›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (S1): 49-56.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

基于组合赋权的岩爆倾向性预测灰评估模型及应用

裴启涛1, 2,李海波1,刘亚群1,张国凯1   

  1. 1. 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室,武汉 430071; 2. 长江科学院 水利部岩土力学与工程重点实验室,武汉 430010
  • 收稿日期:2013-08-19 出版日期:2014-06-10 发布日期:2014-06-20
  • 作者简介:裴启涛,男,1986年生,博士研究生,主要从事岩土工程与地质灾害方面的研究
  • 基金资助:

    国家973国家重点基础研究发展计划资助(No. 2010CB732001);国家杰出青年基金资助(No. 51025935);国家自然科学基金面上项目资助(No. 51174190)。

A grey evaluation model for predicting rockburst proneness based on combination weight and its application

PEI Qi-tao1, 2, LI Hai-bo1, LIU Ya-qun1, ZHANG Guo-kai1   

  1. 1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China; 2. Key Laboratory of Geotechnical Mechanics and Engineering of Ministry of Water Resources, Yangtze River Scientific Research Institute, Wuhan 430010, China
  • Received:2013-08-19 Online:2014-06-10 Published:2014-06-20

摘要: 提出一种用以确定岩爆灾害评价中各指标权重的组合赋权(GEM-GW)方法。该方法依据信息熵理论,对基本熵权法进行改进,理论上解决熵权法在某些情况下不适用的问题,并引入欧几里得距离函数,使得主、客观权重之间和偏好系数间的差异程度一致,从而获得理想的综合权重。在该基础上,根据岩爆的成因及特点,选取影响岩爆的主要评价指标,同时对灰色聚类法进行优化,建立基于组合赋权的岩爆倾向性预测灰评估模型。利用该模型,对国内外一些重大深部岩石工程岩爆案例进行分析,并与模糊综合评判法、属性综合评判法、未确知测度评价法和物元分析法及实际情况进行比较。研究结果表明,该模型预测结果与实际情况吻合较好,预测精度较高,从而验证该模型的有效性及实用性。研究方法为岩爆灾害的准确预测提供一种切实可行的途径。

关键词: 岩爆倾向性, 组合赋权, 灰评估模型, 欧几里得距离函数,

Abstract: In order to reasonably determine the weights of index in the evaluation of the possibility and classification of rockburst, a combination weight method is proposed. Based on the theory of information entropy, the original formula is modified. Compared with the original formula, the modified formula is suitable under any conditions, which is more reasonable in theory. Then, Euclidean distance function is introduced to make the difference between the subjective and objective weight same as the difference between the favorable coefficients; and then the combination weight can be calculated. On the basis, the evaluation indexes are chosen in the analysis according to the causes of rockburst and its characteristics. Combining with the optimized grey clustering method, a grey evaluation model based on combination weight (GEM-CW) for predicting of rockburst proneness is established. Based on some deep rock projects at home and abroad, the GEM-CW model is adopted to predict the possibility and classification of rockburst. Compared with the fuzzy synthetic evaluation method, the attribute synthetic evaluation method, the unascertained measurement model and the matter-elements method, the prediction results of the GEM-CW model in the paper are close to the practical records, so as to prove that the proposed model is effective and available. Therefore, the proposed method provides a practical way to accurately predict the possibility and classification of rockburst in deep underground engineering.

Key words: rockburst proneness, combination weight (GEM-CW), grey evaluation model, Euclidean distance function, entropy

中图分类号: 

