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基于模糊综合评判的公路岩质边坡稳定性分级研究

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岩土力学 2010年第10期31卷 3151-3156页

作者：张勇慧李红旭盛谦李志勇岳志平中国科学院武汉岩土力学研究所岩石力学与工程国家重点实验室武汉430071 湖南省交通科学研究院长沙410015

公路岩质边坡具有点多线长、规模小的特点,缺乏详细的岩体力学参数,现有岩体分级系统难以应用。根据公路岩质边坡的特点,考虑建模过程的系统全面性、简明科学性、相对独立性及灵活可操作性,选取合理的边坡稳定性评价指标,建立了边坡稳... 详细信息

公路岩质边坡具有点多线长、规模小的特点,缺乏详细的岩体力学参数,现有岩体分级系统难以应用。根据公路岩质边坡的特点,考虑建模过程的系统全面性、简明科学性、相对独立性及灵活可操作性,选取合理的边坡稳定性评价指标,建立了边坡稳定性的两层综合评价体系,运用层次分析法确定了评价指标的权重矩阵,采用模糊综合评判方法建立了公路岩质边坡的稳定性分级模型。运用该模型对湖南省常德-吉首高速公路路段内142个岩质边坡稳定性进行了模糊综合评判分级,结果表明,该方法是合理实用的,可供同类工程借鉴。

关键词：公路工程岩质边坡模糊综合评判稳定性分级

岩质边坡稳定性分级的AHP-理想点模型及应用

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中南大学学报（自然科学版） 2014年第10期45卷 3499-3504页

作者：刘磊磊张绍和刘利茂中南大学有色金属成矿预测教育部重点实验室湖南长沙410083 中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083 中矿资源勘探股份有限公司北京100089

针对岩质边坡稳定性分析方法存在的缺陷和不足,将AHP-理想点模型引入岩质边坡稳定性分级中。该模型从地形地貌、力学性质、结构、气候以及其他外因等各方面综合考虑,选取黏聚力、内摩擦角、坡角、坡高、最大地震烈度以及最大过程降雨共... 详细信息

针对岩质边坡稳定性分析方法存在的缺陷和不足,将AHP-理想点模型引入岩质边坡稳定性分级中。该模型从地形地貌、力学性质、结构、气候以及其他外因等各方面综合考虑,选取黏聚力、内摩擦角、坡角、坡高、最大地震烈度以及最大过程降雨共6个影响因素作为评价指标,并运用层次分析法确定各指标的权重。其基本思路是通过构造理想点评价函数,并确定各岩质边坡稳定性等级下的理想点贴近率;然后,将岩质边坡稳定性等级判别为理想点贴近率较小值所对应的等级,并将该模型应用于工程实际。研究结果表明:处于不稳定和极不稳定的理想点贴近率分别为0.400和0.339,因而该岩质边坡稳定性为不稳定—极不稳定,与实际情况相符,表明该模型具有较高的可靠性和较强的实用性,为岩质边坡稳定性分级提供了一种新的思路和方法。

关键词：岩质边坡稳定性分级层次分析法理想点法

一种基于块体化程度理论的裂隙岩体巷道顶板稳定性分级方法研究

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岩土力学 2014年第10期35卷 2901-2908页

作者：陈庆发韦才寿牛文静陈德炎冯春辉范秋雁广西大学资源与冶金学院南宁530004

岩体完整性是进行巷道顶板稳定性分级的一个重要指标,当前分级方法均是从一维角度对岩体结构进行描述,不能全面刻画出三维空间上顶板围岩的完整性。针对这一缺陷,引入裂隙岩体块体化程度理论,以块体化程度代替常规标准中表征岩体完整性... 详细信息

