基于SPA–熵权–TOPSIS模型的露天矿边坡岩体风险分级评价及应用

摘要

露天矿边坡稳定性受岩体性质以及边坡高度、坡率等多因素共同影响，具有不确定性和复杂性，极限平衡、数值模拟等单一稳定性评价方法难以全面的获取边坡稳定性分析结果.为此，提出一种融合数值模拟与多指标决策理论的综合评价体系，以期更好表征边坡稳定性状态.研究结果表明：(1) GSI在SPA–熵权–TOPSIS综合体系中对相对贴近度影响最为显著，边坡高度次之，最后是台阶坡角；(2)最大水平应力、最大位移和塑性区体积占比为评价指标体系的核心关键；(3)针对单一力学指标在稳定性判别上的不一致性，明确了多维度指标协同评价的必要性；(4)构建的SPA–熵权–TOPSIS综合评价体系有效融合了多源数值模拟数据，通过客观赋权纠正了传统评价中的主观偏差.该体系在露天矿边坡稳定性评估中展现出良好的适用性与精准度，为矿山安全分级管控与设计优化提供了量化的科学决策工具.

关键词

边坡风险评价 / 数值模拟 / SPA / 熵权法 / TOPSIS

基金资助

国家自然科学基金资助项目（52174106）