  • TU 452
[1] 陈舞, 张国华, 王浩, 陈礼彪, . 基于粗糙集条件信息熵的山岭隧道坍塌风险评价[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3549-3558.
[2] 刘洋洋, 郭增长, 李永强, 李有鹏. 基于熵权集对分析和车载激光扫描的 公路边坡危险性评价模型[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 131-141.
[3] 陈旺旺,李典庆,唐小松,曹子君, . 抗剪强度参数概率分布的最大熵估计及边坡可靠度分析[J]. , 2018, 39(4): 1469-1478.
[4] 曾志雄,孔令伟,田 海,李聚昭. 膨胀岩崩解特性的干湿循环效应与粒度熵表征[J]. , 2017, 38(7): 1983-1989.
[5] 张传庆,卢景景,陈 珺,周 辉,杨凡杰. 岩爆倾向性指标及其相互关系探讨[J]. , 2017, 38(5): 1397-1404.
[6] 张传庆 ,俞 缙,陈 珺,卢景景,周 辉,. 地下工程围岩潜在岩爆问题评估方法[J]. , 2016, 37(S1): 341-349.
[7] 周科平,林 允,胡建华,周彦龙, . 基于熵权-正态云模型的岩爆烈度分级预测研究[J]. , 2016, 37(S1): 596-602.
[8] 阮 航,张勇慧,朱泽奇,王 进. 一种改进的公路边坡稳定性模糊评价方法研究[J]. , 2015, 36(11): 3337-3344.
[9] 单 博,陈剑平,王 清. 基于最小熵理论和未确知测度理论的泥石流敏感性分析[J]. , 2014, 35(5): 1445-1454.
[10] 邱海军 ,崔 鹏 ,曹明明 ,刘 闻 ,高 宇 ,王彦民,. 基于最大熵原理的黄土丘陵区地质灾害规模频率分布研究[J]. , 2014, 35(12): 3541-3549.
[11] 李军霞 ,王常明 ,王钢城 . 基于组合赋权-未确知测度理论的滑坡危险性评价[J]. , 2013, 34(2): 468-474.
[12] 左育龙 ,朱合华 ,李晓军 . 岩土工程可靠度分析的神经网络四阶矩法[J]. , 2013, 34(2): 513-518.
[13] 马 毅 ,王希良 ,刘 振 ,郭阳阳. 基于模糊因素的岩质边坡地震稳定性多模型组合评价[J]. , 2011, 32(S1): 624-0629.
[14] 张 晨,王 清,陈剑平,谷复光,张 文. 金沙江流域泥石流的组合赋权法危险度评价[J]. , 2011, 32(3): 831-836.
[15] 梁桂兰,徐卫亚,谈小龙. 基于熵权的可拓理论在岩体质量评价中的应用[J]. , 2010, 31(2): 535-540.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 陶干强,杨仕教,任凤玉. 崩落矿岩散粒体流动性能试验研究[J]. , 2009, 30(10): 2950 -2954 .
[2] 张文杰,陈云敏. 垃圾填埋场抽水试验及降水方案设计[J]. , 2010, 31(1): 211 -215 .
[3] 宫伟力,安里千,赵海燕,毛灵涛. 基于图像描述的煤岩裂隙CT图像多尺度特征[J]. , 2010, 31(2): 371 -376 .
[4] 孙曦源,栾茂田,唐小微. 饱和软黏土地基中桶形基础水平承载力研究[J]. , 2010, 31(2): 667 -672 .
[5] 王明年,郭 军,罗禄森,喻 渝,杨建民,谭忠盛. 高速铁路大断面黄土隧道深浅埋分界深度研究[J]. , 2010, 31(4): 1157 -1162 .
[6] 胡勇刚,罗 强,张 良,黄 晶,陈亚美. 基于离心模型试验的水泥土搅拌法加固斜坡软弱土地基变形特性分析[J]. , 2010, 31(7): 2207 -2213 .
[7] 谭峰屹,姜志全,李仲秋,颜惠和. 附加质量法在昆明新机场填料压实密度检测中的应用研究[J]. , 2010, 31(7): 2214 -2218 .
[8] 柴 波,殷坤龙,肖拥军. 巴东新城区库岸斜坡软弱带特征[J]. , 2010, 31(8): 2501 -2506 .
[9] 杨召亮,孙冠华,郑 宏. 基于潘氏极大值原理的边坡稳定性的整体分析法[J]. , 2011, 32(2): 559 -563 .
[10] 王光进,杨春和,张 超,马洪岭,孔祥云,侯克鹏. 超高排土场的粒径分级及其边坡稳定性分析研究[J]. , 2011, 32(3): 905 -913 .