改进的随机-模糊方法在岩石力学参数取值中的应用 研究

在工程中经常会遇到通过试验的方法求取岩土体参数特征值的问题,随机-模糊方法考虑了试验样本的随机性和模糊性,比一般的随机方法合理。传统的随机-模糊方法核心是采用隶属函数来反映模糊子集的不确定性,并在一定程度上降低了突变点的影响,但并未完全消除。本文在统计学和规范的基础上,合理地判别了突变点并进行了删除,实质上消除了隶属度很小的元素的干扰,并以工程实例证明了改进后的随机-模糊方法是合理的。     

边坡工程中岩石力学参数随机模糊选取研究

岩石样本值既存在随机性,又存在模糊性。传统的统计方法不适应处理模糊性。采用随机-模糊处理方法对边坡工程中岩石力学参数进行分析,并对计算中的隶属函数取值及迭代方式进行了讨论。通过实例计算和分析认为,随机-模糊处理方法更符合实际,优于传统方法。     

随机-模糊统计方法在岩土特征参数指标统计中的应用

岩土工程中的随机-模糊统计方法用模糊理论准确表达了岩土材料的空间变异性。针对随机-模糊方法权重系数的取值进行了讨论,研究了“参照点”在随机-模糊方法的意义,指出了“参照点”与核点无限接近时的最大隶属度才是所要求的正确结果,并根据模糊随机原理提出了直接迭代求解目标函数的流程。采用建议方法对某核电岩土工程中的参数进行了计算,获得了取不同“参照点”时各样本的隶属度曲线以及“参照点”向核点逐步逼近的过程曲线。结果表明,隶属度函数采用指数函数是合理的,样本隶属度分布形态为窄域“正态”分布。所得结论可为随机-模糊统计方法在岩土工程中的应用提供基本理论依据。     

三维岩石力学参数场随机模拟预测方法及应用

以提高油田采油速度为目的的人工压裂裂缝施工改造,对当前广泛应用于求取岩石力学参数的常规测井资料法提出了更高的要求。提出三维岩石力学参数场随机模拟预测的方法,即以已知有限的常规测井资料计算出来的岩石力学参数曲线作为硬数据输入,以已知地震属性数据体及泥页岩水化和岩石环境参数数据作为软数据约束,选择序贯高斯模拟方法,随机模拟得到动态规律变化的岩石力学参数的三维空间数据场,然后由岩石力学参数的三维空间数据场预测空间任一位置的岩石力学参数在井上的测井响应,并把该反映动态规律变化的测井响应按照油田勘探开发的要求输出成特定格式,供生产和工程上使用。该方法为当前岩石力学参数的求取开辟了一条全新的途径,对勘探开发上制定完善的钻井、完井与油气开发方案和技术措施提供重要的指导作用。     

遗传规划在岩石力学中的应用

本文探讨了遗传规划这一新的优化方法在岩石力学参数确定中的应用。由于影响岩石力学性能的各因素之间关系不明确,而遗传规划特别适用于各影响因素之间因果关系不明确的复杂非线性问题。它为预测岩石力学性能提供了一条新的技术途径。通过例子,说明该方法的实用性。     

水-岩作用对岩石表面微观形貌影响的试验研究

利用精度高达0.5 μm的Talysurf CLI 2000三维表面激光形貌仪,对经矿井深部地下水作用前后的5种不同岩性的岩石试件进行形貌扫描,探讨试件表面的微观形貌的变化特征并对12个形貌参数作出定量分析对比。试验结果发现,水-岩作用后岩石表面形貌高度的离散性、偏离基准面的程度、粗糙程度变大,高度的分布概率更为集中,由负偏态变为正偏态且高度分布的对称性好于作用前。峰点算术平均曲度Ssc都有规律地降至0.62附近,岩石表面的高差减小,更具协调性。水化作用与水解、溶解作用同时发生,但水化作用效应大于其水解、溶解作用效应。     

