侧裂结构面迹长估计方法研究论文

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1、侧裂结构面迹长估计方法研究论文.freel为一端可见结构面条数；p为两端均不可见结构面条数。特别地，当两端可见结构面条数n和两端均不可见结构面条数p均为零时，上式变为简化为如下形式：(2)上式的物理含义是结构面平均迹长等于可见迹长数学期望的两倍，故称之为倍半迹长估计公式(简记为2L0.5).Laslett极大似然迹长估计没有考虑到测量窗口尺度对迹长估计的影响，1997年黄润秋、黄国明提出的平均迹长计算公式则弥补了这一缺陷。在宽度为，所以平硐布置方向和硐高皆不利于侧裂面迹长调查(图2).在坝肩抗力体局部地段，尤其是在距离坝

2、肩抗力体上游约200m处的厂房区，布置了少数与侧裂面走向近平行的勘探平硐，在其硐顶可以获得一部分全迹长资料(图3).图2坝肩抗力体低高程平硐布置及其侧裂结构面分布图3厂房区勘探平硐布置示意坝区工程勘探布置状况以及侧裂结构面发育特点决定了迹长研究应该采用以概率模型方法为主，确定性统计方法为辅的技术路线，具体方法如下：对于那些可以测量到全迹长侧裂结构面的平硐，其平均迹长可以直接利用统计方法计算获得，并将此作为迹长估计的真实值。在这些平硐附近局部范围内，往往还沿着其它方向布置一些勘探平硐，在其某一侧壁上，可获取各种与侧壁顶、底

3、相互交切的侧裂结构面样本，侧裂结构面迹长可以利用各种概率模型方法计算获得。通过估计值与真实值之间的相互对比，判断迹长估计方法的正确性和可靠性。如果迹长估计方法是正确的，则可将这一方法推广至整个坝区侧裂结构面的迹长估计。2.2侧裂结构面迹长估计由于侧裂结构面现场调查主要是在勘探平硐中进行的，所以以平硐为单位分别计算侧裂结构面迹长，具体算法采用式(1)～式(3).因篇幅所限，表1列出了坝区部分平硐侧裂结构面迹长计算结果。由表1可知，各种方法迹长估计值有如下几个特点：(1)当迹长短小时，在多数情况下，H-H方法与Laslett

4、方法计算结果比较接近，两者之差一般不超过0.5m，2L0.5比两者均略大，它基本上反映了其平均迹长的上限。例如PD17、PD18-1、PD32、PD52以及PD45-2等。(2)当迹长较大时，H-H方法与Laslett方法迹长估计值均显著偏大。由于Laslett算法不受窗口尺度限制，所以其增加幅度明显高于H-H方法，而2L0.5方法的迹长估计值一般不超过2倍的硐高(4m).例如厂房PD13、PD45-4和PD45-5，H-H与Laslett迹长估计结果显然与实际情况不相符合。(3)H-H方法具有一定的“不稳定性”，主要表

5、现在两个方面：一方面，当n2接近N时，其迹长估计值明显偏小，例如PD69平硐，H-H公式计算迹长值尚不足2m；另一方面，当n0较大时，其迹长估计值又明显增大，例如PD2、PD13、PD45-4和PD45-5等。表1各种算法估计迹长对比硐号Nn2n1n0H-H法迹长/mLaslett法迹长/m2L0.5法迹长/m广义H-H法迹长/mPD144152902.061.772.631.70PD2111913.102.332.172.18PD132011274.014.382.462.75PD16532021122.662.352

6、.512.10PD1754262531.791.702.761.66PD18-1157711.861.782.311.81PD3229141231.921.522.171.69PD45-224111301.661.372.271.52PD522151512.492.092.501.95PD691716100.180.903.530.89PD69-129101182.882.602.372.34PD45-4*68025435.0910.082.703.42PD45-5*2709185.0911.182.273.49*厂房区

7、勘探平硐。3广义H-H迹长估计法及其应用3.1广义H-H迹长估计方法为了克服上述各种迹长估计方法的缺点，作者研究了一种迹长估计新方法。此方法能够正确解决Laslett对长迹长估计的局限性，有效消除H-H方法的不稳定性，理论上较其它迹长估计算法更完善、更成熟、更实用。其基本思想是：将结构面分成两组，其中一组由交切窗口的结构面组成，平均迹长lh按照推广的H-H迹长估计方法计算获得；另一组为两端可见结构面，其平均迹长l2等于全迹长均值，具体算法如下：l=n2/Nl2+(1-n2/N)lh(5)式中：l2和lh由式(6)和(7)

8、确定：(6)(7)式(7)是推广的H-H迹长估计方法，限于篇幅，推导过程在此从略。与H-H方法不同的是，对于给定一组统计样本，平均迹长不仅与窗口尺度有关，而且还与结构面在窗口内的视倾角φ有关，φ为结构面与窗口底边的夹角，详见图1所示。式(5)的物理意义是：交切窗口结构面代表了长迹长结构面，迹长估计需要用概率方法解决；