【技术实现步骤摘要】
基于组合赋权法与可拓理论的草炭土冻融分级评价方法
[0001]本专利技术涉及土体冻融评价
,具体涉及一种基于组合赋权法与可拓理论的草炭土冻融分级评价方法。
技术介绍
[0002]草炭土是我国东北地区、青藏高原、四川、云南西北部等地区广泛分布的一种特殊土体,是植物残体随着沼泽发育历经长期地质作用与复杂生化过程形成的产物,具有有机质含量高,富含草根纤维的特殊性质。
[0003]目前东北地区线路工程建设发展迅速,如吉林省东部地区的敦白高速铁路、鹤大高速公路等,其中部分路段不可避免地穿过季冻区的草炭土分布区域,草炭土的特殊性质与土层冻融给高速公路与高速铁路的正常运行带来一定的安全隐患,对区域内工程建设与安全运输具有不利的影响。
[0004]因此,对季冻区草炭土进行冻胀融沉的分级评价对于指导该地区工程建设具有积极意义。目前国内现行的规范对季节性冻土的冻胀性与多年冻土的融沉性制定了相应的分级标准,但是针对季冻区草炭土的冻融分级缺少对应的评价方法。
技术实现思路
[0005]基于上述问题,本专利技术的目的在于提供一种基于组合赋权法和可拓理论的草炭土冻融分级评价方法,选取合适的评价因子,使用层次分析法与熵值法分别为评价指标赋权,将两种方法得到的结果组合分析,可以体现出主客观方法融合的优点,避免单一方法的缺陷,得到更合理的指标权重值;可拓学原理在于研究事物、特征及其量值,建立物元与可拓集合的概念,利用形式化的方法解决一些不相容问题,建立基于可拓理论的冻融等级评价模型,可以用来评价季冻区草炭土的冻融 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于组合赋权法与可拓理论的草炭土冻融分级评价方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:分析草炭土冻胀融沉性质的主要影响因素和冻融特性指标,选取合适的影响因子作为冻融分级的评价指标;步骤2:通过室内试验获得各评价指标的实测值,对评价指标参数进行归一化处理,使其量化到0~1之间;步骤3:使用层次分析法和熵值法分别确定评价指标的权重值,将得到的结果通过线性加权法进行组合,获得各评价指标的最终权重;步骤4:划分评价等级,建立经典域、节域与待评物元,建立草炭土冻融分级评价的物元可拓模型,代入步骤3得到的权重值计算待评对象对于每个等级的关联度;步骤5:比较待评对象的各个等级的关联度,确定草炭土的冻融评价等级。2.根据权利要求1所述的基于组合赋权法与可拓理论的草炭土冻融分级评价方法,其特征在于,步骤1中选取的草炭土冻融分级的评价指标分别为含水率、干密度、有机质含量、分解度、冻胀率和融沉系数。3.根据权利要求1所述的基于组合赋权法与可拓理论的草炭土冻融分级评价方法,其特征在于,步骤2中归一化处理方法根据评价指标对结果的正向影响与负向影响分别选用以下两种:正相关指标:(1)(1)负相关指标:
ꢀꢀ
(2)其中,X
ij
为样本数据中第i个样本的第j个指标的实测值。4.根据权利要求1所述的基于组合赋权法与可拓理论的草炭土冻融分级评价方法,其特征在于,步骤3中各评价指标的权重值计算包括如下步骤:3.1层次分析法确定主观权重;3.2熵值法确定客观权重;3.3层次分析法
‑
熵值法组合赋权。5.根据权利要求4所述的基于组合赋权法与可拓理论的草炭土冻融分级评价方法,其特征在于,层次分析法确定主观权重过程如下:1)建立层次结构模型将选定的评价指标划分为两个层次,根据各个指标的分类情况建立层次结构模型,其中包括目标层、准则层、决策层;2)建立判断矩阵评估各层次的各个因素对冻融等级的影响程度,两两比较后根据1
‑
9标度法(表1)对同一层次的两个评价因子的相对重要性进行赋值,建立判断矩阵;计算判断矩阵的最大特征值λ
max
及其对应的特征向量,归一化后得到该层次各因素的权重值;
表1 判断矩阵标度方法3)一致性检验判断矩阵还应进行一致性检验,满足一致性要求的标准为一致性比率CR<0.1,CR根据下式计算:
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)其中CI为一致性指标,定义为,n为判断矩阵阶数;RI为随机一致性指数;表2 随机一致性指标RIn1234567891011RI000.580.901.121.241.321.411.451.491.51通过查表获得指标。6.根据权利要求4所述的基于组合赋权法与可拓理论的草炭土冻融分级评价方法,其特征在于,熵值法确定客观权重的过程如下:1)计算各指标的熵值;首先计算各个样本的在各项指标下所占的比重,如式(4):
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)其中,P
ij
为第i个样本的第j项指标的权重值;a
ij
为第i个样本第j项指标的无量纲化值;根据式(5)计算各个指标的熵值e
j
:
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)其中,n为选取的样本个数;e
j
为第j项指标的熵值;2)计算各指标的权重值;熵值e
j
可以用来度量某一项指标信...
【专利技术属性】
技术研发人员:吕岩,马晓祯,贺元源,杨圣涛,刘婷婷,
申请(专利权)人:吉林大学,
类型:发明
国别省市:
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