岩石力学联锁咬合岩块结构稳定性分析

首次建立了岩石力学中的多种联锁咬合岩块结构模型,介绍了块体理论的进展,并采用改进的DDA（块体不连续变形分析）法对块体进行了稳定性分析。     

W地区珠海组岩石物理特征及应用研究

岩石物理学是研究岩石所表现出的各种不同物理性质及其相互关系和变化规律。在W盆地珠海组岩石物性研究中,采用参数交汇法,利用四口井(W9-3-1、W9-1-1、W9-1-2和W9-6-1)所测定的纵横波速度、密度、Vp/Vs、λρ和μρ等参数进行多井交汇处理,形成了表征珠海组地质特征的敏感参数:相对高的横波速度、低密度、低λρ高μρ,建立起识别珠海组有利岩性和有利储层的岩石物性参数模式。珠海组岩性预测是由砂泥岩区分、岩性边界及在井控下地震反演属性体的地震岩性预测组成。在珠海组岩性预测中,密度与λρ交汇和Vp/Vs与λρ交汇分别最有效地区分出珠海组二段和三段的砂岩泥岩及圈定出岩性边界,并建立测井岩性与地震岩性之间的映射关系,提高了地震岩性预测的可靠性。珠海组储层预测是由有利储层与非储层的区分、储层边界的圈定及井控下地震反演属性体的地震储层预测组成。在珠海组储预测中,密度与λρ和Vp/Vs与λρ交汇分别最有地将地珠海组二段和三段最有利储层和非储区分开来及圈定出储层边界,并建立测井储层与地震储层之间的映射关系,实现了测井储层"标定"地震储层。利用岩石物性参数建立有利岩性和有利储层的识别模式,定量解释了地震反演结果,精细刻画了储层,提高了预测效果,并扩展了岩性物性参数的应用,促进了岩石物性研究的发展。     

节理化岩石力学分级及其在采矿工程中的应用

<正> 笔者曾在南非一些纤维蛇纹石石棉矿山从事与采矿有关的工作二十多年。这些矿床形成于五种不同的地质环境中,不同成矿环境的矿体有极大的差异。含矿岩石多变,或为局部蛇纹石化纯橄岩一橄榄岩,或为蛇纹岩。竖井、平硐、天井、盲井和主要坑道均开凿在片麻岩、石英岩、燧石层、熔岩、绿泥石片岩、滑石碳酸盐岩、滑石片岩、碳酸盐化蛇纹岩、蛇纹岩、纯橄岩和辉绿岩脉内。岩石分级表中所列举的各种岩石这里都能见到。普遍采用的采矿     

确定桩基极限承载力的随机-模糊方法

简述了岩土工程中确定桩基极限承载力的一般方法，讨论了影响桩基极限承载力的主要因素，在此基础上，运用随机-模糊方法确定桩基极限承载力并给出算例。初步研究表明，该方法确定桩基极限承载力比一般的统计方法要客观和全面。     

金川Ⅲ矿区岩体分类及其力学特性参数预测

本文针对金川Ⅲ矿区岩体质量及参数,并在11个钻孔数据资料的基础上,采用数学统计和数值模型来分别分析矿区岩体质量和力学参数的特征。对11个钻孔的资料进行详细的统计分析,进行每一个钻孔不同深度的岩体节理裂隙统计和岩体分类评价,并由此获得了建立矿块力学参数模型的数据。再建立表征整个岩体特性的三维力学模型,并揭示了矿块力学特性的分布特性和变化规律。此研究为崩落法采矿设计和数值模拟提供可靠的依据。     

利用3DEC分析某高速公路隧道岩体力学参数

根据某高速公路隧道岩体地质结构模型,利用3DEC分析了该隧道岩体的尺寸效应以及外部荷载作用方向效应,在考虑了岩体的尺寸效应以及外部荷载作用方向效应的基础上,模拟岩体的单轴和三轴抗压试验,计算该隧道岩体的力学参数,体现了岩体力学参数是岩石、结构及环境3个因素的综合。该方法为利用3DEC分析岩体力学参数提供了范例。     

边坡岩体力学参数对Hoek-Brown准则参数敏感性的综合性分析

针对广义Hoek-Brown准则参数敏感性分析单因素法的局限性,提出利用正交试验法来研究准则参数对岩体力学参数的影响,该方法可以对各因素的影响进行综合性分析,避免单因素法的片面性。以龙桥特大桥5#拱座所在边坡为工程背景进行了基于正交试验的准则参数敏感性分析。结果表明:地质强度指标GSI对岩体的变形参数Em的影响最显著; 岩石抗压强度ci和岩体扰动系数D对岩体的强度参数C、的影响最显著; 总体来说,岩体力学参数对地质强度指标GSI与岩石抗压强度ci最敏感,对岩体扰动系数D次之,最后为岩石的Hoek-Brown参数mi; 并且准则参数之间无交互作用,相对独立。     

