回采巷道稳定性风险评判模型设计与系统应用

针对煤矿回采巷道潜在风险难以被量化预判的问题,筛选提取影响巷道稳定性的风险因子,通过融合算子将衍生模糊层次分析(FAHP)风险评判模型与灰色关联分析(GRA)风险评判模型融合,构建回采巷道稳定性评判FAHP-GRA双算法结构模型,并将评判结果与现场工程对比分析并加以修正,根据评判结果找出影响回采巷道稳定性的主要风险因子,提出具有针对性的风险管控措施。开发了“FAHP-GRA融合算法的回采巷道稳定性评判系统”,对鲁西煤矿3-2A07工作面、3-1116工作面回采巷道进行评判,评判结果与现场巷道监测情况具有较高的一致性,实现了回采巷道稳定性“有效评判,快速诊断,精准预防”的目的。

改进的BP网络在岩质边坡稳定性评判中的应用

结合前人的研究成果，对神经网络理论中的BP算法进行综合改进，并将其运用于岩质边坡稳定性评判，建立了评判模型。结果表明改进的BP网络性能良好，所建立的模型预测精度较高，有一定的使用价值。

采空区稳定性的改进云模型二维评判

为更合理有效地评判采空区稳定性,引入云模型理论,采用模糊熵对其进行改进,建立新的采空区稳定性二维评判模型。选取13项评判指标,计算隶属于不同等级的各指标云模型参数;基于博弈论,将评判指标主、客权重优化、融合,得到指标综合权重;然后应用正向高斯云发生器计算样本综合确定度,根据最大综合度隶属等级确定采空区稳定性等级,并引入综合确定度的模糊熵作为第二维评判参量,用以表征采空区稳定性复杂度。最后,将该模型应用于湖南某锑矿14个采空区稳定性评判中。结果表明,该模型评判结果能充分反映现场实际情况。

围岩稳定性评判方法适用范围探讨

基于修正芬纳公式建立了围岩稳定性评判新方法,该方法基于轴对称模型建立径向位移解析表达式。轴对称的基本假定就是圆形洞室,静水压力和均匀初始应力场,各向同性和均匀围岩条件。通过系统分析轴对称假定条件的偏差范围对围岩稳定性判断方法的适用范围进行研究。基于经典的遵循莫尔–库仑屈服准则理想线弹塑性围岩中的洞室开挖问题,分析了各项异性和非均匀性的初始应力场及城门洞型洞室对洞壁变形的影响。研究结果对围岩稳定性评判方法的合理使用范围、精度与轴对称围岩条件提出了量化评价范围。

基于GRA-SPA耦合模型的煤矿充填系统稳定性评判

为预防煤矿充填系统运行安全事故,综合运用灰色关联分析法（GRA）和集对分析法（SPA）,研究煤矿充填系统稳定性。首先,建立充填系统稳定性评判指标体系,并采用AHP法确定各指标权重;然后,构建GRA-SPA耦合评判模型,通过将评价集与指标集建立集对、计算其绝对关联度及综合联系度来确定评价对象等级,并预测其发展趋势;最后,以某矿充填系统为例,用所建模型评判其稳定性。结果表明：该矿充填系统稳定性等级为较稳定,且有向好的方向发展的趋势,但不明显,仍需引起重视。该模型能够将充填系统各指标因子的同一性、差异性和对立性通过联系度系数定量化,得到与实际情况相一致的评判结论,为煤矿充填开采安全管理提供参考。

岩体工程稳定性评判的一种新方法

提出一种新的岩体工程稳定性评判方法，该方法通过利用基于Ｊｏｒｄａｎ算法的Ｈａｍｉｌｔｏｎ图的遍历性，有效地模拟工程、地质、岩体结构等各因素之间的综合作用，从而使岩体工程评判过程的实现更加切合工程实际．

神经网络技术在洋碰隧道围岩分类及其稳定性评判中的应用

针对隧道工程传统围岩分类及其稳定性评判中特别强调经验和难以定量的特点，本文提出了一种基于神经网络技术的工程地质评价方法。实例研究表明该方法不仅有效，而且还有定量、简便、实时、自适应等优点。

