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《巖體結(jié)構(gòu)面幾何參數(shù)的確定.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、巖體結(jié)構(gòu)面幾何參數(shù)的確定摘要：巖體是地質(zhì)體的一部分，是非均質(zhì)的、各向異性的不連續(xù)體。巖體中力學(xué)強度較低的部位或巖性相對軟弱的夾層，構(gòu)成巖體的不連續(xù)面，稱為結(jié)構(gòu)面。結(jié)構(gòu)面實際上是地質(zhì)發(fā)展歷史中巖體內(nèi)形成的具有一定方向、一定規(guī)模、一定形態(tài)和一定特征的地質(zhì)界面。關(guān)鍵詞：巖體結(jié)構(gòu)面幾何參數(shù)確定 巖體是地質(zhì)體的一部分，是非均質(zhì)的、各向異性的不連續(xù)體。巖體中力學(xué)強度較低的部位或巖性相對軟弱的夾層，構(gòu)成巖體的不連續(xù)面，稱為結(jié)構(gòu)面。結(jié)構(gòu)面實際上是地質(zhì)發(fā)展歷史中巖體內(nèi)形成的具有一定方向、一定規(guī)模、一定形態(tài)和一定特征的
2、地質(zhì)界面?！ 〗Y(jié)構(gòu)面的幾何特征直接控制巖體中巖塊的大小，同時控制巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析和地下洞室圍巖穩(wěn)定性分析中的邊界條件，即控制滑體的形狀、規(guī)模及其趨勢。具有工程意義的巖體結(jié)構(gòu)面主要包括地層層面和節(jié)理等。 在某抽水蓄能電站壩址區(qū)進行了大量的巖體結(jié)構(gòu)面調(diào)查之后，利用所取得的資料，應(yīng)用EXCEL軟件，對有關(guān)幾何參數(shù)進行統(tǒng)計分析，并利用數(shù)學(xué)模型和檢驗原理，確定了具有一定置信程度的置信區(qū)間?！ ?結(jié)構(gòu)面幾何參數(shù) 巖體結(jié)構(gòu)面幾何參數(shù)主要包括產(chǎn)狀、間距、連通性等，結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀由其走向、傾向和傾角組成，而結(jié)構(gòu)面的
3、走向和傾向可以相互換算，即只要確定其一即可（本文中以傾向為例）。巖體結(jié)構(gòu)面幾何參數(shù)主要從天然露頭、剖面（例如采礦剖面，道路剖面等）、平硐、鉆孔中實測而得。 2結(jié)構(gòu)面傾向 以結(jié)構(gòu)面的傾向（方位角）為例，在工程區(qū)現(xiàn)場調(diào)查了二組結(jié)構(gòu)面的305個數(shù)據(jù)，輸入到EXCEL電子表后，得到的統(tǒng)計結(jié)果為：一組節(jié)理面（節(jié)理1）傾向的范圍為80°~147°，其均值為111.4°；另一組節(jié)理面（節(jié)理2）傾向的范圍為154°~270°，其均值為200.9°其分布見圖1?！ D1結(jié)構(gòu)面傾向統(tǒng)計圖3 先對節(jié)理1進行分析，
4、在模型的對比中可知，節(jié)理1服從伽馬分布。因此根據(jù)相對頻率，計算數(shù)學(xué)期望SEx和方差SDx，然后可根據(jù)模型的特征計算其參數(shù)，a和b值可聯(lián)立方程求得，G(a)可通過斯特林公式得到，計算結(jié)果為：a=60.7627和b=0.5279。所以，有：a=4.4E-99，b=59.763，c=-0.5279?！ 「鶕?jù)模型，計算其理論頻率，再轉(zhuǎn)化為它的模型值，比較實際值和模型值，用c2檢驗。u=4，a=0.05，計算值為3.403，而臨界值為9.488。說明模型是可信的?！ ?jié)理2進行分析，實際資料近似正態(tài)分布。其資
5、料統(tǒng)計如下： 同理，可以得到其模型的頻數(shù)。比較實際值和模型值，用c2檢驗。u=7，a=0.05，計算值為12.295，而臨界值為14.067。說明模型是可信的。因此，利用模型計算節(jié)理1傾向的置信區(qū)間為：112.4°~117.8°；節(jié)理2傾向的置信區(qū)間為：200.2°－201.6°?！ ?結(jié)構(gòu)面傾角 有關(guān)結(jié)構(gòu)面傾角，以節(jié)理2的為例，共有139個樣本，其資料統(tǒng)計如下： 對該資料進行模型分析后，其實際資料近似正態(tài)分布。比較實際值和模型值，用c2檢驗。u=5，a=0.05，計算值為10.885，
6、而臨界值為12.592。說明模型是可信的，（見圖2）。 圖2結(jié)構(gòu)面節(jié)理2傾角統(tǒng)計圖 因此，利用模型計算節(jié)理2傾角的置信區(qū)間為：74.0°－74.7°?！?結(jié)構(gòu)面間距 結(jié)構(gòu)面間距同樣以節(jié)理2為例，139個樣本可以確定138個間距，據(jù)其樣本的統(tǒng)計分析，其模型近似服從威布爾分布。在Excel程序計算中，可以將威布爾分布的累計形式轉(zhuǎn)換成線性關(guān)系，線性回歸分析后，得到：a=1.5696，b=0.0105，相關(guān)系數(shù)為0.9963，相應(yīng)的F檢驗值為703.677。可見相關(guān)系數(shù)相當(dāng)大，且F實際檢驗值大于F理
7、論臨界值（見圖3）。3 得到模型參數(shù)后，就可以計算模型對應(yīng)于自變量的模型累計頻率，由該累計頻率轉(zhuǎn)化成模型值的頻數(shù)。比較實際值和模型值，用c2檢驗。u=11，a=0.05，計算值為7.838，臨界值為19.675。說明模型是可信的。利用模型計算節(jié)理2的間距置信區(qū)間為16.3－16.4cm。 圖3結(jié)構(gòu)面節(jié)理2間距統(tǒng)計圖 5結(jié)構(gòu)面連通性 對于結(jié)構(gòu)面的連通性分析，同樣以節(jié)理2為例，139個的樣本進的統(tǒng)計，其模型近似服從威布爾分布。在Excel程序計算中，可以將可以威布爾分布的累計形式，轉(zhuǎn)換成線性關(guān)
8、系，線性回歸分析后，得到：a=1.0629，b=0.0150，相關(guān)系數(shù)為0.9981，相應(yīng)的F檢驗值為3835.692?？梢娤嚓P(guān)系數(shù)相當(dāng)大，且F實際檢驗值大于F理論臨界值（見圖4）。 圖4結(jié)構(gòu)面節(jié)理2連通性統(tǒng)計圖 得到模型的參數(shù)后，就可以計算模型對應(yīng)于自變量的模型累計頻率，再由該累計頻率轉(zhuǎn)化成模型值的頻數(shù)。比較實際值和模型值，用c2檢驗。u=11，a=0.05，計算值為6.197，而臨界值為19.675。說明模型是可信的。利用模型計算節(jié)理2的連通
