一种地表注浆加固效果的综合评价方法

1.本发明属于隧道工程的技术领域，具体涉及一种地表注浆加固效果的综合评价方法。


背景技术：

2.隧道软弱浅埋段多出现在山区沟谷地段，其围岩通常风化严重，具有破碎、软弱、节理裂隙发育等特点，同时地表及地下水系丰富；在这些地段，若采用常规的洞内支护，开挖时往往难以成洞，或开挖后极其容易造成塌方冒顶、支护结构变形、涌突水等重大灾害，对隧道开挖带来极大风险。
3.地表注浆技术在增加地基强度、提高地基承载力、止水防渗、减少支挡建筑物土压力、防止砂土液化和降低土的含水量等方面被越来越多的应用。隧道浅埋段地表注浆的加固效果是整个工程质量的保障，对于现场试验后的设计和施工参数的调整具有重要意义，是整个加固工程后期检验中必不可少的工作之一。传统上，往往采用单一指标、定性的效果评价对于加固工程的设计参数优化调整具有较大的限制，定性的效果评价方法更适于用于工程质量的检验；而多指标、定量的综合加固效果评价则可使得设计或施工参数的微调在评价结果上以量化的评分形式表现，可在较大程度上避免此缺陷。
4.目前建筑地基处理的地表注浆效果检测多以孔体完整性和复合地基承载力为主，但隧道浅埋段软弱围岩地表注浆目的主要为改善围岩整体性、提高围岩强度、降低围岩渗透性三个方面，因此，加固效果的评价指标和体系必须要全面的反映这三个方面。
5.现有技术的缺点是评价结果依赖于几个分项评价结果中的最差者，未综合考虑多种因素对评价结果的影响；评价结果最差的分项对评价结果影响为百分之百，其他分项则无法影响整体评价结果；这种评价结果的确定方式同样更加适于最终结果的检验，而无法较为客观、直观地反映综合的加固效果。
6.因此，为切实保障浅埋段软弱围岩施工安全性、弥补已有地表注浆加固效果评估方法的短板，科学合理制定统一风险评估指标及建立综合风险评估体系，是当下亟待解决的问题。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种地表注浆加固效果的综合评价方法，以解决现有评估方法无法较为客观、直观地反映综合的地表注浆加固效果的问题。
8.为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：
9.一种地表注浆加固效果的综合评价方法，包括以下步骤：
10.s1、确定评价目标，基于该评价目标构建评价体系的目标层、准则层和指标层；
11.s2、构建所述评价体系中各层次的判断矩阵，计算各层次中每个影响指标的权重值并检验各判断矩阵的一致性；
12.s3、进行注浆加固效果评判，得到评判结果及影响指标分级，采用隶属度函数法计算影响指标的隶属度，基于该隶属度对注浆加固效果进行模糊综合评判并对评判结果进行处理；
13.s4、基于步骤s3中对评判结果进行的处理，对注浆加固效果进行综合评分。
14.进一步地，步骤s1中将地表注浆加固效果作为评价目标，将整体性、强度、渗透性作为三大准则，选用包括孔间土声波波速提高率、孔间单孔声波速率、孔间土抗剪强度提高率、孔体抗压强度、孔间土透水率降低率以及孔体透水率作为影响指标。
15.进一步地，步骤s2中构建所述评价体系中各层次的判断矩阵，为：
[0016][0017]
其中，a
ij
为一个层中影响指标ui对另一个影响指标的重要性；a为判断矩阵。
[0018]
进一步地，步骤s2中计算各层次中每个影响指标的权重值并检验各判断矩阵的一致性，包括：
[0019]
基于判断矩阵，计算矩阵特征向量：
[0020]
aw＝λ
max
[0021]
其中，w为判断矩阵a的特征向量，λ
max
为判断矩阵最大特征值；
[0022]
对特征向量w进行归一化处理，得到各影响指标对于该层的相对权重向量；计算判断矩阵的一致性指标ci和检验系数cr：
[0023][0024]
cr＝ci/ri
[0025]
其中，n为判断矩阵阶数；