国道G318藏东段碎屑斜坡分类与稳定性评判

为了科学划分碎屑斜坡类别和准确评价国道G318藏东段碎屑斜坡的稳定性。本研究历时3年,详细调查了该区段公路沿线所有碎屑斜坡,根据斜坡碎屑物质成分、颗粒大小及运动特征等进行类型划分,分析了各类碎屑斜坡的基本特征和失稳模式。利用信息熵和FLAC数值模拟分析了影响因素与斜坡稳定的相关关系,并建立了基于支持向量机的碎屑斜坡稳定性评判模型。研究表明:(1)碎屑斜坡可细分为溜砂坡、滚石坡和碎石坡3类。(2)碎屑斜坡影响因素从大到小依次为降雨融雪、平均坡度、碎屑物、平均坡高、植被覆盖率、工程建设、地震、风化等级、振动和河水侵蚀。(3)主要影响因素作用下,碎屑斜坡安全系数斜率大小为:降雨融雪(0.8)>平均坡度(0.66)>平均坡高(0.52)>植被覆盖率(0.46)>工程建设(0.43),其斜率越大则影响作用越显著。(4)选取前6个主要影响因素用于碎屑稳定性评判模型,通过模型训练、回判和检验,模型准确率分别达到了89.29%和93.75%,可用于碎屑斜坡的稳定性评判和整治维修参考。

基于Hoek-Brown准则的地下洞室围岩稳定性分析

基于Hoek-Brown准则,针对该准则中与围岩稳定性相关联因素,如最大主应力σ1、最小主应力σ3、岩石强度指标GSI和岩石单轴抗压强度σci,对水电站大型地下洞室围岩稳定性的影响开展分析,建立相关数值计算模型和方案,分析σ1、σ3、GSI和σci影响下大型地下洞室围岩变形、塑性区深度的变化规律。研究结果表明:根据不同σ1、σ3、GSI和σci条件下地下洞室围岩变形、塑性区深度的变化规律,可将围岩变形和塑性区深度划分为3个阶段:基本不变阶段、缓变阶段、陡变阶段。根据洞室围岩的塑性区特征,并结合洞室变形趋势等可将围岩变形和塑性区划分为自稳域、可控域、不可控域,得到基于Hoek-Brown准则的水电站地下洞室地应力-岩体强度-围岩稳定关系。自稳域对应地下洞室围岩处于稳定或基本处于稳定状态;可控域对应围岩有一定的变形或松弛破坏,但在一定支护策略下可控制变形或维持围岩稳定;不可控域对应围岩变形或松弛破坏较为明显,在一般支护策略下无法控制围岩变形或维持围岩稳定。根据研究成果可对Hoek-Brown准则下不同地应力大小、不同岩体强度的地下洞室进行围岩稳定性综合评判,用于系统指导地下洞室群的全过程设计和建设。

边坡稳定性评判的置信规则库推理方法

为了进一步提升边坡稳定分析中专家知识的利用程度以及智能推理与评价水平,提出一种边坡稳定性评判的置信规则库(Belief Rule Base,BRB)推理方法,建立连续、离散混合式评判指标(输入量)与边坡稳定性等级(输出量)之间的非线性并含有不确定性的映射关系。评判指标类型种类众多使得置信规则规模过大,难以实现推理,为此,提出一种离散、连续变量统一的离散化编码方法,有效压缩输入指标的数量,大大减小置信规则规模的同时,保证了边坡稳定性评价的准确性。以河南省灵宝市的罗山矿区滑坡体为例,建立BRB模型,利用地质构造影响程度、稳定性空间差值综合系数、降雨强度、坡角、边坡高度、矿山开采影响指数等6个评判指标对边坡的稳定性等级进行推理,证明了所提方法的有效性。

模糊综合评判方法在边坡稳定性评价中的应用

多级模糊综合评价方法在边坡稳定性评判中应用广泛,将层次分析法与模糊综合评价相结合,用层次分析法进行指标权重的确定,再用模糊综合评价与隶属度原则实现边坡稳定性的评价。将该方法应用于省级干线公路重大地质灾害隐患点评估,评估结果与实际调查结果比较吻合,表明模糊综合评判方法有较可靠的预测精度。

不同屈服条件对地下洞室围岩稳定影响研究

根据地下洞室开挖后围岩破坏特性,提出了围岩剪切、拉裂、压碎、卸荷和扰动影响程度等围岩稳定破坏评判指标,这些指标更加合理地描述了地下洞室在开挖过程中围岩的不同破坏特性,有效地反映了围岩产生开裂、卸荷、应力集中和扰动累积的破坏原因,为地下洞室开挖稳定评判提供了较好的量化依据。论文采用D-P、M-C等面积圆、Z-P三种屈服准则对拉西瓦地下厂房洞室施工开挖过程进行了分析比较,对照各种围岩破坏指标,论证了不同屈服准则对洞室围岩稳定的影响;通过与施工开挖的监测数据对比,说明了不同岩性采用不同屈服准则分析的合理性。

