)致低路堤在建設(shè)期、運(yùn)營(yíng)期存在影響工程正常使用的問(wèn)題。借鑒地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論，分析干濕循環(huán)、交通荷載等影響因素，考慮養(yǎng)護(hù)維修對(duì)各因素進(jìn)行修正，提出了低路堤路基服役狀態(tài)評(píng)估方法。該方法運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法和物元分析方法分析建設(shè)期結(jié)構(gòu)質(zhì)量易損性、運(yùn)營(yíng)期路基危險(xiǎn)性及養(yǎng)護(hù)維修修正值，得出低路堤路基綜合風(fēng)險(xiǎn)度。將該方法運(yùn)用于浙北低路堤段工程實(shí)例，得到的綜合風(fēng)險(xiǎn)度為低度，服役狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果基本一致，說(shuō)明了該評(píng)估方法的可行性。

關(guān)鍵詞：高速公路;路堤;路基;服役狀態(tài);風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

中圖分類號(hào)：U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：20966717（2020）04003608

收稿日期：20191115

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金（51778634）

作者簡(jiǎn)介：徐敬業(yè)（1972 ），男，高級(jí)工程師，博士生，主要從事巖土工程研究，Email：837088296@qq.com。

徐林榮（通信作者），男，教授，Email：lrxu@csu.edu.cn。

Received：20191115

Foundation items：National Natural Science Foundation of China （No. 51778634）

Author brief：Xu Jingye（1972 ）， senior engineer， PhD candidate， main research interest： geotechnical engineering， Email： 837088296@qq.com.

Xu Linrong （corresponding author）， professor， Email： lrxu@csu.edu.cn.

Risk assessment of expressway lowembankmentsubgrade in service status

Xu Jingye a， Xu Linrong a，b， Zhang Liangliang a

（a. College of Civil Engineering; b. National Engineering Laboratory of Highspeed Railway Construction Technology， Central South University， Changsha 410075， P. R. China）

Abstract： The low embankment of the expressway is limited by the height of subgrade， and some special problems such as excessive settlement or uneven settlement are easily caused after construction. At present， the subgrade design and maintenance codes do not uniformly regulate the design of the low embankment， resulting in many problems that would affect the normal use of the structure during the construction and operation of the low embankment. Based on the risk assessment theory of geological disaster， this paper analyzed the effect of some factors such as drying and wetting cycle as well as traffic load on the low embankment of the expressway. In addition， considering the maintenance and repair， these factors were modified and the evaluation method of lowembankmentsubgrade in service status was proposed. Combined with fuzzy comprehensive evaluation method and matterelement analysis method， the structural quality vulnerability in construction period， the risk of subgrade in operation period and the modified value of maintenance and repair were analyzed. And then the comprehensive risk of lowembankmentsubgrade was obtained. The method was applied to a low embankment project in northern Zhejiang. The result shows that the comprehensive risk is low and the service state risk is basically consistent with the filed survey result， which illustrates the feasibility of the proposed evaluation method.

Keywords：expressway; embankment; subgrade; service status; risk assessment

高速公路廣泛采用高路堤（>2.5 m）設(shè)計(jì)方案，但采用高路堤會(huì)增大土石方工程量，而且在軟土地基廣泛分布的東南沿海地區(qū)，高路堤方案會(huì)出現(xiàn)路基不均勻沉降引起的縱橫向開(kāi)裂、整體或局部下沉、路基滑坡或邊坡坍塌等問(wèn)題[1]，因此，提出了高速公路低路堤的設(shè)計(jì)理念與方案。低路堤設(shè)計(jì)在高速公路建設(shè)中逐步得到推廣應(yīng)用，如山東省濟(jì)青高速、河南省商開(kāi)高速部分路段，均采用低路堤設(shè)計(jì)方案，取得了較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。高速公路采用低路堤設(shè)計(jì)具有減少占地、降低工程量、行車安全舒適、工后沉降小、施工質(zhì)量易于控制、較為經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)[2]。然而，隨著路堤高度的降低，低路堤設(shè)計(jì)也面臨許多問(wèn)題。例如：嘉興高速公路自建成通車以來(lái)，低路堤區(qū)段出現(xiàn)多處路堤不均勻沉降、工后沉降偏大、路面裂縫、路面下陷、橋頭跳車、下穿構(gòu)造物出現(xiàn)斷裂破壞等問(wèn)題，造成公路的工后維護(hù)費(fèi)用和工作量增大，對(duì)公路運(yùn)營(yíng)帶來(lái)較大影響。

