巖體裂隙分組的拓?fù)鋵W(xué)及數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析.pdf

1、巖體是被一組或多組近似平面和平行的軟弱結(jié)構(gòu)面切割而成的綜合體，因此常把巖體稱(chēng)為多裂隙巖體；裂隙，是存在于巖體中裂縫，是巖體受力斷裂后兩側(cè)巖塊沒(méi)有顯著位移的小型斷裂構(gòu)造。
　　裂隙等結(jié)構(gòu)面的物理和幾何特性，是影響裂隙巖體力學(xué)和滲透特性的重要因素。裂隙組的數(shù)量和方向是裂隙的幾何特性的重要因素，裂隙的統(tǒng)計(jì)分析和產(chǎn)狀分組是研究裂隙巖體的基本工作之一。由于裂隙分布的復(fù)雜性和數(shù)據(jù)采集的局限性，難以獲得詳細(xì)完整的裂隙分布信息，一般需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分

2、析處理，以提取有效的裂隙組信息。目前，對(duì)于離散數(shù)據(jù)還缺乏有效的處理方法。
　　本課題主要對(duì)某礦區(qū)裂隙的分布組成進(jìn)行了研究，提煉出裂隙分組的流程，對(duì)離散裂隙進(jìn)行了優(yōu)化，使裂隙分組免受隨機(jī)裂隙的影響，獲取準(zhǔn)確的裂隙分布組成，能反映裂隙的有效信息。具體研究思路如下：對(duì)礦區(qū)巖體裂隙的分布的現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，獲得裂隙產(chǎn)狀、間距等原始數(shù)據(jù)，并對(duì)裂隙分布的方向性和隨機(jī)性作初步的了解。在工具軟件Matlab的輔助下，根據(jù)赤平投影原理，運(yùn)用拓?fù)鋵W(xué)方法，對(duì)原

3、始數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、成圖顯示和統(tǒng)計(jì)分析，得到裂隙分組的定性信息。根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理，運(yùn)用聚類(lèi)分析的方法，設(shè)計(jì)相關(guān)程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)裂隙的多次快速聚類(lèi)分組，根據(jù)離散系數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)裂隙分組的可靠性，并選擇最佳分組方案，得到裂隙分組的初步定量結(jié)果，其中，對(duì)離散裂隙數(shù)據(jù)進(jìn)行了優(yōu)化，剔除了離散的隨機(jī)裂隙。根據(jù)初步的分組結(jié)果，提取裂隙組內(nèi)有效的裂隙組成，獲得裂隙分組的定量信息。
　　本課題使用了多種方法，對(duì)裂隙進(jìn)行分組，并提煉出裂隙分組的流程；同時(shí)，對(duì)