岩体完整性是进行巷道顶板稳定性分级的一个重要指标,当前分级方法均是从一维角度对岩体结构进行描述,不能全面刻画出三维空间上顶板围岩的完整性。针对这一缺陷,引入裂隙岩体块体化程度理论,以块体化程度代替常规标准中表征岩体完整性的岩体质量RQD值和节理间距两项子指标,开展裂隙岩体巷道顶板稳定性分级研究,创新形成了一种适用于裂隙岩体顶板稳定性分级的BT分级方法。以块体百分比和块体体积曲线为基本依据,构建出裂隙岩体巷道顶板围岩块体化程度的解算流程;运用AHP法对稳定性影响因素权重进行了排序,制定出稳定性分级方法与标准。以铜坑矿92号矿体裂隙岩体试验区巷道顶板结构面调查数据和岩石力学参数为基础,运用传统分级方法 RMR法和BT法分别对各试验区巷道顶板稳定性进行评价,对两种分级结果进行比较分析,结果表明:与传统的RMR法相比,BT法在稳定性描述、分级准确性和安全管理指导作用等方面更为优越,更能够客观真实地反映出裂隙岩体巷道顶板稳定性。研究成果可为复杂裂隙岩体条件下的巷道顶板安全分级与管理提供更为可靠的科学依据。

关键词：裂隙岩体顶板稳定性分级 BT分级法块体化程度

膨胀性泥岩高铁隧道稳定性分级及支护对策研究

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膨胀性泥岩高铁隧道稳定性分级及支护对策研究

作者：曹攀西南交通大学

学位级别：硕士

泥岩类膨胀岩在我国分布十分广泛，近年来，国内交通事业发展迅速，大量铁路和公路隧道的修建不可避免地穿越膨胀性泥岩地层。膨胀性泥岩其典型的遇水膨胀特性及崩解弱化特性，在设计和施工时若对于膨胀岩的理解与考虑不充分或施工应变... 详细信息

泥岩类膨胀岩在我国分布十分广泛，近年来，国内交通事业发展迅速，大量铁路和公路隧道的修建不可避免地穿越膨胀性泥岩地层。膨胀性泥岩其典型的遇水膨胀特性及崩解弱化特性，在设计和施工时若对于膨胀岩的理解与考虑不充分或施工应变能力不足，将会导致后续出现一系列的病害，严重时甚至出现隧道塌方，危及生命安全。为此，本文以某膨胀性泥岩隧道为依托工程，通过试验研究、理论分析、数值模拟结合现场监测等方法，分析了膨胀性泥岩的工程特性和主要影响因素下支护结构受力变形特点及其稳定性，并提出了基于隧道工程的膨胀稳定性分级及其支护对策，针对现场采取的支护措施和支护效果讨论了相关支护对策适应性，主要研究成果及结论如下：　　（1）基于泥岩的矿物成分及微观结构，从微观角度分析了泥岩的膨胀机制。对不同初始含水率的原状岩样及重塑岩样进行了侧限膨胀率试验与膨胀压力试验，结果表明：重塑岩样膨胀速率更快，且无论是膨胀率还是膨胀力均大于原状岩样，重塑岩与原状岩膨胀率和膨胀力与初始含水率大致呈线性关系。　　（2）基于温-湿等效原理，采用 FLAC3D热力耦合模块分析了不同影响因素，不同施工阶段下膨胀岩隧道受力变形规律，结果表明：初始含水率相比隧道埋深对于塑性区的影响更大，对于围岩初始含水率小于 20%的浅埋隧道，浸水膨胀后拱顶塑性区会贯穿到地表，拱顶塑性区最大发展深度约 3 倍洞径左右。若初支阶段出现围岩膨胀，全环膨胀时初支结构在墙角处稳定性最差，处于局部围岩膨胀区域的初支结构变形明显，仰拱是变形最显著的区域，最大达到443mm。若二衬施作完成后出现围岩膨胀，膨胀作用会显著降低二衬结构安全系数，相比全环围岩膨胀，局部围岩膨胀对于二衬结构稳定性更加不利。　　（3）基于初期支护结构的最小安全系数，提出了综合考虑拱顶沉降变形量和泥岩材料膨胀力的膨胀岩隧道稳定性分级及其分级支护对策建议，实现了由膨胀岩材料的膨胀性分级到隧道工程的稳定性分级。　　（4）对膨胀大变形破坏区段采取的变更支护措施进行了三维数值模拟，结果表明：变更支护措施能够有效的控制隧道变形量，但是控制后的拱顶沉降平均值仍达到145mm，支护结构受力有略微减小，主要承受压应力而拉应力很小，最大压应力（拱顶部位）为24.2MPa，接近材料的强度极限。　　（5）采用稳定性分级中的对策措施进行支护。对 15cm、20cm、25cm、30cm 四种不同厚度的第二层初期支护展开数值模拟分析，结果表明，采用双层初期支护在进一步控制隧道变形的同时还能改善支护结构的受力，四种二次初支厚度下，第一层初支最大沉降值分别为111.6mm、102.0mm、86.6mm、74.5mm，第二层初支最大沉降值分别为 91.3mm、82.0mm、65.6mm、47.2mm，各工况下内外层初支承受的压应力均在混凝土容许受力强度之内。