雖然程平等[3]已提出公路低路堤設(shè)計(jì)指南，但對(duì)于低路堤路基施工質(zhì)量和竣工質(zhì)量驗(yàn)收、運(yùn)營(yíng)期間路基使用功能的評(píng)定，仍基本沿用高路堤相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。因此，判定低路堤工程質(zhì)量是否合格，技術(shù)狀況對(duì)應(yīng)何種養(yǎng)護(hù)方案與實(shí)際情形存在偏差。Xu等[4]提出了高速公路軟土路基健康狀況評(píng)價(jià)系統(tǒng)，但迄今為止專門針對(duì)低路堤路基服役狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究較為少見(jiàn)。筆者引入地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估理念，提出了針對(duì)建設(shè)期結(jié)構(gòu)質(zhì)量易損性、運(yùn)營(yíng)期危險(xiǎn)性及養(yǎng)護(hù)維修修正三方面的低路堤路基狀態(tài)評(píng)估理念，協(xié)助公路養(yǎng)護(hù)部門指導(dǎo)“防災(zāi)減災(zāi)”工作，同時(shí)，對(duì)高速公路低路堤的設(shè)計(jì)施工與養(yǎng)護(hù)維修提供建議。

1低路堤路基狀態(tài)評(píng)估

1.1存在的問(wèn)題

1.1.1質(zhì)量評(píng)定與低路堤運(yùn)營(yíng)狀態(tài)無(wú)對(duì)等關(guān)系

盡管路基設(shè)計(jì)規(guī)范針對(duì)路基的壓實(shí)檢測(cè)指標(biāo)、路基排水系統(tǒng)等做出了嚴(yán)格要求，但低路堤公路在運(yùn)營(yíng)期依舊會(huì)出現(xiàn)路基強(qiáng)度破壞，產(chǎn)生超過(guò)容許值的沉降變形或不均勻沉降，以及排水系統(tǒng)失效等一系列問(wèn)題。由此可見(jiàn)，僅依據(jù)竣工質(zhì)量不足以判定運(yùn)營(yíng)期是否能滿足使用要求，即結(jié)構(gòu)質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果優(yōu)良也難以保證運(yùn)營(yíng)期達(dá)到要求;反之，運(yùn)營(yíng)期出現(xiàn)的各類問(wèn)題，也并不能說(shuō)明竣工質(zhì)量評(píng)定不合格。

1.1.2對(duì)低路堤受交通動(dòng)荷載和干濕循環(huán)的影響考慮不足

目前的研究主要針對(duì)壓實(shí)度、CBR等監(jiān)測(cè)手段和測(cè)試方法的修正、改良，以期得到更為精確、可靠的數(shù)據(jù)。然而，無(wú)論對(duì)現(xiàn)有參數(shù)測(cè)量方法（靜力測(cè)試和強(qiáng)度及變形）的修正改良，還是確定更加嚴(yán)格的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，都基本局限在路基本身范圍內(nèi)，缺乏對(duì)低路堤自身特點(diǎn)與此類問(wèn)題間關(guān)系的分析。

低路堤設(shè)計(jì)因受填土高度的影響，導(dǎo)致路基和地基受交通動(dòng)荷載的影響更加顯著，在其長(zhǎng)時(shí)間作用下，容易產(chǎn)生工后沉降過(guò)大或不均勻沉降等問(wèn)題。此外，當(dāng)?shù)吐返搪坊ㄌ貏e是低路堤軟土路基）處在水文地質(zhì)條件復(fù)雜，且承受交通循環(huán)荷載和干濕循環(huán)的影響時(shí)，容易產(chǎn)生過(guò)大的沉降，相關(guān)設(shè)計(jì)或技術(shù)狀況評(píng)定的適用性和可操作性很差。