[0026]
当cr《0.1时，则判断矩阵具有一致性，反之则不具有一致性。
[0027]
进一步地，步骤s3中注浆加固效果评判及影响指标分级，为：
[0028]
v＝[v1,v2,
…
,vn]
[0029]
其中，v为注浆加固效果的评价集，该评价集中各元素vi，i＝1,2,
…
,n代表各种可能的评判结果；
[0030]
影响指标分级包括优、良、合格、不合格4个等级。
[0031]
进一步地，步骤s3中采用隶属度函数法计算影响指标的隶属度，基于该隶属度对注浆加固效果进行模糊综合评判并对评判结果进行处理，包括：
[0032]
一个层次第i个影响因素ui对评价结果中第j个等级vj的隶属度记为r
ij
，则ui对各等级的隶属度记作ri：
[0033]ri
＝[r
i1
,r
i2
,...，r
in
]
[0034]
类推将所有ri进行排行组合，得到模糊矩阵r：
[0035][0036]
将步骤s2中计算得到的影响因素权重值组成权重矩阵a＝[a1,a2,...am]，与模糊矩阵r进行模糊综合评判，得到模糊综合评判集b：
[0037][0038]
b＝bj(j＝1,2,
…
,n)
[0039]
基于模糊综合评判集b，进行多级评价，包括：
[0040]
在多级评判中将上一级评判得到的模糊综合评判集b＝bj(j＝1，2，...，n)作为本级模糊综合评判的模糊矩阵r即：
[0041][0042]
其余步骤与一级评判相同，即：
[0043][0044]
其中，b
本级
为本级综合评判结论向量；r
m上级
为上级评判矩阵；
[0045]bm上级
为上级综合评判的结论向量；am为上级评判的权重向量；
[0046]rm上级
为上级单因素评判矩阵；a
本级
为本级评判的权重向量；
[0047]bm本级
为本级评判因素层评判时的隶属度；
[0048]r本级
为本级单因素评判矩阵。
[0049]
进一步地，步骤s4中对注浆加固效果进行综合评分，包括：
[0050]
采用百分制建立各评价等级分数范围对应表，并建立影响指标隶属于各评价等级时的打分标准，并以此建立各评价等级对应的评分标准集f：
[0051]
f＝[f1，f2，...，fn]
[0052]
根据整体评价效果对各分级的隶属度，计算最终的评价得分q：
[0053]
q＝b
×
f＝b1f1 b2f2 ... b
nfn
[0054]
其中，fn为影响指标隶属于各评价等级时的打分标准，bn为整体评价效果对各分级
的隶属度。
[0055]
本发明提供的地表注浆加固效果的综合评价方法，具有以下有益效果：
[0056]
本发明利用层次分析法建立评价体系，采用层次-模糊理论进行计算分析，以此形成一套完整的地表注浆加固效果的综合评价体系与方法，以实现对地表注浆法加固工程效果的多指标、多层次的综合评价，可以有效指导现场施工地表注浆加固质量检测。
附图说明
[0057]
图1为本发明地表注浆加固效果的综合评价方法的流程图。
[0058]
图2为本发明的隧道浅埋软弱围岩地表注浆法加固模糊-层次模型。
具体实施方式
[0059]
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
[0060]
实施例1，参考图1，本实施例基于隧道浅埋段软弱围岩地表注浆地表加固目的—改善围岩整体性、提高围岩强度，降低围岩渗透性三个方面，以此进行加固效果评价指标的选取，并利用层次分析法建立评价体系，采用层次-模糊理论进行计算分析，以实现对地表注浆法加固工程效果的多指标、多层次的综合评价，基于本实施例的目的，提供一种地表注浆加固效果的综合评价方法，其具体包括以下步骤：
[0061]
步骤s1、确定评价目标，基于该评价目标构建评价体系的目标层、准则层和指标层，其具体内容如下：
[0062]
构建评价体系的层次结构；
[0063]