关键词：铁路隧道膨胀性泥岩稳定性分级支护对策

基于ShapeMetrix 3D及修正BQ分级法的节理岩体稳定性分级

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化工矿物与加工 2024年第6期53卷 37-44页

作者：朱丰浩叶聪林谭玉叶楚立申北京科技大学土木与资源工程学院武钢资源集团大冶铁矿有限公司

岩体稳定性分级是反映岩体完整性、判断岩体质量好坏、确保矿山开采安全的重要工作。为了准确高效地获得岩体节理产状信息，采用非接触式测量法调查岩体结构面。以大冶铁矿为工程背景，利用ShapeMetrix 3D系统对该矿现场19处节理裂隙进... 详细信息

岩体稳定性分级是反映岩体完整性、判断岩体质量好坏、确保矿山开采安全的重要工作。为了准确高效地获得岩体节理产状信息，采用非接触式测量法调查岩体结构面。以大冶铁矿为工程背景，利用ShapeMetrix 3D系统对该矿现场19处节理裂隙进行了精确扫描和测量，并对节理裂隙的几何参数进行了统计分析，得到了岩体产状信息。利用测量数据，基于修正的BQ分级法对该矿岩体进行分级，并将此分级结果与Q分级法和RMR分级法的分级结果进行对比，结果表明：由3种分级方法得到的岩体质量等级基本一致，岩体稳定性基本为Ⅱ级，个别位置为Ⅲ级，稳定性较好。

关键词：节理岩体稳定性分级 ShapeMetrix 3D BQ分级法非接触式测量法岩体质量

基于FAHP的功效系数法的岩质边坡稳定性分级

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灾害学 2016年第4期31卷 27-32页

作者：秦胜伍曹荣国李广杰马中骏吕江峰吉林大学建设工程学院吉林长春130000 吉林大学地质调查研究院吉林长春130000

针对岩质边坡稳定性评价的模糊性与多指标性特点,采用模糊层次分析法确定Ⅰ、Ⅱ级指标权重,提高了0.1～0.9标度法所确定权重的客观性并克服了单一性,且避免了同一对指标比较时的不一致性,量化了不连续性基础指标。引入功效系数法对不同... 详细信息

针对岩质边坡稳定性评价的模糊性与多指标性特点,采用模糊层次分析法确定Ⅰ、Ⅱ级指标权重,提高了0.1～0.9标度法所确定权重的客观性并克服了单一性,且避免了同一对指标比较时的不一致性,量化了不连续性基础指标。引入功效系数法对不同类型的基础指标进行功效系数值归一化求解,结合功效系数值与Ⅰ、Ⅱ级指标权重向量计算得出总功效系数值,据总功效系数值大小划分稳定性级别。在模糊层次分析法基础上,运用功效系数法对永吉岩质边坡进行稳定性评价、分级的结果与实际调查情况相符。证明该方法对岩质边坡稳定性分级具有很好的适用性与可靠性。

关键词：模糊层次分析法功效系数法岩质边坡稳定性分级

北京市门头沟区某公路岩质边坡稳定性分级研究

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中国地质调查 2016年第3期3卷 55-61页

作者：郭松峰祁生文李星星邹宇廖海军张世殊中国科学院地质与地球物理研究所页岩气与地质工程重点实验室北京100029 北京市地质研究所北京100120 中国电建成都勘测设计研究院有限公司成都610072