低路堤為應(yīng)對(duì)干濕循環(huán)的影響而對(duì)路基填料有更高的要求，且路基工作區(qū)深度會(huì)延伸到地基層，因此，對(duì)于地基處理的要求，高速公路低路堤設(shè)計(jì)與高路堤設(shè)計(jì)有顯著區(qū)別，需要建立專門針對(duì)低路堤（尤其是經(jīng)過(guò)軟土地基的低路堤）路基服役狀態(tài)評(píng)價(jià)體系。

1.2低路堤路基狀態(tài)評(píng)估新理念

通過(guò)對(duì)低路堤反復(fù)出現(xiàn)不均勻沉降及橋頭跳車等問(wèn)題的分析發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)問(wèn)題是由于建設(shè)竣工時(shí)結(jié)構(gòu)質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致。鑒于此，有必要專門針對(duì)低路堤公路正式通車的初始階段就對(duì)工程的結(jié)構(gòu)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，并依照評(píng)估結(jié)果對(duì)不足之處及時(shí)做出相應(yīng)修改，有效減少運(yùn)營(yíng)期反復(fù)維修的次數(shù)及反復(fù)出現(xiàn)病害的情況。

通過(guò)對(duì)低路堤干濕循環(huán)、交通荷載等外界環(huán)境的作用進(jìn)行分析，可以對(duì)一段時(shí)間段內(nèi)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)情況進(jìn)行預(yù)測(cè)。另外，在高速公路運(yùn)營(yíng)較長(zhǎng)時(shí)間后，對(duì)路基、路面病害采取了相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施，后期運(yùn)營(yíng)狀態(tài)的發(fā)展趨勢(shì)也需要進(jìn)行評(píng)估。

鑒于路基狀態(tài)主要受路基自身工程質(zhì)量和外界環(huán)境影響兩項(xiàng)內(nèi)容控制，筆者將路基工程和外界環(huán)境分別視作“承災(zāi)體”和“致災(zāi)體”，將通車運(yùn)營(yíng)這一節(jié)點(diǎn)視作“災(zāi)前與災(zāi)后階段的劃分”。目前，地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)主要借助風(fēng)險(xiǎn)分析，關(guān)系為“風(fēng)險(xiǎn)性=易損性×危險(xiǎn)性”。將建設(shè)期路基結(jié)構(gòu)質(zhì)量評(píng)估就等效于衡量承災(zāi)體災(zāi)前結(jié)構(gòu)抗力的“工程易損性”[5];而交通動(dòng)荷載、干濕循環(huán)造成的外界環(huán)境影響則等效于可能造成路基結(jié)構(gòu)損壞的“災(zāi)害危險(xiǎn)性”，二者結(jié)合可用于預(yù)測(cè)評(píng)估“災(zāi)害期望損失”情況。另外，考慮運(yùn)營(yíng)期對(duì)路基結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)維修作用，對(duì)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行修正，借鑒陳薈竹等[6]生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系，得到低路基服役狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估關(guān)系為“綜合風(fēng)險(xiǎn)度=易損性×危險(xiǎn)性×養(yǎng)護(hù)維修修正系數(shù)”，可以對(duì)低路堤服役狀態(tài)進(jìn)行更加準(zhǔn)確的評(píng)估。

2低路堤路基風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)評(píng)價(jià)體系

2.1建設(shè)期易損性評(píng)估指標(biāo)選取

通過(guò)對(duì)高速公路路基穩(wěn)定性影響因素進(jìn)行分析，并參考公路路基設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范，建立以路基層、地基層兩方面因素為評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。由于低路堤受交通荷載和干濕循環(huán)的影響更加顯著，對(duì)路基本身的強(qiáng)度和變形要求更高，因此，地基處理的方法選擇更加嚴(yán)格。為使評(píng)價(jià)結(jié)果更加準(zhǔn)確，細(xì)化了質(zhì)量控制指標(biāo)中路基填料和地基處理的內(nèi)容，建立的低路堤結(jié)構(gòu)質(zhì)量易損性指標(biāo)等級(jí)劃分如表1所示。

