岩土力学
巖土力學
암토역학
Rock and Soil Mechanics
2015年
11期
3329-3336
,共8页
刘仰鹏%贺少辉%汪大海%李丹煜
劉仰鵬%賀少輝%汪大海%李丹煜
류앙붕%하소휘%왕대해%리단욱
RQD%主要黑塞矩阵%Kriging插值法%变异函数%R语言
RQD%主要黑塞矩陣%Kriging插值法%變異函數%R語言
RQD%주요흑새구진%Kriging삽치법%변이함수%R어언
RQD%principal Hessian matrix%Kriging interpolation%variation function%R programming language
作为工程实际中评价岩体性质的重要指标,RQD的应用已相当广泛。但工程岩体中RQD值的分布存在一定的结构性和随机性,因此,通过对特定位置钻探获取的RQD值无法很到位地表达整个空间区域的实际岩石质量。为了弥补这方面的不足,统计学中的空间插值法为此提供了有力的手段。考虑到空间RQD分布存在各向异性,以及在工程坐标系中很难描述RQD分布的结构性,首先计算工程坐标系下已获取RQD值的主要黑塞方向(pHd);然后构建空间旋转与比例缩放矩阵对其进行坐标标准化处理。在标准化的空间中,引入 Kriging插值法,采用变异函数描述 RQD在标准空间结构上的变化,建立其空间变异规律的数学模型,并对其进行插值计算;最后将标准空间进行坐标逆变换,实现了对工程坐标系下RQD分布的预测。利用R语言编程将该方法应用于工程实例,结果表明,这种空间插值法能够有效地预测工程岩体中RQD值的分布规律,弥补了局部钻探的局限性。
作為工程實際中評價巖體性質的重要指標,RQD的應用已相噹廣汎。但工程巖體中RQD值的分佈存在一定的結構性和隨機性,因此,通過對特定位置鑽探穫取的RQD值無法很到位地錶達整箇空間區域的實際巖石質量。為瞭瀰補這方麵的不足,統計學中的空間插值法為此提供瞭有力的手段。攷慮到空間RQD分佈存在各嚮異性,以及在工程坐標繫中很難描述RQD分佈的結構性,首先計算工程坐標繫下已穫取RQD值的主要黑塞方嚮(pHd);然後構建空間鏇轉與比例縮放矩陣對其進行坐標標準化處理。在標準化的空間中,引入 Kriging插值法,採用變異函數描述 RQD在標準空間結構上的變化,建立其空間變異規律的數學模型,併對其進行插值計算;最後將標準空間進行坐標逆變換,實現瞭對工程坐標繫下RQD分佈的預測。利用R語言編程將該方法應用于工程實例,結果錶明,這種空間插值法能夠有效地預測工程巖體中RQD值的分佈規律,瀰補瞭跼部鑽探的跼限性。
작위공정실제중평개암체성질적중요지표,RQD적응용이상당엄범。단공정암체중RQD치적분포존재일정적결구성화수궤성,인차,통과대특정위치찬탐획취적RQD치무법흔도위지표체정개공간구역적실제암석질량。위료미보저방면적불족,통계학중적공간삽치법위차제공료유력적수단。고필도공간RQD분포존재각향이성,이급재공정좌표계중흔난묘술RQD분포적결구성,수선계산공정좌표계하이획취RQD치적주요흑새방향(pHd);연후구건공간선전여비례축방구진대기진행좌표표준화처리。재표준화적공간중,인입 Kriging삽치법,채용변이함수묘술 RQD재표준공간결구상적변화,건립기공간변이규률적수학모형,병대기진행삽치계산;최후장표준공간진행좌표역변환,실현료대공정좌표계하RQD분포적예측。이용R어언편정장해방법응용우공정실례,결과표명,저충공간삽치법능구유효지예측공정암체중RQD치적분포규률,미보료국부찬탐적국한성。
Rock quality designation (RQD) index is an important parameter for evaluating the quality of fractured rock mass and this index has been widely used in rock engineering. It is difficult to express the actual rock mass of the whole space region by RQD obtained from geological exploration drilling in specific location because of structural and random distribution of RQD in engineering rock mass. In order to make up the deficiency, the spatial interpolation method in statistics provides powerful means. By considering the anisotropy of RQD spatial distribution and the difficulty to describe the structure of RQD distribution in engineering coordinate system, a standard coordinate system could be established according to the space rotation matrix and zoom ratio matrix after getting the principal Hessian direction (pHd) of geological exploration drilling RQD in engineering coordinate system. Then Kriging interpolation method is introduced. Variation function is used to describe RQD structural changes in standard coordinate system, a mathematical model which is conforming to spatial variation is established and the interpolation calculation is made. At last, the prediction of RQD distribution in engineering coordinate system will be acquired by inverse transforming standard coordinate system. Using R programming language, the method is applied to engineering. The results show that this method can effectively predict the distribution of RQD in engineering rock mass, and make up the limitation of local drilling.