围岩稳定性评价的分形—插值模型

围岩的稳定性评价是一个复杂的不确定系统问题,为了准确评价围岩所处的稳定性状态,进而为围岩稳定性的防治提供科学依据,提出了基于分形—插值模型的围岩稳定性评价方法.该方法首先选取影响围岩稳定性评价的5个主要因素,根据分类标准,采用在每级标准中随机内插的方法,得到50个标准样本,用于构建围岩稳定性分类的分形—插值模型;其次根据最大似然分类原则确定每个围岩稳定性指标的评价分维数;然后利用加权求和法计算样本的综合评价值,并根据样本综合评价值与经验等级之间的关系建立分形—插值评价模型;最后,通过实例分析表明:该模型的评价结果是准确和可靠的,与采用其他几种分类方法所得结论一致.此外,该模型可以得出每个样本的具体得分值,即使对属于同一级的样本也可以排出它们的优劣顺序,因而具有较高的分类精度,为围岩稳定性评价提供了一种较好的新方法.     

基于分形插值模型的岩爆预测研究

岩爆等级预测是一个复杂的不确定系统问题,为了准确评价岩爆所处的分类状态,进而为岩爆的防治提供科学依据,提出了基于分形-插值模型的岩爆评价方法.该方法选取影响岩爆评价的3个主要因素,根据分类标准和随机内插方法得到40个标准样本,采用最大似然分类原则确定每个岩爆预测指标的评价分维数,利用加权求和法计算样本的综合评价值,并基于样本综合评价值与经验等级的关系建立分形-插值评价模型.实例分析表明:该模型的评价结果合理、客观,为岩爆预测提供了一种新的研究方法与思路.     

基于粗糙集赋权的山区公路土石边坡可拓稳定性评价模型

为了对山区公路沿线土石边坡稳定性进行评价分级,并采取相应的防护措施,在总结现有国内外边坡研究成果和实地调研的基础上,根据山区公路土石边坡的特点,选取了影响土石边坡稳定性的4个一级指标(水文气象、坡体状况、岩土体特征、植被状况)和12个二级指标(降雨量、渗流、地下水位;边坡坡度、边坡高度、边坡形态;基岩岩性、岩石占比、块石级配;植被类型、根系发育状态、植被覆盖率),建立了山区公路土石边坡稳定性评价体系,为对定量指标和定性指标进行处理,建立了评价指标量化标准,并将15处实际边坡数据进行了离散化处理,把边坡的评价指标和稳定性等级均分为4级,赋予相应的等级范围,应用粗糙集理论确定了各评价指标的权重值.最后基于可拓学理论,建立了山区土石边坡的可拓稳定性评价模型,对边坡稳定性进行了评价.并应用该模型,对山区省道S314段内边坡实例进行了验证,评价结果表明,该评价模型科学、合理,结果可靠,为工程的实际应用提供了参考.     

基于多判据的“三高”地区公路边坡稳定性的综合评价

高寒、高海拔、高地震烈度地区的边坡稳定性比一般地区更为复杂,评价时须考虑冻融、风化、地震等影响因素。选取模糊综合评价法、极限平衡法、数值计算法、可靠度分析法计算结果作为基础指标,采用改进的层次分析法确定指标权重,根据模糊数学理论计算指标隶属度,构建多判据下"三高"地区公路边坡稳定性综合评价模型。基于该模型对乌尉高速公路K53~K78区段岩质边坡的稳定性进行分析,结果与TFBQ体系评价结论吻合,验证了该模型的正确性及合理性。     

复杂条件下公路边坡稳定性分析与系统研制

对Sarma法改进的基础上,研究了任意滑面的、不同透水介质岩土体边坡的稳定性评价方法,并开发研制了考虑地下水作用、地震作用、坡体附加荷载或加固力的边坡稳定性评价分析系统,它集多种条件下稳定系数计算、敏感性分析、可靠性分析和边坡最佳加固角、加固力的确定于一体.通过十几个工程实例的应用和优化,该方法已经成为一种综合的较为精确的评价方法,研制的系统实用、可靠.     