2.2運(yùn)營(yíng)期危險(xiǎn)性評(píng)估指標(biāo)選取

運(yùn)營(yíng)期低路堤高速公路主要受交通荷載和干濕循環(huán)外部因素的影響。因此，建立了以交通荷載和干濕循環(huán)兩方面因素的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，分別對(duì)兩因素進(jìn)行細(xì)化處理。研究發(fā)現(xiàn)，超載對(duì)路面結(jié)構(gòu)損傷極大，會(huì)導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)在未達(dá)到使用年限時(shí)就出現(xiàn)裂縫、車轍、擁包、坑槽、沉陷等問(wèn)題，大大影響道路服務(wù)功能[7]。研究發(fā)現(xiàn)，干濕循環(huán)會(huì)降低路基填土的強(qiáng)度，首次干濕循環(huán)幅度衰減較大，但經(jīng)歷3～5次干濕循環(huán)后，強(qiáng)度降低趨于穩(wěn)定[810]，且干濕循環(huán)作用下，CBR值與循環(huán)次數(shù)呈負(fù)相關(guān)[1113]，因此，選擇干濕循環(huán)次數(shù)作為干濕循環(huán)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。所建立的低路堤運(yùn)營(yíng)期路基危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)評(píng)估指標(biāo)取值范圍如表2所示。

2.3養(yǎng)護(hù)維修指標(biāo)選取

公路管理部門會(huì)針對(duì)運(yùn)營(yíng)環(huán)境的特點(diǎn)、變化以及相應(yīng)路基技術(shù)狀態(tài)，對(duì)路基進(jìn)行定期養(yǎng)護(hù)維修。養(yǎng)護(hù)維修會(huì)對(duì)低路堤服役狀態(tài)評(píng)估產(chǎn)生積極影響，因此，在綜合風(fēng)險(xiǎn)度評(píng)估時(shí)需要對(duì)結(jié)果進(jìn)行修正處理。將養(yǎng)護(hù)維修的影響細(xì)化為維護(hù)頻率、養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)比重和保養(yǎng)頻率因素。為有效結(jié)合路基結(jié)構(gòu)質(zhì)量易損性和運(yùn)營(yíng)期危險(xiǎn)性評(píng)定，仍舊沿用五級(jí)取值等級(jí)，如表3所示。

2.4低路堤綜合風(fēng)險(xiǎn)度

低路基服役狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估包含了路基建設(shè)期、運(yùn)營(yíng)期及養(yǎng)護(hù)維修3方面影響因素，得到地路基綜合風(fēng)險(xiǎn)度的綜合評(píng)價(jià)體系，如圖1所示。

3評(píng)價(jià)模型及方法

由于低路堤高速公路運(yùn)營(yíng)時(shí)間普遍較短，所暴露的問(wèn)題隨機(jī)性較大，成因機(jī)理、影響因素等與高路堤相比尚不明確，故能否套用高路堤的數(shù)值模擬計(jì)算、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)分析等方法，獲取低路堤各項(xiàng)參數(shù)取值存在較大不確定性。鑒于此，借助評(píng)估手段從路基狀態(tài)好壞等偏向定性分析的層面入手，獲取低路堤路基狀態(tài)的影響因素及其作用規(guī)律，逐步探索可用于定量計(jì)算的低路堤參數(shù)是更切合實(shí)際的做法。

3.1評(píng)價(jià)方法

模糊綜合評(píng)價(jià)法的隸屬度理論把定性評(píng)估轉(zhuǎn)化為定量評(píng)價(jià)，能較好地解決模糊、難以量化的問(wèn)題。物元分析方法，是以促進(jìn)事物轉(zhuǎn)化、解決不相容問(wèn)題為核心，是研究解決矛盾問(wèn)題的規(guī)律和方法。易損性、危險(xiǎn)性和養(yǎng)護(hù)維修指標(biāo)結(jié)合模糊綜合評(píng)價(jià)法和物元分析法進(jìn)行評(píng)價(jià)。基于3項(xiàng)主要指標(biāo)細(xì)化分量分析，對(duì)于采用模糊綜合評(píng)價(jià)方法的隸屬度函數(shù)借鑒徐林榮等[14]泥石流易損性評(píng)價(jià)方法，從而形成模糊矩陣。對(duì)于采用物元分析法的關(guān)聯(lián)度采用熵權(quán)法并進(jìn)行歸一化處理得到關(guān)聯(lián)度函數(shù)。由于低路堤高速公路相關(guān)研究較少，可獲取的客觀數(shù)據(jù)很少，因此，使用主觀賦權(quán)AHP法確定權(quán)重，使用AHP法需結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn)確定權(quán)重。

