盲数理论在采空区地基稳定性评价中的应用-论文.pdf

《盲数理论在采空区地基稳定性评价中的应用-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第14卷第20期2014年7月科学技术与工程Vo1．14No．20Ju1．2014167l一1815(2014)加一0190—05ScienceTechnologyandEngineering⑥2014Sci．Tech．Engrg．矿冶技术盲数理论在采空区地基稳定性评价中的应用贾磊，解咏平李明钱国锋(兰州交通大学土木工程学院，兰州730070；石家庄经济学院勘查技术与工程学院，石家庄050031兰州铁道设计院有限公司，兰州730000；中交水运规划设计院有限公司，北京100007)摘要采空区地质条件错综复杂，针对其物理力学参数具

2、有多种不确定性信息共存的特点，将盲数理论引入采空区地基稳定性评价领域；结合巷道顶板的受力平衡分析，建立了基于盲数理论的评价模型，并将该模型应用于某工程实例，定量地评价了采空区地基的稳定程度。分析结果表明：运用盲数运算法则可以计算地基稳定性在不同取值区间内的可信度，它弥补了传统确定性方法描述过于绝对化的问题，为采空区地基稳定性的判别提供了更全面的依据，并为相近领域工程问题的解决提供了新的方法和思路。关键词盲数小窑采空区地基稳定性参数不确定性临界深度中图法分类号TD73X935；文献标志码A随着我国基础建设的不断发展，许多交通、工定

3、性、灰性及未确知不确定性两种或两种以上不确民建等基建工程不得不穿越或建设在老采空区上。定性的信息组合称为盲信息，而盲数则是处理和表在这些新增加的外荷载作用下，围岩应力场必然发达盲信息的数学工具一。本文基于力学平衡分生改变，使得原本处于平衡状态的采空区可能出现析法，将盲数理论作为数学工具，就不确定信息下的某些部位的“活化”现象，从而导致地标建筑物受到小窑采空区稳定进行了探讨，以期能为更客观、准确不同程度的破坏，对建筑工程安全造成严重的威地评价采空区地基稳定性寻求新思路。胁I2J。因此，迫切需要对采空区建筑地基的开展1盲数的基本理论

4、稳定性研究。采空区地基稳定性的研究涉及到多个学科领1．1盲数号黑体域，近几年来国内外学者取得了一些有价值的研究对于含有两种或两种以上不确定性(随机性、成果，如附加应力分析法、力学平衡分析法、数值模模糊性、灰性、未确知性)的复杂信息称为盲信息，拟分析法等J。这些方法都是采用确定性方法研盲数则是未确知数学中表达和处理盲信息的数学工究的，常常把参数用均值和方差进行处理，忽略岩土具。显然，对于具有不确定性特征的研究对象，其实体力学参数的不确定性信息，如凝聚力、内摩擦角、际值不可能为一个定值，而应该是分布在一个区重度等指标的不确定性。如何

5、全面考虑这些不确定间中“。信息，是确保谁确进行采空区地基稳定性分析的设G为一个灰数集：基础。C／,∈G，∈[0，1]；i=1，2，⋯，凡。然而，由于岩土体内部的复杂性、试验的有限性和随机性，以及试验误差等大量不确定性因素的存／()={：’-也。‘：，2，⋯，n’(·)在，使得几乎无法得到参数的精确值。而且采空区地基稳定性评价中的参数一般是多种不确定性的组若≠时，n≠aj，且∑Ot=≤1，则称函合J。不同于概率统计、未确知性、模糊数学等数数厂()为一个盲数，记为{L。，0J，)}。Ot为据处理方法，刘开第提出了一种新的数学方法来表

6、l厂()总可信区间，Ot为)在点o的可信度。达信息的不确定性，把含有随机不确定性、模糊不确1．2盲数的运算法则设加、减、乘、除的运算用表示，l厂()和g(Y)2014年2月12日收到河北省教育厅高等学校科学技术研究项目(Z2011224)、河北省科技研究与发展计划项目13274216)资助分别表示两个盲数。第一作者简介：贾磊(1978一)，男，副教授，博士研究生。研究方f(x)=2，⋯’(2)向：地质工程。E—mail：ji~ei1978@126．com。20期贾磊，等：盲数理论在采空区地基稳定性评价中的应用l9l)⋯’。(3)

7、性质较好的浅埋巷道，本文小窑采空区地基稳定性分析采用巷道顶板受力平衡法分析，图l是采空区则盲数运算的可能值用表1的带边矩阵表示。巷道顶板受力分析示意图，巷道顶板的受力可以通其中，，，⋯，和Y，Y，⋯，Y分别为盲数)过上方土体ABCD的平衡进行求解，巷道顶板所受和g()的可能值，表中运算所得的元素组成一个m荷载Q表示为：xn阶矩阵，称为盲数)和g(Y)的可能值矩Q=G一2f+P0=阵，记为()。TH[B—Htan~tan(45。一／2)]+P0(6)表1盲数的可能值带边矩阵Table1$matrixofbfindnumberfor

8、probability式(6)中：G为土体总重量，，为土体两侧摩擦力，曰Ylym为巷道宽度，P。为地表附加荷载，日为采空区巷道lyl戈1n顶板有效埋深。I)，1fY吼Blj1l川“jjlCⅣmylnYn一一一．～．一：～一盲数运算的可信度积矩阵如表2所示。其中，