收集分析相关文献资料的基础上，结合评价目标特点，依次组建评价体系的目标层、准则层、指标层，其中各层之间要有明显的从属关系，不得出现指标混乱的现象。
[0064]
参考图2，层次-模糊法将问题分解为不同的组成因素，并将重要程度相近或者联系比较紧密的因素划分为一个层次，从而建立研究对象影响因素的递阶层次结构，评价层次包含目标层、准则层、指标层三种层次。
[0065]
将地表注浆加固效果作为评价目标，将整体性、强度、渗透性作为三大准则，选用包括孔间土声波波速提高率、孔间单孔声波速率、孔间土抗剪强度提高率、孔体抗压强度、孔间土透水率降低率以及孔体透水率作为影响指标。
[0066]
步骤s2、构建评价体系中各层次的判断矩阵，计算各层次中每个影响指标的权重值并检验各判断矩阵的一致性，其具体内容如下：
[0067]
构建各层次判断矩阵；
[0068]
以划分好的层次结构为基础，对各层次中的元素进行相互比较，根据元素之间的相对重要性进行相对权重赋值。
[0069]
比如将un作为准则层，其下属的元素有(u
n1
、u
n2
…unm
)，根据相对重要程度u
n1
元素对(u
n1
、u
n2
…unm
)分别赋值得出(a
11
、a
12
、
…a1m
)，以此类推对u
n2
、u
n3
…unm
进行同样处理，最后形成判断矩阵，判断矩阵a为：
[0070][0071]
其中，a
ij
为在一个特定层次中影响指标ui对于影响指标uj的相对重要性，其值的确定可依据层次分析法(ahp)建立的9标度法，如表1。
[0072]
表1 9标度法
[0073]
相对比值含义1两个指标相比，具有同等重要性3两个指标相比，前者比后者稍微重要5两个指标相比，前者比后者明显重要7两个指标相比，前者比后者强烈重要9两个指标相比，前者比后者极端重要2，4，6，8处于两相邻判断的中间值倒数影响指标ui和uj相比等于a
ij
，则uj和ui相比等于1/a
ij
[0074]
计算各层次中每个影响指标的权重值；
[0075]
以建立的判断矩阵a为基础，利用aw＝λ
max
w计算矩阵a的特征向量w，并进行归一化处理得到各影响指标对于该层的相对权重向量，及其权重值。
[0076]
上述过程中存在一个问题，构建的判断矩阵仍然有一部分人为主观因素带入，为此须对判断矩阵的合理性进行检验，具体方法采用矩阵一致性的检验方法：
[0077]
cr＝ci/ri
ꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0078][0079]
其中，λ
max
为判断矩阵最大特征值；n为判断矩阵阶数；ri为平均随机一致性指标，其值随矩阵阶数n变化，具体取值见表2。
[0080]
表2 ri与判断矩阵阶数n的关系
[0081]
n345678910ri0.620.891.121.261.361.411.461.49
[0082]
当cr《0.1时，则认为矩阵具有一致性，如果检验结果显示矩阵不具有一致性，应对判断矩阵进行调整直至满足一致性要求。
[0083]
步骤s3、进行注浆加固效果评判，得到评判结果及影响指标分级，采用隶属度函数法计算影响指标的隶属度，基于该隶属度对注浆加固效果进行模糊综合评判并对评判结果进行处理，其具体内容如下：
[0084]
评判结果及影响指标的分级；
[0085]
评判结果的分级是影响指标分级的基础，评判结果分级是一个基于实际工程效果的分级，其分级内容包括可能出现的所有工程效果，即：
[0086]
v＝[v1,v2,
…
,vn]
ꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0087]
其中，各元素vi(i＝1,2,
…
,n)代表各种可能的总评判结果；
[0088]
影响指标分级要按照评判结果分级的要求确定，影响指标等级要和评判结果等级保持一致，影响指标具体分级标准要以工程要求为基础，同时参考相关文献基础。
