[发明专利]地质强度指标的模糊综合评判方法

摘要

本发明涉及地质强度指标的模糊综合评判方法，该方法引入岩体节理组数、节理间距和岩体完整性系数描述岩体结构特征，引入大比例尺波形系数、小比例尺光滑系数和节理蚀变系数描述结构面条件，根据六项评价指标对地质强度指标取值影响的模糊性、层次性和差异性，建立模糊综合评判集；然后构造岩土材料特征的隶属函数，并基于层次分析法确定评判因素的权重；最后依据地质勘探结果和试验数据建立岩体结构特征和结构面条件因素评价矩阵，根据最大隶属度原则确定地质强度指标的取值。这种综合评判方法针对性较强、准确度较高，能够将地质调查勘探结果、试验结果、统计数据以及专家意见有机结合起来，减小了研究者决策时主观性，并且该法能够简易实现。

主权项

1.一种地质强度指标量化的确定方法，其特征在于，该方法包括以下工艺步骤：1)根据地质强度指标，结合岩体节理组数、节理间距和岩体完整性系数描述岩体结构特征，大比例尺波形系数、小比例尺光滑系数和节理蚀变系数描述结构面条件，对地质强度指标取值影响的模糊性、层次性和差异性，建立模糊综合评判因素集：u₁＝{u₁₁，u₁₂，u₁₃}u₂＝{u₂₁，u₂₂，u₂₃}式中：U₁为岩体结构特征因素集；U₂为结构面条件因素集；u_ij为取值因子；同时根据地质调查、勘探结果和试验资料，获得岩体节理组数、节理间距、岩体完整性系数、大比例尺波形系数、小比例尺光滑系数和节理蚀变系数取值；2)根据GSI取值表的分类标准，把岩体结构特征分为五个类别：完整或块体状，块状，镶嵌结构，碎裂结构/扰动/裂缝，散体结构；把结构面条件分为五个类别：很好，好，一般，差，很差，岩体结构特征和结构面条件评判标准分别用集合形式依次表示为：V₁＝{v₁₁，v₁₂，v₁₃，v₁₄，v₁₅}V₂＝{v₂₁，v₂₂，v₂₃，v₂₄，v₂₅}式中：V₁为岩体结构评判集；V₂为结构面条件评判集；v_ij为评判因子；3)依据岩土材料特征，构造隶属函数，对于能够定量化的岩土材料参数，定义其分布特征为正态分布，建立评价指标分类表，其中隶属函数为：式中：给定x的划分区间，x₀为区间平均值，若x＝x₀，则μ(x₀)＝1；4)基于层次分析法确定岩体参数评判因素的权重，将评判因素的重要性进行两两比较，构造岩体结构特征和结构面条件评判矩阵E_i；对于评判矩阵E_i，有E_iW＝λ_maxW式中：λ_max为矩阵E_i的最大特征值；W为λ_max对应的特征向量；5)计算岩体结构特征和结构面条件因素矩阵R；6)确定决策评语集上新的模糊综合评判集其表达式为：B~=W×R={b1,b2,···,bn}]]>式中：7)归一化模糊综合评判集，依据最大隶属度原则，确定所求因素的评价类别，取得地质强度指标值。