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基于R/S分析法与分形理论的围岩变形特征研究
引用本文:李业学,刘建锋.基于R/S分析法与分形理论的围岩变形特征研究[J].四川大学学报(工程科学版),2010,42(3):43-48.
作者姓名:李业学  刘建锋
作者单位:1. 襄樊学院,建筑工程学院,湖北,襄樊,441053;四川大学,水利水电学院,四川,成都,610065
2. 四川大学,水利水电学院,四川,成都,610065
基金项目:国家自然科学基金项目(50974091;50620130440); 国际科技合作资助项目(2007DFB60100); 襄樊学院青年项目(2009YB019); 襄樊学院启动项目; 襄樊学院教研项目(JY200927)
摘    要:基于R/S分析法与分形理论,对某水电站地下厂房处于同一高层不同剖面的围岩变形特征进了深入剖析,计算了所有多点位移计(4点)测点位移时间序列的Hurst指数与分形维数,提出了围岩开裂的分维判据.研究结果表明,所有测点的位移时间序列的Hurst指数日均在区间(0.5,1)内,且离M410较近剖面的Hurst指数基本趋近于1,这揭示,围岩的变形在今后一段时间仍会继续增长,且增长速率持续提高.当从一个剖面到另一个剖面时,多点位移计的两浅层测点(孔口、5.0 m)位移时间序列的分形维数先变小后变大,开裂剖面(M410所处剖面)的分形维数最小,这表明出现维数最小值是该剖面即将发生开裂的前兆与迹象;另外,尽管两深层测点(11.0 m、17.5 m)总体上存在类似趋势,然而没有如同浅层测点在某个区域存在着显著的单调性这一规律,这表明,M410所处剖面的裂缝深度不可能超出11.0 m,其值应该在5.0 m到11.0 m之间.

关 键 词:围岩变形  位移时间序列  分维  R/S分析法
收稿时间:2009/5/12 0:00:00
修稿时间:2009/7/21 0:00:00

Study on Deformation Characteristic of Surrounding Rock by R/S Method and Fractal Theory
Li Yexue and Liu Jianfeng.Study on Deformation Characteristic of Surrounding Rock by R/S Method and Fractal Theory[J].Journal of Sichuan University (Engineering Science Edition),2010,42(3):43-48.
Authors:Li Yexue and Liu Jianfeng
Affiliation:LI Ye-xue 1,2,LIU Jian-feng 2* (1.School of Civil , Eng.Architecture,Xiangfan Univ.,Xiangfan 441053,China,2.School of Water Resource , Hydropower,Sichuan Univ.,Chengdu 610065,China)
Abstract:The deformation characteristic of surrounding rock in the underground powerhouse of a hydropower station is analyzed by R/S method and fractal theory.Hurst indexes and fractal dimensions of displacement time series of all monitoring points are calculated.Fractal dimension criterion is presented.Hurst indexes of displacement-time series of all measurement points are greater than 0.5 and less than 1,and Hurst indexes of displacement-time series in cross-section neighboring from M410 approximate 1,which shows ...
Keywords:deformation of surrounding rock  displacement-time series  fractal dimension  R/S method  
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