3.1.1評(píng)定等級(jí)分級(jí)

各種評(píng)價(jià)結(jié)果的集合為

式中：各元素vi（i=1、2、3、4、5）為各種可能的評(píng)價(jià)結(jié)果，本文的評(píng)價(jià)結(jié)果為

3.1.2模糊綜合評(píng)價(jià)

由各級(jí)具體細(xì)化的指標(biāo)根據(jù)徐林榮等[14]的泥石流易損性評(píng)價(jià)建立隸屬度模糊矩陣，以地基指標(biāo)為例，隸屬度矩陣為

各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重向量為

模糊評(píng)價(jià)模型為

通過(guò)歸一化處理，得到易損性、危險(xiǎn)性和養(yǎng)護(hù)維修修正的等級(jí)。

3.1.3物元分析法

由各級(jí)細(xì)化的指標(biāo)確定關(guān)聯(lián)函數(shù)，如式（6）所示。待評(píng)事物P關(guān)于各等級(jí)j的關(guān)聯(lián)度Kj（P）為

由于用關(guān)聯(lián)度函數(shù)求出的值有正有負(fù)，為使結(jié)果與下路基評(píng)價(jià)模型相統(tǒng)一，需用熵權(quán)法對(duì)每列進(jìn)行規(guī)格化處理，并對(duì)每行進(jìn)行歸一化處理。

熵權(quán)法公式為

經(jīng)過(guò)熵權(quán)法處理后，關(guān)聯(lián)度矩陣元素值取值范圍為[0，1]。

以交通荷載指標(biāo)為例，關(guān)聯(lián)度矩陣為

各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重為

物元分析法評(píng)價(jià)模型為

3.2路基風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型

為與路基結(jié)構(gòu)質(zhì)量易損度、危險(xiǎn)度與風(fēng)險(xiǎn)度分級(jí)接軌，使用級(jí)別偏向變量處理等級(jí)隸屬度向量。基于布拉德福定律，以0.2為公差將易損度、危險(xiǎn)度及養(yǎng)護(hù)維修修正值在[0，1]范圍內(nèi)分為5個(gè)數(shù)值等級(jí)，依次為極低、低度、中度、高度和極高。傳統(tǒng)的布拉德定律中的區(qū)域分析方法，即將一定范圍內(nèi)的數(shù)值作等分劃分成若干區(qū)域的方法，仍是目前處理數(shù)值分級(jí)的簡(jiǎn)單而又常用的方法。

級(jí)別偏向變量特征值采用式（11）獲得。

式中：a=（0.2，0.4，0.6，0.8，1），分別對(duì)應(yīng)5個(gè)工程易損性等級(jí);K為采用模糊綜合評(píng)價(jià)算得的隸屬度列向量或物元分析法算得的關(guān)聯(lián)度列向量。

