改进分类区分度及权重的岩体质量评价灰评估模型及应用

doi:10.13722/j.cnki.jrme.2015.1545

摘要
图/表
参考文献(23)
相关文章 (15)

全文: PDF (884 KB) HTML (1 KB)
输出: BibTeX | EndNote (RIS)

摘要分类区分度常用来度量评价指标对区分样本所属类别所作的贡献程度。基于分类区分度及灰色聚类法原理，对传统白化权函数的分类区分度及指标分类权重的确定方法进行优化，从理论上合理解决了分类区分度和指标分类权重法在某些情况下不适用的问题。在此基础上，选取岩石质量指标、岩石单轴饱和抗压强度、岩体完整性系数、结构面强度系数和地下水渗水量等5个影响因素作为地下工程岩体质量评价指标，建立基于改进分类区分度及权重的地下工程岩体质量评价灰评估模型(GEM-MCD-WCI模型)。利用改进模型对广州抽水蓄能电站一期地下工程岩体若干组初始实测数据进行等级评价，并将其判定结果与传统模型的分析结果进行对比，发现改进模型的结果与实际情况吻合较好，预测精度更高。为进一步考察改进模型的有效性和实用性，运用该模型对该电站二期工程岩体质量进行分析，并与突变级数法和支持向量机法进行对比。研究结果表明，改进模型的判别结果与突变级数法和支持向量机法获得的结果较一致，预测精度高。研究方法为地下工程岩体质量分级评价提供一种切实可行的途径。

	服务

	把本文推荐给朋友
	加入我的书架
	加入引用管理器
	E-mail Alert
	RSS
	作者相关文章
	周述达1
	裴启涛2
	丁秀丽2

关键词 ：岩石力学, 地下工程, 岩体质量评价, 分类区分度, 指标分类权重, 灰色聚类法

Abstract：Classification degree is usually used to measure the contribution of the evaluation indexes in distinguishing the sample classification. Based on the theory of classification degree and grey clustering method，the formula for determining the classification degree and weight of classification of index of the white nization weight function is modified. Compared with the traditional formula，the modified formula is suitable under any conditions，which is more reasonable in theory. On the basis，the evaluation indexes including rock quality designation，uniaxial compressive strengthen，rock mass integrality coefficient，strengthen coefficient of structural plane and seepage measurement of groundwater are chosen to establish the grey evaluation model for rock mass quality evaluation by modifying classification degree and weight of classification of index(GEM-MCD-WCI model). Based on the measured data of the first stage project in Guangzhou pump accumulator electricity station，the GEM-MCD-WCI model is adopted to predict the evaluation of rock mass quality. Compared with the traditional model，the prediction error of the GEM-MCD-WCI model is smaller. Furthermore，the GEM- MCD-WCI model is applied to predict the evaluation of the second stage project. The results show that the evaluation results of the model in the paper agree well with those of the catastrophe progression method and support vector machine method. Therefore，the proposed method provides a practical way to accurately evaluate the quality of rock mass in underground engineering.

Key words： rock mechanics underground engineering rock mass quality evaluation classification degree weight of classification of index grey clustering method

引用本文:

周述达1，裴启涛2，丁秀丽2. 改进分类区分度及权重的岩体质量评价灰评估模型及应用[J]. 岩石力学与工程学报, 2016, 35(S2): 3671-3679.
ZHOU Shuda1，PEI Qitao2，DING Xiuli2. Application of grey evaluation model based on classification degree and weight of classification of index to rock mass quality evaluation of underground engineering. , 2016, 35(S2): 3671-3679.

