岩体结构多重分形方法的改进与应用.pdf

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1、第38卷第5期煤田地质与勘探Vb1．38NO．52010年l0月COAIGE0tDGY&EXPI．0Rr10Noct．2O1O文章编号：1001—1986(2010)05—0042—05岩体结构多重分形方法的改进与应用顾亚娟～，唐辉明，熊承仁，占建琴，李洋洋(1．岩土钻掘与防护教育部工程研究中心，湖北武汉430074；2．中国地质大学工程学院，湖北武汉430074)摘要：本文运用多重分形方法研究岩体结构，对关键参数作误差分析，进行算法改进。并选取鄂西恩施保扎滑坡与杨家山滑坡附近的4个代表性露头点进行岩体结构多重分形研究，得出多重分形维数值是对平均岩体质量的直接度量，多重分

2、形谱宽反映了岩体质量的整体分布情况。岩体结构多重分形方法比传统的岩体质量指标更能反映岩体结构的整体性质，根据多重分形结果可建立初步的岩体质量评价方法。关键词：岩体结构；多重分形；误差分析；算法改进中图分类号：P642．2文献标识码：ADOI：10．3969~．issn．1001—1986．2010．05．009Theapplicationofimprovedmulti-fractalanalysisinstructureofrockmassGUYajuan，TANGHuiming，XIONGChengrenz，ZktANJianqin，LIYangyang(1．Engin

3、eeringResearchCenterofRock—soilandExcavationandProtection，MinistryofEducation，Wuhan430074，China；2．FacultyofEngineering，ChinaUniversityofGeosciences，Wuhan430074，China)Abstract：Multi—fractalanalysisisusedtostudythestructureofrockmass．Attentionispaidtotheerrorestimateofmainparametersandarith

4、meticimprovement．ThefourtypicaloutcropsofSiluriansystemstrataclosetoBaozhalandslideandYangjiashanlandslideofEnshiareainwesternHubeiProvinceweretakenasexamplestostudythemulti—fractalanalysisonthestructureofrockmass．Clearly，multi—fractaldimensionisadirectmeasurementtotheaveragerockmassquali

5、ty,andthewidthofthemulti—fractalspectrumCallexplainthedistributionoftherockmassqualitywithinthewholerockmass．Comparedwiththetraditionalrockmassqualityindex，themulti—fractalanaly-sisonthestructureofrockmassisbetterinexplainingtheglobalprope~iesofthestructureofrockmass．Apre—liminarymethodwa

6、sproposedtoassesstherockmassqualitybasedontheresultsofmulti—fractalanalysis．Keywords：SllUctureofrockmass；multi—fractalanalysis；errorestimate；arithmeticimprovement在评价岩体质量时，通常用岩体质量指标来描即为多重分形方法。在直观上可将多重分形形象地述岩体结构。传统的岩体质量指标RQD值具有一定看作是由大量维数不同的单一分形交错叠加而成【4】。的局限性，因为RQD是基于一个点的值，无法表示因此，多重分形不仅可以从多个

7、角度描述平均岩体面或体的概念，不能反映岩体结构整体性质。分形质量，还能反映岩体质量的整体分布情况。与单一分几何是描述自然界中复杂的不规则形状和实物规律形相比，更具体地描述了岩体结构的整体性质。刘树性的有效工具之一Il】。运用分形几何方法研究岩体新，张飞从多重分形几何的角度出发，计算和绘制出结构，可以弥补传统岩体质量指标的局限性。易顺表征岩体结构分布和复杂性的多重分形谱，对岩体明、唐辉明根据分形结果初步确定了岩体分类指质量作出定性评价和定量分析，并且进行了岩体质标I2】。杜时贵等经过了大量研究，得出了岩体质量量的多重分形分类J。