對(duì)結(jié)果進(jìn)行偏于安全考慮，級(jí)別偏向變量特征值取兩種方法的較大者，即

式中：a*m為用模糊綜合評(píng)價(jià)求得的級(jí)別偏向變量特征值;a*w為用物元分析法求得的級(jí)別偏向變量特征值。

最后低路堤路基服役狀態(tài)綜合風(fēng)險(xiǎn)度=危險(xiǎn)性×易損性×養(yǎng)護(hù)維修修正值。

4工程實(shí)例應(yīng)用

4.1工程概況

浙北某高速公路低路堤路段地處浙江省北部嘉興市，位于杭嘉湖平原區(qū)（浙江省最大平原），地勢(shì)平坦。平原區(qū)東部地面標(biāo)高2～4 m（黃海高程，下同），南部4～6 m，北部為太湖瀉湖的一部分，是沖湖積平原，地勢(shì)低洼，最低點(diǎn)位于北部太湖東側(cè)，僅1.0 m左右。以圩區(qū)為代表的微地貌，圩區(qū)高程多在1.2～1.7 m。路段軟土主要為兩層，表層0.8～2.0 m為亞黏土（俗稱素填土），該土層在路基施工時(shí)一般會(huì)被清除，下層為深厚的、含有機(jī)質(zhì)的低液限淤泥質(zhì)亞粘土，及灰色、深灰色、青灰色、飽和、流塑、多呈層狀和夾薄層亞砂土，含腐殖質(zhì)及少量貝殼碎片，層厚3.6～17.3 m。地基土容許承載力60～65 kPa，地基土壓縮模量為8～10 MPa。地基壓縮層具有高含水量、高壓縮性、物理力學(xué)性質(zhì)差等特點(diǎn)，因此，易變形和失穩(wěn)是較為典型的軟土特征，需嚴(yán)格進(jìn)行軟基處理。

交通量情況：交通量68 188輛/晝夜（按2017年平均小車交通量計(jì)算）;路面設(shè)計(jì)荷載為標(biāo)準(zhǔn)軸載100 kN;橋涵設(shè)計(jì)荷載中計(jì)算荷載為汽車超20級(jí)，驗(yàn)算荷載為掛車-120;標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)為25.28×106次/車道。

所選路段均為填方路段、水網(wǎng)地帶，采用儲(chǔ)量豐富的宕渣作為路基填筑材料。對(duì)宕渣所進(jìn)行顆分試驗(yàn)、擊實(shí)試驗(yàn)、抗壓回彈模量試驗(yàn)、CBR試驗(yàn)等，試驗(yàn)成果如表4所示。

4.2建設(shè)期路基結(jié)構(gòu)質(zhì)量易損性評(píng)價(jià)

對(duì)所評(píng)低路堤路段，經(jīng)調(diào)查所得結(jié)構(gòu)質(zhì)量易損性指標(biāo)結(jié)果如表5所示。

使用AHP法得到地基指標(biāo)的權(quán)重（0.167，0.167，0.5，0.166），路基指標(biāo)權(quán)重為（0.235，0.082，0.234，0.449），一致性比率CR=0.001 5<0.1，符合一致性檢驗(yàn)。

使用模糊綜合評(píng)價(jià)得到建設(shè)期路基結(jié)構(gòu)質(zhì)量易損性向量為（0.168，0.236，0.122，0.437，0.028），經(jīng)過(guò)級(jí)別偏向變量處理后特征值為0.578 8，說(shuō)明此低路堤路基結(jié)構(gòu)易損性為中度。

使用物元分析法得到建設(shè)期路基結(jié)構(gòu)質(zhì)量易損性向量為（0.209，0.130，0.245，0.206，0.210），經(jīng)過(guò)級(jí)別偏向變量處理后特征值為0.615 6，說(shuō)明此低路堤路基結(jié)構(gòu)易損性為高度。

易損性取兩種方法中的較大者，即易損性=max{a*m，a*w}。

4.3運(yùn)營(yíng)期路基危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)

嘉興市域降水的年際變化一般在1 100～1 260 mm之間，全年降水量的50%～70%集中在6月至7月上、中旬的梅汛期，經(jīng)過(guò)7月下旬至8月相對(duì)高溫干旱期后進(jìn)入臺(tái)汛期，此后至次年2月份進(jìn)入枯水期，各月份降雨量如圖2所示。當(dāng)?shù)啬昶骄舭l(fā)量為910 mm，主要集中在7、8月份[15]。根據(jù)上述氣候特點(diǎn)，當(dāng)?shù)匦藿ǖ牡吐返谈咚俟访磕晷杞?jīng)歷3次干濕循環(huán)。運(yùn)營(yíng)期危險(xiǎn)性各指標(biāo)取值如表6所示。

由于干濕循環(huán)在全年不同月份對(duì)填料的影響不一樣，取最嚴(yán)重的月份即6月至8月時(shí)的計(jì)算結(jié)果作為評(píng)價(jià)結(jié)果。