链接本文:

https://rockmech.whrsm.ac.cn/CN/10.13722/j.cnki.jrme.2015.1545 或 https://rockmech.whrsm.ac.cn/CN/Y2016/V35/IS2/3671

[1]	胡建华，尚俊龙，雷涛. 基于RS-TOPSIS法的地下工程岩体质量评价[J]. 中南大学学报：自然科学版，2012，43(11)：4412-4419.(HU Jianhua，SHANG Junlong，LEI Tao. Rock mass quality evaluation of underground engineering based on RS-TOPSIS method[J]. Journal of Central South University：Science and Technology，2012，43(11)： 4412-4419.(in Chinese))
[2]	陈昌彦，王贵荣. 各类岩体质量评价方法的相关性探讨[J]. 岩石力学与工程学报，2002，21(12)：1 894-1 900.(CHEN Changyan，WANG Guirong. Discussion on the interrelation of various rock mass quality classification systems at home and abroad[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2002，21(12)：1 894-1 900.(in Chinese))
[3]	许传华，任青文.地下工程围岩稳定性的模糊综合评判法[J]. 岩石力学与工程学报，2004，23(11)：1852-1855.(XU Chuanhua，REN Qingwen. Fuzzy-synthetical evaluation on stability of surrounding rockmasses of underground engineering[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2004，23(11)：1852-1855.(in Chinese))
[4]	蔡广奎. 围岩稳定性分类的BP网络模型的研究[硕士学位论文][D]. 南京：河海大学，2001.(CAI Guangkui. Study of the BP neural network on the stability classification of surrounding rocks[M. S. Thesis][D]. Nanjing：Hohai University，2001.(in Chinese))
[5]	杨朝晖，刘浩吾. 地下工程围岩稳定性分类的人工神经网络模型[J]. 四川联合大学学报：工程科学版，1999，3(4)：66-72.(YANG Chaohui，LIU Haowu. Artificial neural network model for the stability classification of adjoining rock of underground construction[J]. Journal of Sichuan Union University：Engineering Science，1999，3(4)：66-72.(in Chinese))
[6]	宫凤强，李夕兵. 距离判别分析法在岩体质量等级分类中的应用[J]. 岩石力学与工程学报，2007，26(1)：190-194.(GONG Fengqiang，LI Xibing. Application of distance discriminateanalysis method to classification of engineering quality of rock masses[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2007，26(1)：190-194.(in Chinese))
[7]	赖永标，乔春生，刘开云，等. 支持向量机在围岩稳定性分类中的应用[J]. 水力学报，2006，37(9)：1092-1096.(LAI Yongbiao，QIAO Chunsheng，LIU Kaiyun，et al. Application of support vector machine in classification of surrounding rock stability[J]. Journal of Hydraulic Engineering，2006，37(9)：1092-1096.(in Chinese))
[8]	赵洪波，冯夏庭，尹顺德. 基于支持向量机的岩体工程分级[J]. 岩土力学，2002，23(6)：698-701.(ZHAO Hongbo，FENG Xiating，YIN Shunde. Classification of engineering rock based on support vector machine[J]. Rock and Soil Mechanics，2002，23(6)：698-701.(in Chinese))
[9]	文畅平. 基于属性数学理论的岩体质量分级方法[J]. 水利发电学报，2008，27(3)：75-80.(WEN Changping. Classification of rockmass stability based on attributive mathematical theory[J]. Journal of Hydroelectric Engineering，2008，27(3)：75-80.(in Chinese))
[10]	梁桂兰，徐卫亚，谈小龙. 基于熵权的可拓理论在岩体质量评价中的应用[J]. 岩土力学，2010，31(2)：535-540.(LIANG Guilan，XU Weiya，TAN Xiaolong. Application of extension theory based on entropy weight to rock quality evaluation[J]. Rock and Soil Mechanics，2010，31(2)：530-540.(in Chinese))
[11]	唐海，万文，刘金海. 基于未确知测度理论的地下洞室岩体质量评价[J]. 岩土力学，2011，32(4)：1 181-1 185.(TANG Hai，WAN Wen，LIU Jinhai. Evaluation of underground cavern rock quality based on uncertainty measure theory[J]. Rock and Soil Mechanics，2011，32(4)：1 181-1 185.(in Chinese))