[0089]
影响指标的隶属度确定；
[0090]
各影响指标对其分级的隶属度确定是为下一步模糊变换做准备。
[0091]
现阶段隶属度确定常用的方法有隶属度函数法，可根据影响指标分级特征选用合适的隶属度函数。隶属函数能够定量描述事物客观属性，在选取时要以工程客观实际为基础。
[0092]
例如，举例说明：某层次第i个因素ui对评价结果中第j个等级vj的隶属度记为r
ij
，则ui对各等级的隶属度可记作：
[0093]ri
＝[r
i1
,r
i2
,...,r
in
]
ꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0094]
以此类推将所有ri进行排行组合，得到模糊矩阵r；
[0095][0096]
模糊综合评判；
[0097]
将步骤s2中计算得到的影响指标的权重值组成权重矩阵a＝[a1,a2,...am]，与模糊矩阵r进行模糊综合评判：
[0098][0099]
得到模糊综合评判集：
[0100]
b＝bj(j＝1,2,
…
,n)
ꢀꢀꢀꢀ
(8)
[0101]
评判结果处理；
[0102]
一般采用模糊综合评判的工程都比较复杂，一级评判不能满足要求，需进一步开展多级评判，一级评判是多级评判的基础，在多级评判中将上一级评判得到的模糊综合评判集b＝bj(j＝1，2，...，n)作为本级模糊综合评判的模糊矩阵r即：
[0103][0104]
其余步骤与一级评判相同，即：
[0105][0106]
式中，
[0107]b本级
为本级综合评判结论向量；r
m上级
为上级评判矩阵；
[0108]bm上级
为上级综合评判的结论向量；am为上级评判的权重向量；
[0109]rm上级
为上级单因素评判矩阵；a
本级
为本级评判的权重向量；
[0110]bm本级
为本级评判因素层评判时的隶属度；
[0111]r本级
为本级单因素评判矩阵。
[0112]
步骤s4、基于步骤s3中对评判结果进行的处理，对注浆加固效果进行综合评分，其具体内容为：
[0113]
为了使评价结果定量化，采用百分制建立各评价等级分数范围对应表，并建立指标隶属于各评价等级时的打分标准，以此建立各评价等级对应的评分标准集f，根据整体评价效果对各分级的隶属度，求取最终的评价得分q：
[0114]
f＝[f1，f2，...，fn]
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(11)
[0115]
q＝b
×
f＝b1f1 b2f2
…
b
nfn
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
12)。
[0116]
实施例2
[0117]
本实施例将本发明的步骤s1～步骤s4应用于具体的案例中，即将层次-模糊方法应用于隧道浅埋软弱围岩地表注浆法加固效果的综合评价的案例中，其具体包括以下步骤：
[0118]
步骤s1、确定评价目标，基于该评价目标构建评价体系的目标层、准则层和指标层，其具体内容如下：
[0119]
建立层次结构评价模型：
[0120]
参考图2，根据隧道工程质量评价中常见的指标选取类别，隧道浅埋软弱围岩段地表注浆法地表加固效果评价模型从围岩整体性提高、围岩强度提高、围岩渗透性的降低三方面考虑建立地表注浆法质量评价的层次分析模型，以构建层次结构评价模型。
[0121]
层次结构评价模型的三大准则如下：
[0122]
准则一，整体性u1[0123]
整体性：其影响指标包括孔间土声波波速提高率c
11
和孔体单孔声波波速提高率c
12
；
[0124]
孔间土声波波速提高率c
11
指加固后孔间土声波波速相对于加固前测试点的声波波速的提高率，孔体单孔声波波速提高率c
12
