文档介绍：模糊层次分析法在地下洞室围岩稳定性评价中的应用康志强芑,冯夏庭言甌甌随着国家经济建设的发展,隧道和地下空间的开发利用越来越受到人们的重视,尤其是国家在西部大开发的建设中,越来越多的大型水电站已经或即将开工建设,随之而来的各种工程灾害问题也日益增多,因此,对地下洞室围岩的稳定性分析就显的尤为重要。在岩体中进行施工,必须对施工区的围岩加以分类,对不同段岩体的稳定性进行评价【俊影响岩体稳定性因素包括岩石的强度、结构面的因素、岩体赋存的地质环境等。由于评价方法的不同,所考虑的影响因素也不同,而且这些影响因素在评价过程中的权重的大小往往对评价结果产生较大的影响。而运用层次分析法可以将复杂问题分解为若干层次和若干因素,在各因素之间进行简单的比较和计算,得出不同因素的权重,从而可以减少误差,很好地评选择优,为最佳方案的选择提供依据。、层次化的分析方法。其基本原理是:将要评价系统的相关方案的各个要素按照上一层次为标准,对该层次关系进行逐次比较,依据规定的标度量化后写成矩阵形式,第卷增刊年月岩土力学摘要·大型水电站地下洞室的建设是一项复杂的系统工程,其中地下洞室围岩的稳定性受众多因素的影响。运用模糊层次分析法原理,把地下洞室围岩的稳定性分析问题层次化,并建立层次结构模型,通过逐层分析比较,将蔚叵露词椅а业稳定性进行了排序。实例表明,模糊层次分析法使定量分析和定性分析相结合,具有很好的可靠性和实用性。关键词·模糊层次分析法;地下洞室;稳定性;排序方法中图分类号文献标识码珻∞文章■,沈阳泄蒲г何浜貉彝亮ρа芯克浜畄琙,畉,:基金项目:国家自然科学基金作者简介:,年生,东北大学博士。主要从事岩土力学和工程力学方面的研究工作。猰簁..增刊—.琋甀。:籥’籹;
辄。口籍耍曩耹其中:%,式中,;觥搿甪,⋯其中:!隝计算排序向量:苩:愦畏治龇ǖ幕静街基于模糊层次分析法的地下厂房围岩稳定性分析段、第⒌段、第.。其中岩层主要是中厚层灰岩,岩层主即构成判断矩阵。村乏据两两比较算出各因素的权重,根据综合权重按最大权重原则确定最优方案【】。魑R恢侄ㄐ院投肯嘟岷系姆治龇椒ǎ涫只是人们将定性因素的比较判断采用的~种近似定量化的表示和处理方法,而且由于层次分析法中存在判断一致性与矩阵一致性相异,一致性检验困难等问题而使决策可靠性降低。近年来,众多研究人员用模糊数学的方法对层次分析法的计算部分进行了改造,使改造后的模糊层次分析法十分简单,也更准确【】。模糊层次分析法可以有效地对岩体稳定性进行排序【引。它和层次分析法相比,在建立模糊一致矩阵时,把所有方案都摆在眼前,通观全局,通盘考虑而定出矩阵,充分发挥了人脑的善于综合判断的优势。本文运用模糊层次分析法计算大型水电工程水布垭的地下洞室围岩各影响因素的权重,并对地下洞室围岩的稳定性进行了排序。乖觳愦畏治龇ǖ萁捉峁埂8荻晕侍獾了解和初步分析,把复杂问题按特定的目标、准则和约定分解成元素的各个组成部分,把这些因素按属性的不同分层排列,同一层次的因素对下一层的某些因素起支配作用,同时它又受上一层次因素的支配。从而形成一个自上而下的递阶层次。基本的结构模型是赌P停勘瓴悖荚虿愫头桨层。以水布垭地下厂房围岩为例,其递阶结构模型如图尽⒂畔裙叵稻卣蟆】:畔裙叵稻卣蟊浠晃D:恢戮卣螅胁愦蔚ヅ判蚝筒愦巫芘判颉2愦蔚ヅ序是把本层所有因素针对上层某因素通过判断矩阵计算排出优略顺序。层次总排序是利用单排序结果,综合得出本层次各因素对更上一层次的优略顺序,最终得到最底层对于最顶层的优略顺序。以水布垭地下厂房的围岩为例,说明模糊层次分析法在地下洞室围岩中的应用。水布垭水利枢纽位于清江中游河段巴东县境内,其右岸地下电站是清江梯级开发中的龙头电站。水布垭工程地下厂房主厂房高贾迷诼崖高边坡及清江右岸岸坡所围成的山体之内,厂房区围岩以栖霞组为主,从上向下主要有栖霞组第要为灰岩夹薄层泥质生物碎屑灰岩,多被剪损,岩层主要足灰岩夹燧石层,岩层。饕N;已夹薄层泥质生物碎屑灰岩。评价指标的确定要遵循可比性、相关性、整体性和简捷性的原则。本文选取以下鲆蛩刈魑F价指标:岩石单轴抗压强度忍,该指标反映岩块的软硬程度及岩性特征;副辏弥捣从逞铱榇笮〖完整程度;岩体变形模量弥捣从沉搜沂谠荷作用条件下应力与应变之比;岩石泊松比∥,反映了由于外力作用引起的主应变与在与该主应变方向相垂直的方向上的应变的比值;岩体抗剪断强度岩土力学焦弧隆弧!图萁撞愦谓峁鼓P褪疽馔。地下厂房围岩稳定性分析轴抗强度檫堕压结构面摩系数矗只。/。、咖\/
构面粗糙程度,蚀变及充填隋况等特征。构造优先关系矩阵型￡垦￡弥捣从沉肆讲嘌姨宓募嵊渤潭群徒峁姑姹旧的结合程度;结构面摩擦系数,,该项指标反映结根据现场及水步垭报告,得到