基于D-S证据理论的岩体质量分级组合评价方法

摘要

在隧道工程设计及建设的各个阶段，准确地对隧道围岩质量进行分级，进而对其稳定性做出准确评价，是合理经济地进行隧道围岩支护设计、快速安全施工以及工程安全运营必不可少的基本条件。因此，一个完善而又符合工程实际的工程岩体质量分级方法，具有非常重要的意义。而面对规模越来越大，所处地质环境越来越复杂的岩体工程，现有的岩体质量分级方法常常会出现单一分级方法分级结果准确率不高以及不同分级方法评价结果不一致的问题。
　　针对上述问题，本文在前人的研究基础上，基于组合评价的思想，选取多种岩体质量分级方法作为基础分级方法，以期扬长避短、博采众长而建立出岩体质量分级组合评价方法，主要成果和理论如下：
　　（1）通过对影响工程岩体质量因素的分析和对现有常用岩体分级方法的探讨，得出不同分级方法分级结果出现不一致性的原因，说明了进行组合评价方法研究的必要性。同时，出于对岩体本身的非均质性及勘察取样数量有限、取点较随意等特点的考虑，通过引入区间数来描述岩体的物理力学性质以及所处地质环境等因素，可以更加符合岩体的实际情况。
　　（2）考虑到 D-S证据理论是一种严谨的不确定性推理方法，其具有较强的信息融合能力，本文将其引入建立基于D-S证据理论的岩体质量分级组合评价方法。同时，针对D-S理论合成规则需要解决确定基础分级方法基本概率分配函数这一问题，提出了通过欧氏距离建立基础分级方法基本概率分配函数的方法。此外，通过对基础分级方法评价结果的标准化处理，克服了欧氏距离无法考虑数据样本总体大小以及量纲影响的不足。
　　最后，通过工程实例的计算与分析，并与工程岩体实际情况以及现有常用岩体分级方法分级结果相比较，表明本文建立的方法可以较好解决单一方法分级准确率不高以及不同分级方法分级结果不一致的问题。因此，本文建立的方法具有一定的合理性与可行性。

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第1章 绪论

1.1 前言

1.2 岩体分级方法研究现状

1.3 本文主要研究内容

第2章 岩体质量影响因素及常用分级方法分析

2.1 概述

2.1 岩体质量影响因素分析

2.2常见的岩体分级方法

2.3 常用分级方法分级结果不一致的原因

2.4 本章小结

第3章 证据理论基础

3.1 概述

3.2 证据理论的基本概念

3.3 证据理论的合成规则

3.4 基本概率分配函数的确定

3.5 本章小结

第4章 基于D-S证据理论的岩体质量分级组合评价

4.1 概述

4.2 组合评价的基本概念

4.3 岩体组合评价的原理

4.4 基于D-S证据理论的岩体质量分级组合评价计算模型

4.5 基本概率分配函数的确定方法

4.6 冲突证据的处理

4.7 实施框架

4.8 本章小结

第5章 工程实例

5.1 概述

5.2 工程概况

5.2 常用岩体方法分级

5.3 常用方法分级结果比较

5.4 组合评价方法的分级

5.5 分析与讨论

5.6 本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文