使用AHP法得到交通荷載指標(biāo)的權(quán)重（0.25，0.25，0.5），干濕循環(huán)指標(biāo)權(quán)重為（0.5，0.25，0.25），一致性比率CR=0<0.1符合一致性檢驗(yàn)。

使用模糊綜合評(píng)價(jià)得到運(yùn)營(yíng)期路基危險(xiǎn)性向量為（0，0.089，0.676，0.236，0），經(jīng)過(guò)級(jí)別偏向變量處理后特征值為0.630 0，說(shuō)明此低路堤路基危險(xiǎn)性為高度。

使用物元分析法得到運(yùn)營(yíng)期路基危險(xiǎn)性向量為（0.151，0.159，0.138，0.150，0.402），經(jīng)過(guò)級(jí)別偏向變量處理后特征值為0.698 6，說(shuō)明此低路堤路基危險(xiǎn)性為高度。

危險(xiǎn)性取兩種方法中的較大者，即危險(xiǎn)性=max{a*m，a*w}。

4.4養(yǎng)護(hù)維修修正值評(píng)價(jià)

養(yǎng)護(hù)維修修正值評(píng)價(jià)指標(biāo)結(jié)果如表7所示。

用AHP法得到養(yǎng)護(hù)維修修正值指標(biāo)的權(quán)重為（1/3， 1/3， 1/3），一致性比率CR=0<0.1，符合一致性檢驗(yàn)。

使用模糊綜合評(píng)價(jià)得到養(yǎng)護(hù)維修修正值向量為（0， 0.495，0.340， 0.165， 0），經(jīng)過(guò)級(jí)別偏向變量處理后特征值為0.536 4，說(shuō)明此養(yǎng)護(hù)維修修正值為中度修正。

使用物元分析法得到養(yǎng)護(hù)維修修正值向量為（0.161，0.150，0.231，0.237，0.211），經(jīng)過(guò)級(jí)別偏向變量處理后特征值為0.631 4，說(shuō)明此養(yǎng)護(hù)維修修正值為高度修正。

修正值取兩種方法中的較大者，即修正值=max{a*m，a*w}。

4.5路基風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)評(píng)價(jià)

綜合風(fēng)險(xiǎn)度=危險(xiǎn)度×易損度×養(yǎng)護(hù)維修修正值=0.271 6，說(shuō)明高速公路低路堤服役狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果為低度，表示所建設(shè)的低路堤在運(yùn)營(yíng)期考慮了超載的循環(huán)交通荷載和干濕循環(huán)對(duì)路基強(qiáng)度折減等外界環(huán)境影響，以及在后期養(yǎng)護(hù)維修條件下預(yù)估其服役狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)為低度，不會(huì)發(fā)生路基大范圍沉陷等大的工程問(wèn)題。評(píng)估結(jié)果基本與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果一致，驗(yàn)證了低路堤路基風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型的目的可行性。

5結(jié)論

1）為了使評(píng)價(jià)結(jié)果更加準(zhǔn)確，借鑒地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理念，提出低路堤路基風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)評(píng)估的理念，分別針對(duì)建設(shè)期結(jié)構(gòu)質(zhì)量易損性、運(yùn)營(yíng)期危險(xiǎn)性和養(yǎng)護(hù)維修修正3方面進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。

2）選取路基和地基兩方面的8項(xiàng)指標(biāo)，構(gòu)建了建設(shè)期結(jié)構(gòu)質(zhì)量易損性指標(biāo)體系。鑒于交通荷載、干濕循環(huán)等外界環(huán)境對(duì)低路堤的影響，以及運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)對(duì)環(huán)境影響的修正，針對(duì)循環(huán)次數(shù)、填土類型、交通量、超載比例等因素進(jìn)行分析，建立了運(yùn)營(yíng)期路基危險(xiǎn)性指標(biāo)體系和養(yǎng)護(hù)維修修正指標(biāo)體系。

3）高速公路低路堤服役狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估為低度，但仍需注意對(duì)超載情況進(jìn)行交通控制，加強(qiáng)路基日常的養(yǎng)護(hù)。參考文獻(xiàn)：

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（編輯胡玥）