基于尖点突变模型确定静载试验的基桩极限承载力

利用静载试验的荷载-沉降曲线确定基桩极限承载力的分析方法很多,但至今尚未找到合理、有理论依据的确定基桩极限承载力的评判方法。因此,尝试利用尖点突变模型分析基桩静载试验的荷载-沉降曲线来评判基桩极限承载力;利用Matlab软件直接拟合静载试验的荷载-沉降曲线,以突变特征值为评价标准,确定基桩极限承载力。研究表明:(1)对比分析目前常用的尖点突变模型求解方法与文章提出的直接拟合法,发现目前常用的一般求解法存在不稳定性、误判等不足,评判结果与静载试验实际情形不符;(2)直接拟合法求得的势函数具有唯一性、首位性、单调性等特征,计算结果与基桩静载试验的实际情况相符,解决了一般求解法存在不稳定性、误判等问题,且比现行基桩检测规范计算结果更为安全。研究结果为较大直径基桩在缓变形情形下,以0.05D桩顶沉降量为标准确定基桩极限承载力提供了理论依据。

和溪至龙岩高速公路边坡稳定性研究

本文通过对和溪至龙岩高速公路场地的地震边坡效应的稳定性分析,探讨了山区地震滑坡(崩塌)的几个潜在影响因素。

山区软基监控技术与稳定判别方法

软基的稳定性判别方法已有一定的研究,但对于山区软土仍需有针对性的研究。本文阐述了山区软基监控技术;研究表观判断法、预警值法、拐点法判别山区软基路基稳定判别方法,基于某高速公路部分路段展开研究,分析传统软基稳定性评价方法,针对其不足之处进行优化应用。根据实际工程应用并比较三种常用山区软基稳定性评判方法后得出,表观判断法只能应用于初步判别路基稳定性,准确的判断还需要应用多种监测指标综合分析;预警值法需要采用多个预警值来判断不同处理方法、不同路段的路基稳定性;拐点法判别山区软基的稳定性与路基实际稳定状态较相符,确保了路基快速安全填筑,是一种较适合于山区软土路基稳定的判别方法。单一的评价方法往往有很大的局限性,将各种方法应用于合适的阶段,充分发挥各种方法的优势。

基于突变理论的采空区风险评价模型研究

首次将系统新三论之一的突变原理应用于采空区稳定性评价的研究中,介绍了突变评判法的基本原理和使用步骤。对岩石力学、空区几何参数和空间分布参数设置等基本要素进行分类,构建了影响采空区稳定因素的指标体系,并以该指标体系为基础,构建了采空区风险评价的突变模型。对铜矿采空区稳定性状态进行定量评价,确定采空区的风险等级,结合原始数据得出影响采空区稳定的主要因素,提出相应的治理措施。

土体最危险破坏面确定方法

本文根据土体的摩尔库伦强度理论，提出了土中点的稳定系数及土体整体稳定的评判新方法，并从理论上证明了土体最危险破坏面的确定方法。该方法能结合土体的应力分析结果进行土体稳定性分析，可用于分析地基承载力和边坡稳定等土体稳定性问题。对地基承载力的分析结果表明：该方法的计算结果与规范中承载力推荐值很接近，从而验证该方法的实用性和正确性。

崩塌落石综合预测方法的研究

本文中的综合预测是从两个层次上对崩塌落石进行空间预测。首先，在大量调查统计资料的基础上，对崩塌落石进行宏观的区段预测，用以确定崩塌落石的危险区段。然后，从微观上对每个崩塌落石工点的稳定度进行详细评判，用以确定危险的崩塌落石工点。为铁路工务部门确定重点巡查看守地段、决定重点投资工点提供依据。本成果应用两年多，效果良好。

浅议山区公路边坡防护设计难点及对策

山区公路路线长、边坡工点多、条件复杂、施工信息动态多变,尽管边坡稳定评判方法很多,防护措施呈现多样化发展,边坡防护设计依然存在较多的难点。文章分析了公路边坡工程设计中存在的难点及对策,并总结了金丽温高速公路沿线边坡防护经验,以资借鉴。

公路边坡工程灾害快速识别技术刍议

对国省道边坡工程地质灾害决策难点与特点进行了分析,结合浙江省多条山区公路建设经验,探讨了公路边坡地质灾害快速识别的关键要素,并提出了公路边坡地质灾害数据库与决策平台构建的必要性和重要性。