北京市门头沟区某公路岩质边坡数量多,边坡物理力学性质及其影响因素复杂多变,无法获取每个边坡岩体的物理力学参数,因此,对大量边坡进行力学稳定性分析十分困难。采用层次分析和模糊综合评价方法,根据各种因素对岩质边坡稳定性影响的... 详细信息

北京市门头沟区某公路岩质边坡数量多,边坡物理力学性质及其影响因素复杂多变,无法获取每个边坡岩体的物理力学参数,因此,对大量边坡进行力学稳定性分析十分困难。采用层次分析和模糊综合评价方法,根据各种因素对岩质边坡稳定性影响的定性分析,确定了2级4类共9个边坡稳定性影响因子,将边坡的稳定性级别划分为4级,即稳定、基本稳定、较不稳定和不稳定;然后,构建了隶属度矩阵和权重矩阵;最后,对每个边坡的稳定性进行模糊综合评价。分析结果表明,在所研究的113个边坡中,不稳定边坡3个,占总边坡的3%,较不稳定边坡27个,占24%,基本稳定边坡52个,占46%,稳定边坡31个,占27%。因此认为:当边坡数量众多、边界条件模糊、影响因素复杂时,模糊综合评判是比较合适的边坡稳定性分析方法;应用最大隶属度原则时,需根据各种因素对边坡稳定性影响的因果关系,对最大隶属度原则的有效性进行评估,以防出现评判失效。

关键词：公路岩质边坡层次分析模糊综合评价稳定性分级北京门头沟

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岩体工程稳定性分级的研究

东北大学学报(自然科学版) 1983年第1期 23-38页

作者：林韵梅王维纲东北工学院岩体力学教研室

本文在对国内外稳定性分级分析研究的基础上提出一种以准岩体强度L为指标将岩体划为五级的分级方法。L定义为点荷载抗压强σ;与岩体岩石强度换算系数Q的乘积。报告了分级的具体做法,可按试件破坏形态将点荷载强度值划分为岩石与结构面... 详细信息

本文在对国内外稳定性分级分析研究的基础上提出一种以准岩体强度L为指标将岩体划为五级的分级方法。L定义为点荷载抗压强σ;与岩体岩石强度换算系数Q的乘积。报告了分级的具体做法,可按试件破坏形态将点荷载强度值划分为岩石与结构面两类的发现、有关的试验数据以及用此法分级的实例。

关键词：岩体单轴抗压强度点荷载集中荷载稳定性分级岩石 RQD 破裂面构造面结构面

基于综合决策云模型的围岩稳定性分级方法研究

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黄金科学技术 2020年第3期28卷 372-379页

作者：周科平侯霄峰林允中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083

地下工程围岩稳定性分析关系到地下工程的安全,围岩的稳定与否直接决定着地下工程的成败,因此开展地下工程围岩稳定性评价具有十分重要的意义。基于云理论,选取岩石单轴饱和抗压强度、完整性系数、岩石基本质量指标、地下水影响修正系... 详细信息

地下工程围岩稳定性分析关系到地下工程的安全,围岩的稳定与否直接决定着地下工程的成败,因此开展地下工程围岩稳定性评价具有十分重要的意义。基于云理论,选取岩石单轴饱和抗压强度、完整性系数、岩石基本质量指标、地下水影响修正系数和软弱结构面产状影响系数作为围岩稳定性分级指标,综合运用DEMATEL决策模型和熵权法获取上述指标体系的组合权重,并选取公路隧道工程20组实测数据作为学习样本,建立围岩稳定性分级的综合决策云模型,将其应用于小红石砬子玉石矿5组工程围岩的稳定性分级实例中。结果表明:综合决策云模型判别结果与实际情况相吻合,判别准确率可达80%,且优于K-最邻近算法和随机森林算法的判别结果,说明所建立的综合决策云模型在工程实际中具有一定的应用价值,为围岩稳定性分级提供了新思路。

关键词：围岩稳定性分级云模型 DEMATEL决策模型熵权法