东溪危岩滑坡群特征及稳定性评价

东溪危岩滑坡群是危岩和滑坡的集合体,现为四川省省级地质灾害监测点。本文在阐述东溪危岩滑坡群特征的基础上,研究分析其成因,通过剖面递推系数法计算,对危岩滑坡群的稳定性进行评价,进而对危岩滑坡群的危害进行评估,为优化整治措施提供了依据。     

基于RMR的模糊AHP法在岩体分级中的应用

传统的RMR法采用固定评估因素、固定评分方式进行岩体分级,其评分过程中存在着许多不确定性和主观性,在地质条件复杂的情况下岩体分级效果差。为了改变RMR法存在的不足,本文在参考RMR法的基础之上,提出了将AHP法应用于岩体分级的方案,给出了模型计算流程。将岩体分级看作一个多属性决策问题,根据实际情况可随机加入或减少影响岩体质量的评估因素,集合专家的意见重新确定各评估因素的权重值、建立相应的评分准则,然后通过迭代法计算岩体质量总评分再进行岩体分级。针对AHP法无法解决的模糊问题,在模型计算流程中引入了模糊理论进行相关处理,并编程实现该流程。最后将此方案应用于大湾隧道进行岩体分级,分级结果与RMR法的结果进行对比分析,结果显示模糊AHP法的岩体分级结果与实际情况更加吻合。     

岩体声发射监测在马步坎高边坡岩体稳定研究中的应用

简要阐述岩体声发身监测的基本原理,监测仪器与技术,及其在金沙江向家坝水电站马步坎高边坡岩体稳定研究中的应用情况,认为岩体声发射监测是研究边坡岩体稳定性的一种有效手段。     

岩质高边坡岩体变形参数及松弛带厚度研究

预测岩质高边坡开挖后岩体变形模量的变化及松弛带厚度，是分析岩质高边坡在开挖后变形（位移）和作好防护设计的重要资料，运用波动力学关于平均应力与体积模量、岩体纵波速度与弹性模量、变形模量间的关系，通过部分实测资料及边坡应力场有限元分析的资料，分别建立了纵波速度与岩体变形模、岩体应力间的关系，研究了开挖边坡岩体变形模量的变化，预测了岩体松弛带的厚度。     

基于GSI的锦屏地下厂房岩体参数研究

工程开挖卸荷后岩体参数研究一直是工程界关注的焦点,是稳定性评价的基础性工作。本文以锦屏地下厂房开挖工程为背景,通过对上下游边墙不同桩号段开挖揭露的岩体进行工程地质岩组划分,进行了开挖后岩体质量评价并对其进行分类,通过在GSI(Geological Strength Index)评价体系中引入Jv(节理数/m3),使评价体系相对合理化,经回归分析,对不同风化程度的岩体进行了力学参数求解,发现内聚力及内摩擦角的计算值与建议值吻合较好。     

基于结构面性状对岩体力学性质响应的模拟研究

为研究结构面性状对锦屏大奔流料场边坡岩体性质的影响,在对该边坡砂岩进行室内三轴压缩试验的基础上,开展含4组不同结构面性状岩体的力学模拟测试,最后对该边坡岩体的开挖进行数值模拟。试验结果表明,岩样破坏过程可以分为4个典型的阶段: 弹性变形阶段,屈服阶段,残余强度阶段及塑性流动阶段。随着围压的增大,岩石破坏所需偏应力逐渐增大,且岩石逐渐表现出延性特征。结构面性状模拟结果表明,含软弱充填结构面比不含者对岩体力学性质影响(弱化)大,有倾角结构面比无倾角结构面对岩体性质影响较大,大倾角结构面总体上比小倾角的影响大,软弱充填厚度对岩体内摩擦角影响较大。实例模拟结果表明,开挖卸荷使得边坡后缘岩体产生卸荷回弹变形,产生X向拉伸位移,煌斑岩脉的存在使得塑性区域沿此软弱带发展,开挖第8步时,塑性区贯通,边坡发生失稳。研究结果对陡高边坡岩体开挖的稳定性评价具有一定指导意义。