指加固后28天时孔体声波测试的波速值。由于声波在岩土体中传播速度主要取决于地层中孔隙、裂隙，因此孔间土声波波速提高率c
11
可反映孔间土的加固效果，孔体单孔声波波速提高率c
12
则可反映成孔质量。
[0125]
具体的，孔间土声波波速提高率c
11
[0126]
岩土体对穿声波波速能够反应两测试孔之间的岩土体的质量，如果岩土体孔隙较多，岩土体较为松散，存在裂隙，土体整体性差，则声波波速较低；反之如果岩土体密实，则
声波波速较高。所以，孔间土对穿声波波速提高率c
11
能够有效反应围岩整体性；根据原地层与相离布孔间距孔间土声波试验，孔间土声波波速提高率为5.7％。
[0127]
孔体单孔声波波速提高率c
12
[0128]
孔体的单孔声波波速值能够反映孔体的完整程度，如果成孔体较为完整，则波速较高，如果孔体存在裂隙或者包裹有未破碎土颗粒，则波速较小。某孔的施工参数与新屋隧道浅埋段地表注浆法的施工参数基本一致，所以孔体单孔声波波速取该孔的测值，即16％。
[0129]
准则二，强度u2[0130]
强度，其影响指标包括孔间土抗剪强度提高率c
21
和孔体抗压强度c
22
；
[0131]
具体的，孔间土抗剪强度提高率c
21
指加固后孔间土抗剪强度相对于加固前测试点抗剪强度的提高率，孔体抗压强度p4指加固后28天时孔体的抗压强度。
[0132]
岩土体的抗剪强度和孔体的抗压强度可以在一定程度上反映整体加固效果在强度方面的表现。
[0133]
孔间土抗剪强度提高率c
21
[0134]
新屋隧道浅埋段地表注浆法地表加固中，孔间土在加固地层中的面积占比为77.4％，面积占比较大，孔间土能与孔体有效结合能够共同提高浅埋段围岩强度，通过对加固前后孔间土与原地层土体抗剪强度，反映围岩强度的提高；根据原地层土体和孔间土的室内剪切试验，取竖向压力为200kpa时孔间土的抗剪强度进行分析，四种地层的孔间土抗剪强度平均提高率为7.8％。
[0135]
孔体抗压强度c
22
[0136]
新屋隧道浅埋段地表注浆法地表加固中，孔体在加固地层中的面积占比为22.6％，孔体的强度能够很大程度影响整体围岩的强度，而孔体抗压强度c
22
又能够直接反映孔体抗压强度，所以选取孔体抗压强度c
22
能够有效表征围岩强度。孔体抗压强度c
22
值取四种土层孔体的无侧限抗压强度平均值，即9.6mpa。
[0137]
准则三，渗透性u3[0138]
渗透性：其影响指标包括孔间土透水率降低率c
31
和孔体透水率c
32
；
[0139]
孔间土透水率降低率c
31
指加固后孔间土五点压水试验测得的透水率相对于加固前测试点五点压水试验测得的透水率的降低率，孔体透水率c
32
指加固后28天时孔体压水试验测得的透水率。孔间土透水率降低率c
31
和孔体透水率c
32
可以较直观的反映围岩的渗透性。
[0140]
孔间土透水率降低率c
31
[0141]
原位压水试验能够较为有效反映出地层渗透性，通过加固前后孔间土的吕荣值变化，确定加固前后孔间土吕荣值降低率；根据原地层与相离布孔间距孔间土压水试验，孔间土吕荣值降低率为75.5％。
[0142]
孔体透水率c
32
[0143]
孔体在加固围岩中的面积占比为22.6％，孔体的渗透性加固围岩的渗透性影响很大，但是孔体在形成过程复杂，物理力学性质不均一，室内渗透试验不能有效反映孔身整体渗透性，孔体原位压水能够较为有效反映出孔体渗透性。孔体透水率取孔体压水试验的平均值0.13lu。
[0144]
步骤s2，确定指标体系权重，其具体内容如下：
[0145]
参考图2建立的地表注浆法加固效果评价模糊-层次结构模型为基础，用判断矩阵的建立方法，建立各指标、准则层判断矩阵表如表3～6。
[0146]
表3判断矩阵表a
[0147]
a整体性u1强度u2渗透性u3整体性u1112强度u2112渗透性u31/21/21
