基于突变级数法的岩体质量评价Rock Mass Quality Assessment Based on Catastrophe Progression Method
孟东芳,唐皓,童锋
摘要(Abstract)：
为了改进以往岩体质量评价时难以准确确定指标权重的缺陷,提出将突变级数法应用于岩体质量评价。依据突变级数理论,选择岩体钻进速度、岩体声波速度、结构面间距、结构面摩擦系数、岩石单轴抗压强度等岩石质量指标为影响因素构建岩体质量评价的递阶层次结构模型;同时根据各影响因素对应的分类依据采用随机插值法构建学习样本,对学习样本数据预处理之后进行突变级数值计算;再次依据学习样本的突变级数值与实际经验等级值构建岩体质量评价的突变级数判据。最后应用检测样本对所构建的岩体质量突变级数评价模型进行验证。研究结构表明,突变级数法高效适用于岩体质量评价,具有良好的应用前景。
关键词(KeyWords)： 突变级数法;岩体质量;判据;评价
基金项目(Foundation): 国家自然科学基金项目(41602305);; 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室开放基金项目(SKLGP2017K010);; 中国地质调查局工作项目(DD20179605)
作者(Author): 孟东芳,唐皓,童锋
参考文献(References)：
- [1]中华人民共和国水利部.工程岩体分级标准(GB50218-94)[S].北京,1995.
- [2]董学晟.工程岩体分级标准的研究[J].长江科学院院报,1992,9(4):1-9.
- [3]Deere D W D U. The rock quality designation(RQD)index in practice[C]. 1988.
- [4]Barton N. Rock Mass Classification and Tunnel Reinforcement Selection Using the Q-System[C]. 1988.
- [5]Bieniawski Z T. Geomechanics classification of rock masses and its application in tunneling[C]. Denver:1974.
- [6]陶振宇,彭祖赠.模糊数学在岩石工程分类中的应用[J].岩土工程学报,1981,3(01):36-45.
- [7]刘康和.试用灰色关联分析评价工程岩体质量[J].人民黄河,1993(04):34-36.
- [8]李强. BP神经网络在工程岩体质量分级中的应用研究[J].西北地震学报,2002,24(03):29-33.
- [9]赵洪波,冯夏庭,尹顺德.基于支持向量机的岩体工程分级[J].岩土力学,2002,23(06):698-701.
- [10]文畅平.基于属性数学理论的岩体质量分级方法[J].水力发电学报,2008,27(03):75-80.
- [11]刘志祥,吴蝶媚,唐志祥.基于熵权属性识别模型的岩体质量分级[J].科技导报,2014,32(22):52-56.
- [12]姚银佩,李夕兵,宫凤强,等.加权距离判别分析法在岩体质量等级分类中的应用[J].岩石力学与工程学报,2010,29(S2):4119-4123.
- [13]邱道宏,陈剑平,阙金声,等.基于粗糙集和人工神经网络的洞室岩体质量评价[J].吉林大学学报(地球科学版),2008,38(01):86-91.
- [14]肖云华,王清,陈剑平,等.基于粗糙集和支持向量机的融合算法在岩体质量评价中的应用[J].煤田地质与勘探,2008,36(06):49-53.
- [15]宋鑫华.基于尖点突变理论的浆砌块石边坡稳定性研究[J].岩土力学,2016,37(12):1-7.
- [16]文畅平,肖宏彬,曾娟娟.基于突变级数法的滑坡稳定性评价[J].自然灾害学报,2015,24(02):68-73.
- [17]李亚男,俞洁,王飞儿,等.基于突变级数法的千岛湖流域生态安全评价[J].浙江大学学报(理学版),2014,41(06):689-695.
- [18]金佩剑,王恩元,刘晓斐,等.冲击地压危险性综合评价的突变级数法研究[J].采矿与安全工程学报,2013,30(02):256-261.
- [19]宫凤强,李夕兵,高科.地下工程围岩稳定性分类的突变级数法研究[J].中南大学学报(自然科学版),2008,39(05):1081-1086.
- [20]曹伟,盛煜,齐吉琳.基于突变级数法的青海木里矿区冻土环境评价[J].煤炭学报,2008,33(08):881-886.
- [21]Thom R. Structural Stability,Catastrophe Theory,and Applied Mathematics[J]. Siam Review,1977,19(2):189-201.
- [22]贾超,肖树芳,刘宁.可拓学理论在洞室岩体质量评价中的应用[J].岩石力学与工程学报,2003,22(05):751-756.