基于多层次分析法的交通工程钢结构防腐材料环境影响评价

葛志华，郝思文

（江苏省交通科学研究院股份有限公司，江苏 南京 211112）

1 概述

随着我国公路里程的快速增长，公路沿线的交通工程设施及其钢构件数量也快速增长。为了防止交通工程钢构件过早地腐蚀，造成资源浪费，需进行防腐处理，防腐方法主要有热浸镀锌、热浸镀铝及喷涂等。随着气候环境的变化，防腐材料会自然风化，势必会对周围环境造成一定的影响。本文基于层次分析法对不同的防腐材料及防腐方法对环境产生的不同影响进行分析，旨在建立交通工程钢结构防腐材料对环境影响的评价体系。

2 基于层次分析法（AHP）的环境影响评价方法

2.1 环境评价的含义

本文将防腐材料对环境影响的评价定义为交通工程钢结构防腐材料对环境的影响大小，被评价路段环境质量越好，则说明防腐材料越环保，对路边环境影响越小。建立环境评价体系能够有效地对环境的实际受防腐材料影响程度进行系统调查和评估，检查对减少环境影响的程度和实施效果，检验防腐材料的环保性，判断提出的环保措施的有效性，对一些施工前并未意识到但施工后认识到影响进行分析研究，以达到改进防腐材料和防腐方法的目的，对已造成环境影响的，采取补救措施，以达到消除不利影响的作用。

2.2 防腐材料环境影响评价过程

公路交通工程钢结构防腐材料对环境造成影响的诱因众多，本文从交通工程钢结构的防腐材料、防腐方法及钢结构所安装的环境条件进行分析，将防腐材料分为锌、铝和涂塑3种常见防腐材料；防腐方法则分为电镀、热浸、热喷涂和静电喷涂4种。

结合多层次分析法本文确定了以目标层、准则层、措施层3个层次为基本框架的环境评价指标方法，目标层为环境质量；准则层包括防腐材料、防腐方法和防腐环境；准则层中的防腐材料对应措施层中的锌、铝、涂塑3个因素；防腐方法对应电镀、热浸、热喷涂和静电喷涂4个因素；防腐环境对应温度和湿度2个因素。

2.3 评价指标量化

根据所列举的目标层、准则层、措施层各因素之间的关系，结合表1所示的判断矩阵，对各层之间及各因素之间的关系进行量化，建立钢结构防腐材料对环境影响的多层次评价的判断矩阵（见表1），得到评价各个指标最终的权重见表2。

表1 判断尺度

表2 环境评价指标权重总表

2.4 权重计算

根据多层次分析法（AHP）理论，确定权重的方法有和法、根法、特征根法和对数最小二乘法等多种。本文选用和法计算得到交通工程钢结构防腐材料各层间及各个指标最终的权重值，根据表4的权重系数对每一个措施评分表的项目进行赋值。

（1）依据措施评分表由专家老师对措施层各个指标打分，通过措施得分率确定措施层指标的分值。其中措施得分率计算公式为：措施得分率=措施得分之和/措施最高分之和×100%。

（2）准则层得分取措施层总得分的平均分：

防腐材料，xA1=（xB11+ xB12+xB13）/3；

防腐方法，xA2=（xB21+ xB22+xB23+xB24）/4；

防腐环境，xA3=（xB31+ xB32）/2。

（3）目标层得分取准则层总得分的平均分：

Z=（k1xA1+k2xA2+k3xA3）/3。

2.5 评价分析

对于如何评价防腐材料的环保度，本文根据目标层得分Z的取值范围。将此范围分为5个层次，即环保、较环保、一般、轻度污染、重度污染，对应的得分见表3：

表3 环境评价指标打分表

3 通锡高速环保度评价

3.1 通锡高速环保度计算

根据通锡高速的实际情况，并请相关专家老师对措施层各个指标打分，措施层得分见表4。准则层得分是措施层总得分的平均分，准则层得分见表5。

目标层总得分平均分Z为4.031分，可以得知通锡高速的环保度为环保，交通工程钢结构防腐材料及防腐方法是绿色环保的。

表4 环境评价指标打分表

表5 环境评价指标得分表

3.2 发展环保高速公路交通工程的建议

从通锡高速的环保度计算可以看出，该高速交通工程钢结构防腐材料的环保度得分为4.031分，环保度为环保的，说明交通工钢结构的方法及材料的选取是环保的，对此从以下几个方面提出建议：

（1）推进节能技术的应用。减少使用高能耗的电镀产品，换以能耗较低、效率较高的热浸产品用于高速公路交通工程钢结构中。

（2）积极推进高速公路沿线设施环境监测信息化和智能化进程。推广路侧环境监测站，及时有效地实时监测路侧环境信息，实现信息共享和提高环保应急效率。

4 结论

现阶段我国高速公路还未建立高速公路沿线交通工程钢结构防腐材料对环境的影响评价体系，当前高速公路钢结构防腐距离绿色环保还有一定的距离，需要从节能减排、新能源、智能化监控等方面来实现绿色交通的发展目标。

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［2］黄艳.高速公路建设对自然生态系统稳定性的影响［D］.武汉：华中师范大学，2011.

［3］张智勇.常用防腐蚀涂层及其在交通工程中的应用［J］.公路交通科技，2001，18（21）：193-196.

［4］GB/T 18226—2000高速公路交通工程钢结构防腐技术条件［S］.