[0148]
表4判断矩阵表u1
[0149][0150][0151]
表5判断矩阵表u2
[0152]
强度u2孔间土抗剪强度提高率c
21
孔体抗压强度c
22
孔间土抗剪强度提高率c
21
1/21孔体抗压强度c
22
12
[0153]
表6判断矩阵表u3
[0154]
围岩渗透性降低u3孔间土透水率降低率c
31
孔体透水率c
32
孔间土透水率降低率c
31
11孔体透水率c
11
11
[0155]
根据各层判断矩阵表得到各层对上一层的判断矩阵：
[0156][0157]
利用matlab对各矩阵的特征向量进行归一化处理得到各层对于上一层的权重集分别为：
[0158]
准则层对目标层z的权重集az＝[0.4，0.4，0.2]；
[0159]
指标层对准则层u1的权重集a
u1
＝[0.25，0.75]；
[0160]
指标层对准则层u2的权重集a
u2
＝[0.64，0.36]；
[0161]
指标层对准则层u3的权重集a
u3
＝[0.5，0.5]。
[0162]
步骤s3、进行注浆加固效果评判，得到评判结果及影响指标分级，采用隶属度函数法计算影响指标的隶属度，基于该隶属度对注浆加固效果进行模糊综合评判并对评判结果进行处理，其具体包括以下内容：
[0163]
地表注浆法地表加固效果的模糊综合评判，其具体包括：
[0164]
建立新屋隧道浅埋软弱围岩段加固效果评价集
[0165]
新屋隧道浅埋段地表注浆法地表加固的目的是为了保证隧道暗挖的顺利进行，本次加固效果共分为优、良、合格、不合格4个等级，建立评价集：
[0166]
v＝[v1，v2，v3，v4]＝[优，良，合格，不合格]
ꢀꢀꢀꢀ
(13)
[0167]
具体各评判结果等级的解释说明如下：
[0168]
优：总体来说是围岩强度、整体性、渗透性完全满足隧道暗挖要求。具体而言，地表注浆孔体成孔效果较好，孔体强度和渗透性达到均一水泥土固结体水平，孔间土强度得到极大提高，加固后浅埋段洞内开挖时，掌子面无规模性坍塌发生，仅出现有少量滴水点。
[0169]
良：总体来说是围岩强度、整体性、渗透性满足隧道暗挖要求。具体而言，地表注浆孔体成孔效果好，孔体强度和渗透性达到均一水泥土固结体水平，孔间土强度得到较大的提高，加固后浅埋段洞内开挖时，掌子面出现局部围岩碎块掉落，少量出现点线状滴水点，不影响隧道正常开挖。
[0170]
合格：总体来说是围岩强度、整体性、渗透性基本满足隧道暗挖要求。具体而言，地表注浆孔体成孔效果一般，孔体强度略低于均一水泥土固结体水平，孔体渗透性较完整水泥土固结体略高，孔间土强度得到一定的提高，掌子面围岩自稳能力一般，出现掉块现象，涌水点较多呈股状涌水，通过简单预加固措施处理后，不影响隧道开挖。
[0171]
不合格：总体来说是围岩强度、整体性、渗透性均为达到隧道暗挖要求。具体而言，地表注浆孔体成孔效果较差，孔体芯样破碎，孔体透水率较大，孔间土强度提高有限，掌子面无自稳能力，围岩掉块明显，涌水现象显著，对隧道开挖施工影响严重。
[0172]
隧道浅埋段加固各影响指标分级，其具体包括：
[0173]
在参考《建筑地基处理技术规范》(jgj79-2012)基础上，结合已有类似工程实例，对各指标进行如下分级，如表7。
[0174]
表7各评价指标实测值及不同等级的分级标准
[0175]
[0176][0177]
隶属度确定，其具体包括：
[0178]
指标层中的各影响指标均属于连续型随机变量，对各影响指标隶属度的确定采用隶属度函数。结合各指标值的特点，选取“降半梯形分布”确定各影响指标隶属度，其公式如下：
[0179][0180][0181][0182][0183]
其中，a
k,m
代表各指标分级的分界值，b
k,m
计算如下：
[0184]bk,0
＝a
k,1-(a
k,2-a
k,1
)/4
[0185]bk,1
＝a
k,1