基于组合赋权法和改进TOPSIS法的排土场边坡稳定性评价

为提高排土场边坡稳定性等级评价的客观性和准确性,运用组合权重和改进逼近理想解排序法建立排土场边坡稳定性评价模型。首先选取坡高、坡度、堆积台阶数等9个主要影响因素构建排土场边坡稳定性评价指标体系,再采用层次分析法和基于指标相关性的指标权重确定法获取指标的最优权重,结合灰色关联系数改进逼近理想解排序法建立边坡稳定性评价模型。以乌龙泉排土场边坡为研究对象,完成9个测点的稳定性评价,结果表明：所提评价指标权重与评价模型获得的评价准确率优于对比方法,在排土场边坡稳定性评价中适用性高,具有工程指导意义。     

改进层次分析法在滑坡稳定性评价中的应用

为了提高滑坡稳定性评价结果的合理性和可靠性,在确定滑坡稳定性影响因素集的基础上,将模糊互补一致性判断矩阵引入层次分析法并扩展到模糊环境中,得到改进层次分析法,运用其建立了基于半定量-半定性指标的滑坡稳定性评价模型. 以达县虎盘山滑坡为例,利用该评价模型对暴雨加地震、暴雨和自然工况下的滑坡稳定性进行了分析,并将上述评价方法与传统刚体极限平衡法进行比较. 结果表明:在暴雨加地震和暴雨条件下,坡体均处于不稳定状态,必须采取必要的工程措施对滑坡进行防治;在自然工况条件下,坡体则处于稳定状态,无需采取防治措施.     

209国道线太矶头人工高边坡防治工程研究

在综合分析209国道线太矶头人工高边坡工程地质条件的基础上,首先对该边坡的稳定性进行了力学计算与评价,结果表明:北段边坡的整体稳定性安全储备不足,主要存在潜在的整体滑移及局部掉块和剥落破坏,而南段边坡则主要存在坡面局部掉块和剥落破坏.针对该边坡的实际地质地形条件、稳定性状况、边坡破坏后的危害程度等,将整个工程治理区划分为四个区段,确定了各区段具体的工程治理方案,并对细部结构进行了设计研究.最后,对加固后的边坡进行了稳定性验算,各项验算指标符合规范要求.     

地震作用下桩锚组合结构加固边坡稳定性分析

对于一些性质复杂,滑坡推力巨大的边(滑)坡,单一的抗滑结构对其整治已显得无能为力,于是各种组合抗滑结构应运而生,然而目前对采用组合防治结构加固边坡稳定性的研究又十分稀缺.因此,以桩锚组合结构加固边坡为例,运用极限分析上限定理,推导出了地震作用下桩锚组合结构加固边坡中抗滑桩所需提供抗力的计算公式以及该加固边坡的屈服加速度计算公式,并提出了永久位移的预测方法,为地震带边坡防治结构的设计提供理论依据.通过对桩锚组合结构加固的实例边坡的计算分析,得到了在确定的锚索布置条件下,抗滑桩所需提供抗力和边坡屈服加速度与地震系数、抗滑桩布置位置、边坡特性和坡体材料特性等因素相关关系的一系列研究结果,揭示了地震作用下桩锚组合结构加固边坡的稳定性.     

基于可拓理论的边坡稳定性评价研究

岩体边坡的稳定性是受多种因素共同影响的复杂巨系统,通过某种方法对边坡稳定性进行合理、准确的评价一直是岩土工程研究的重要内容。基于物元理论和关联函数,将可拓理论引入到边坡稳定性评价当中,提出了边坡稳定性评价的可拓方法。以某实际边坡工程为例,在合理选取能够反映边坡岩体综合特性指标的基础上,建立了边坡稳定性评价的可拓模型,并且将预测结果与传统的模糊评判结果进行了对比。对比结果表明该评价方法能够较准确地反映边坡的稳定性状况,证明了该方法可行性。     

分形插值曲面及其维数定理

叙述了分形插值曲面的原理,导出了分形插值曲面的计算公式,给出了分形插值曲面的维数估计式;运用分形插值曲面的原理,应用实际数据进行了分形插值曲面的实例研究．     

三湖流域土地利用类型稳定性指数空间变异分析

选取滇池流域、洱海流域、泸沽湖流域作为研究区,利用 TM影像解译出三个流域土地利用类型数据,应用分形理论,在 SPSS软件中根据三个流域各种土地利用类型斑块的面积、周长对数做回归模拟计算,得到各种土地利用类型的回归模型方程式及相关系数等参数,并计算各种土地利用类型的分维数与稳定性指数,揭示了三湖流域土地利用类型稳定性指数空间变异规律.通过对各种研究数据的分析表明:①三个流域土地利用类型分布具有明显的分形结构.②各流域间相同的土地利用类型稳定性既具有相同的特征,又呈现不同的发展规律.③流域的土地利用类型的分维值及稳定性与当地的自然地理状况、经济发展水平、产业结构等具有高度的自相关性.④土地利用类型的分维值与稳定性受人类规划改造的影响巨大,人类利用改造的越多的地方,其分维值越小,反之越大     

