地下工程围岩稳定性的模糊综合评判法

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1、第23卷第11期岩石力学与工程学报23(11)：1852～18552004年6月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringJune，2004*地下工程围岩稳定性的模糊综合评判法许传华任青文(河海大学土木工程学院南京210098)摘要围岩稳定性受多种不确定性因素的影响，不仅具有随机性，也具有模糊性。选择影响围岩稳定性的一些主要因素，采用模糊数学综合评判方法，对围岩稳定用模糊语言进行不同程度的评价，得出了合理的结果。关键词地下工程，围岩稳定性，隶属函数，权值，模糊综合评判法分类号TU91文献标识码A文章编号1000-6915(2004)11-1852-0

2、4FUZZY-SYNTHETICALEVALUATIONONSTABILITYOFSURROUNDINGROCKMASSESOFUNDERGROUNDENGINEERINGXuChuanhua，RenQingwen(CollegeofCivilEngineering,HohaiUniversity，Nanjing210098China)AbstractThestabilityofsurroundingrockmassesareaffectedbyseveraluncertainfactorswithrandomandfuzzybehavior.Severalkeyfactorsaffectin

3、gstabilityofsurroundingrockmassesareselectedandthesubordinatefunctionsandindexvaluesofthesefactorsaredetermined.Thenthestabilityofsurroundingrockmassesareestimatedbythemethodoffuzzy-syntheticalevaluation.Themethodisappliedtoapracticalprojectandseveralconclusionsarederived.Keywordsundergroundengineer

4、ing，stabilityofsurroundingrockmasses，subordinatefunction，weightvalues，fuzzy-syntheticalevaluationmethod来的一种新的数学方法，当影响事物的因素较多，1引言[1～3]又有很强的模糊性时，尤其具有明显的优势。岩体是复杂的地质体，它不仅可由多种岩石组2围岩的分类和作用因素的选取成，而且包含了大量各种成因的结构面，处于复杂的地下水和地应力环境，并经历了长期的次生和表围岩稳定性的分类，国内外学者皆有不同的标生改造作用。地下工程岩体的复杂性不仅表现在组准。考虑本方法的需要，并考虑现行的较为成熟的成结构及影

5、响因素方面，而且还表现在各因素的影围岩分类方法，本文将围岩划分为5个等级，即稳响程度因不同的岩体、受力状态和运营环境而异定、较稳定、一般、不稳定、极不稳定，分别用罗上。显然，围岩稳定性分析是不确定性问题，不仅马数字I，II，III，IV和V表示。具有随机性，也具有模糊性。影响围岩稳定性的因素很复杂，不仅取决于岩对于具有模糊性的事件，可以采用模糊数学的体内部地质结构，还取决于外部环境因素的影响，方法。模糊综合评判法就是从多目标决策中划分出是多种因素的综合作用。根据已有的研究成果以及2002年9月18日收到初稿，2002年10月19日收到修改稿。*国家自然科学基金(50379005)和教育部200

6、2年重点基金(02123)联合资助项目。作者许传华简介：男，31岁，1994年毕业于河北地质学院水文地质工程地质专业，现为河海大学博士研究生，主要从事岩土工程及水工结构稳定性方面的研究。E-mail：chuanhuaxu@sina.com。第23卷第11期许传华等.响应面方法在整体式隧道衬砌可靠性分析中的应用•1853·[4～7]有关的国家规范标准，遵循重要性、独立性和列公式建立代表其隶属度的隶属函数：易测性的原则，同时考虑实际工程经验，最后选取ì11≤x≤a19个主要的作用因素，即：饱水岩石的单轴抗压强ïï11ðæa2+a1ö度、节理裂隙密度(条/m)、不连续面的结构状态及ï+sinçx-÷

7、a1＜x≤a2ï22a2-a1è2ø充填情况、裂隙水压力与最大应力比值、风化作用、m(x)=í(1)ï11æa2+a1ö洞轴与岩层产状的关系、最大地震烈度和人为因素ï+sinçx-÷a2＜x≤a322è2ø影响等(见表1)。ïïî0x＞a3对于不连续面的结构状态等定性因素，可参照表2进行分类。对单轴抗压强度，其隶属函数(其余指标隶属函数略)为3隶属函数的构造ì1x＜5ïï11ð从表1可以看到，所取