(a
k,2-a
k,1
)/4
[0186]bk,2
＝a
k,2-(a
k,2-a
k,1
)/4
[0187]bk,3
＝a
k,2
(a
k,3-a
k,2
)/4
[0188]bk,4
＝a
k,3-(a
k,3-a
k,2
)/4
[0189]bk,5
＝a
k,3
(a
k,3-a
k,2
)/4
[0190]
经过计算可得各指标实测值对各分级的隶属度，如表8。
[0191]
表8各评价指标实测值对不同等级的隶属度值
[0192][0193]
一级模糊评判，其具体包括：
[0194]
根据本次建立的评价模型，本模型必须进行两级判别，下面进行各指标层对准则层的以及模糊综合评判：
[0195]
由表8可知:
[0196]
①
整体性的模糊矩阵指标层对准则层u1的权重集a
u1
＝[0.25，0.75]，所以模糊综合评判可表示为：
[0197][0198]
②
强度的模糊矩阵指标层对准则层u1的权重集a
u2
＝[0.64，0.36]，所以模糊综合评判可表示为：
[0199][0200]
③
渗透性的模糊矩阵指标层对准则层u3的权重集
[0201]au3
＝[0.5，0.5]，所以模糊综合评判可表示为：
[0202][0203]
二级模糊综合评判，其具体包括：
[0204]
将(4)中结论向量b
ui
组合形成的矩阵作为二级评判矩阵r：
[0205][0206]
准则层对目标层的权重集az＝[0.4，0.4，0.2]，所以模糊综合评判可表示为：
[0207][0208]
即评价结果对评价集中“优”的隶属度为0.68，对“良”的隶属度为0.18，对“合格”的隶属度为0.14，对“不合格”的隶属度为0。
[0209]
步骤s4、基于步骤s3中对评判结果进行的处理，对注浆加固效果进行综合评分，其具体包括以下内容：
[0210]
加固效果的定量评价应通过分数进行，为保证评价方法的验证作用，各评级对应分数的确定结合了设计标准中各指标的范围要求及综合评价模型中各指标的权重；最终确定的各评级分数划分如表9。
[0211]
表9各评级对应分数划分表
[0212]
评价等级优良合格不合格分数[90,100][80,90)[60,80)[0,60)
[0213]
各指标在隶属于不同等级中时的打分标准以各评级对应分数范围的平均值为准，但为了保证评价方法的验证性(评分低于60时一定不满足设计标准)，“不合格”一级的打分标准进行了降低，最终确定的评分标准集为：
[0214]
f＝[95 85 70 10]
[0215]
根据评价结果对评价等级的隶属度，可知最终定量评价结果的分数为：
[0216]
q＝b
×
f＝0.68
×
95 0.18
×
85 0.14
×
70＝90.2
[0217]
最终评分结果为90.2分，评分结果的等级对应为“优”，即隧道浅埋段地表注浆法地表加固效果为“优”。结合后期洞内开挖效果和监控量测数据分析，浅埋段开挖过程中加固后浅埋段洞内开挖时，掌子面无规模性坍塌发生，仅出现有少量滴水点，加固后围岩最大孔隙水压力仅为14kpa，同时拱顶沉降稳定在4.6cm左右，拱顶处的地表沉降仅为5.6cm，左右拱腰的收敛值稳定于3.2cm处，地表沉降和洞内收敛均符合规范要求，隧道开挖结果符合“优”等级效果的要求。
[0218]
本发明研究结合地表注浆孔体质量特点、隧道软弱浅埋软弱围岩的工程地质特征以及现场加固效果检测手段所获取的影响指标，并根据设计要求的质量标准或有关技术文件要求，建立一套隧道软弱浅埋软弱围岩地表注浆法地表加固效果模糊层次评价体系，为以后相似工程提供参考价值。
[0219]
虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利
的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。