[12]	宫凤强，李夕兵，高科. 地下工程围岩稳定性分类的突变级数法研究[J]. 中南大学学报：自然科学版，2008，39(5)：1081-1086. (GONG Fengqiang，LI Xibing，GAO Ke. Catastrophe progression method for stability classification of underground engineering surrounding rock[J].Journal of Central South University：Science and Technology，2008，39(5)：1081-1086.(in Chinese))
[13]	郭彬，薛希龙，徐敏. 改进层次聚类法在矿山岩体分级中的应用[J]. 金属矿山，2011，(11)：14-19.(GUO Bin，XUE Xilong，XU Min. Application of improved analytic hierarchy process-grey clustering method on mine rock mass classification[J]. Metal Mine， 2011，(11)：14-19.(inChinese))
[14]	杨军平，林小丰，熊熙，等. 灰色聚类评估法在公路隧道围岩分级中的应用[J]. 路基工程，2013，(2)：53-58.(YANG Junping，LIN Xiaofeng，XIONG Xi，et al. Application of gray clustering evaluation in highway tunnel surrounding rock classification[J]. Subgrade Engineering，2013，(2)：53-58.(inChinese))
[15]	冯玉国. 灰色优化理论模型在地下工程围岩稳定性分类中的应用[J]. 岩土工程学报，1996，18(3)：62-66.(FENG Yuguo. Application of grey optimal theory model in the stability classification of adjoining rock of underground construction[J].Chinese Journal of Geotechnical Engineering，1996，18(3)：62-66.(inChinese))
[16]	雷进生，刘琼，包磊，等. 基于灰色系统最优归类模型的围岩稳定性综合评价[J]. 地下空间与工程学报，2013，9(3)：658-662.(LEI Jinsheng，LIU Qiong，BAO Lei，et al. Synthetic evaluation of rock stability based on the best optimal[J]. Chinese Journal of Underground Space and Engineering，2013，9(3)：658-662.(inChinese))
[17]	刘思峰，党耀国，方志耕，等. 灰色系统理论及其应用[M]. 5版. 北京：科学出版社，2010：1-8.(LIU Sifeng，DANG Yaoguo，FANG Zhigeng，et al.Grey system theoryand its application[M].5th ed. Beijing：Science Press，2010：1-8.(inChinese))
[18]	庞彦军，刘开第，吴海玉，等. 指标分类权重的概念及其应用[J]. 河北建筑科技学院学报，2006，22(4)：109-112.(PANG Yanjun，LIU Kaidi，WU Haiyu，et al.The concept and application of index¢s categorization weight[J].Journalof Hebei Institute of Architectural Science andTechnology，2006，22(4)：109-112.(in Chinese))
[19]	王正新，党耀国，刘思峰. 基于白化权函数分类区分度的变权灰色聚类[J]. 统计与信息论坛，2011，26(6)：23-27.(WANG Zhengxin，DANG Yaoguo，LIU Sifeng. Grey clusters with variable weights based on the classification degree of the whitening weight functions[J]. Statistics andInformation Forum，2011，26(6)：23-27.(in Chinese))
[20]	裴启涛，李海波，刘亚群，等.基于改进的灰评估模型在岩爆中的预测研究[J]. 岩石力学与工程学报，2013，32(10)：2088-2093. (PEIQitao，LIHaibo，LIUYaqun，et al. Rockburstprediction based on amodified grey evaluation model[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2013，32(10)：2088-2093.(in Chinese))
[21]	裴启涛，李海波，刘亚群，等. 基于组合赋权的岩爆倾向性预测灰评估模型及应用[J]. 岩土力学，2014，35(增1)：49-56.(PEI Qitao，LI Haibo，LIU Yaqun，et al. A grey evaluation model for predicting rockburst proneness based on combination weight and its application[J].Rock and Soil Mechanics，2014，35(Supp.1)：49-56.(in Chinese))
[22]	韩继凡，邓美洲，朱绍鹏. 利用灰色聚类判别油干层的方法[J]. 太原理工大学学报，2005，36(S1)：40-43.(HAN Jifan，DENG Meizhou，ZHU Shaopeng. A method to evaluation of oil dry layer by using gray clustering theory[J]. Journal of Taiyuan University of Technology，2005，36(Supp.1)：40-43. (in Chinese))
[23]	中华人民共和国国家标准编写组.GB 50218—94，工程岩体分级标准[S]. 北京：中国计划出版社，1995.(The National Standards Compilation Groupof thePeople'sRepublicofChina.GB 50218—94，Classification criterion of engineering rocks[S].Beijing：China Planning Press，1995.(in Chinese))