分形插值函数的级数表示及误差估计

把分形插值函数表示成小波类型级数的形式,其"母函数"是由迭代函数系的位移函数决定,并估计了它的余项和误差。这种表示方法不仅提供了一种生成分形插值函数的有效方法,而且是研究分形插值函数的性质及所描述物理对象的特性的有力工具。最后讨论了二维分形插值函数小波类型级数及其余项,证明了它是趋于零的。     

南海琼东陆架海洋沉积物粒度分形特征及其影响因素

通过对2013年南海西部综合航次于南海琼东陆架海域采集的3根沉积柱(C1、C2、C4)样品进行粒度分析,对粒度的分形特征及其影响因素进行探讨。使用矩法计算出沿离岸方向3根沉积柱样的平均粒径分别为5.33 Φ、6.14 Φ、6.26 Φ,粒度总体上较细;标准偏差平均值分别为2.59 Φ、2.19 Φ、1.82 Φ,表示分选性逐渐变好;偏度平均值分别为0.40、-0.02、0.48,其变化规律不明显;峰度平均值分别为1.75、2.27、2.70,其值逐渐增大。利用幂指数法,在累积体积百分比5%~95%范围的无标度区间内计算得到沉积物样品的粒度分维值,总体范围为2.24~2.54,平均值分别为2.52、2.45和2.30,处于较高水平;随着离岸距离的增加,样品粒度分维值逐渐降低,但分选性变好;粒度分维值与标准偏差存在显著正相关关系,说明分选性对粒度的分形特征产生影响。根据C-M图,沉积柱样的流体为牵引流,颗粒的主体搬运方式由沉积柱C1的滚动逐渐转变为沉积柱C4的悬移;对比发现,以滚动组分为主的颗粒粒度分维值较大,以悬移组分为主的颗粒粒度分维值较小,说明分形程度受搬运方式和水动力条件的影响。     

Research on Evaluation of Degree of Complexity of Mining Fault Network Based on GIS

A large number of spatial and attribute data are involved in coal resource evaluation. Database is a relatively advanced data management technology, but its Major defects are the poor graphic and spatial data functions, from which it is difficult to realize scientific management of evaluation data with spatial characteristics and evaluation result maps. On account of these deficiencies, the evaluation of degree of complexity of mining fault network, based on GIS, is proposed, which integrates management of spatial and attribute data. Fractal is an index which can reflect the comprehensive information of faults＇ number, density, size, composition and dynamics mechanism. Fractal dimension is used as the quantitative evaluation index. Evaluation software has been developed based on a component GIS-MapX, with which the degree of complexity of fault network is evaluated quantitatively using the quantitative index of fractal dimensions in Liuqiao No.2 coal mine as an example. Results show that it is effective in acquiring model parameters and enhancing the definition of data and evaluation results with the application of GIS technology. The fault network is a system with fractal structure and its complexity can be described reasonably and accurately by fractal dimension, which provides an effective method for coal resource evaluation.     

压汞测孔评价混凝土材料孔隙分形特征的研究

用混沌分形理论结合压汞测孔技术,直接测试评价了混凝土材料孔隙的显微结构特征,计算出了对应的分形维数,并对普通混凝土与掺超细粉煤灰的混凝土孔隙的分形特征进行了比较。研究表明,硬化后混凝土材料孔隙的显微结构的几何特征采用形理论分析评价是十分有效的掺超细粉煤灰的混凝土不仅具有粗孔细化的效果,而且,孔隙的分形特征也有了明显的改善。     

分维——评价矿井断裂复杂程度的综合性指标

矿井断裂网络是一种具有统计自相似性的分形体系．其复杂程度可以用描述几何不规则性的分维来定量评价。本文将分维指标与常用的断裂密度指标进行了对比分析，结果表明，前者不仅包含了断裂条数、组数和水平延伸长度的变化信息，而且包含了断裂分布的不均匀性和组合变化等信息．因此，分维是一种合理、准确评价断裂网络复杂程度的综合性指标．     

基于分形理论的沥青路面微观形貌特征描述与求解方法

从分形角度描述沥青路面在垂直方向上的微观形貌特征,并研究了路面构造深度的分形插值方法。利用遗传算法求取迭代函数系统中仿射变换的最佳垂直比例因子,计算分形维数。最后利用高精度激光测距仪获取4种不同沥青路面样块的高程数据,在此基础上分析分形维数与路面平均构造深度、算术平均偏差、均方根偏差的相关关系,并通过插值函数模拟路面构造深度变化的分形曲线。