未确知测度模型在膨胀土判别分类中的应用

基于未确知测度空间理论，建立了未确知测度评价模型，并将此理论模型应用于膨胀土的膨胀性判别和分类。研究采用信息熵确定膨胀士胀缩性指标的权重、建立了指标权重和实测值的关系。同时还将置信度的概念应用于膨胀土判别分类的标准中。与模糊综合评判、灰色聚类分析等评判方法比较，未确知测度评价模型严谨、应用方便，非常适合膨胀土的判别分类。     

基于未确知均值分类理论的岩爆发生和分级预测方法

为解决岩爆预测中的不确定性问题,将未确知均值分类理论应用于岩爆综合评判中,建立了岩爆发生和分级预测的未确知均值分类理论分析模型.模型选用最大切应力、单轴抗压强度、单轴抗拉强度和弹性能量指数4个指标作为岩爆发生和分级预测的判别因子.将岩爆烈度分为4个等级并作为未确知均值分类理论分析的4个类别.以国内外岩爆工程实测数据作为建立分类标准和模型的样本,以各等级的指标均值作为分类标准.求取未确知测度函数.采用信息熵确定权重,用置信度识别准则进行等级判定.将本研究建立的模型应用到隧道和矿山工程的岩爆预测中,结果表明.未确知均值分类分级预测方法预测结果与实际情况吻合较好,预测精度高,因而是岩爆发生和分级预测的一种有效方法,可在岩爆工程判别中应用和推广.     

岩体可爆性分级的未确知均值分级方法及应用

将未确知测度理论应用到岩石可爆性分级问题中,提出未确知均值分级方法,建立岩石可爆性分级的未确知均值分级模型;选用岩石容重、岩石抗拉强度、岩石完整性系数作为分级模型的判定指标;以14种岩石的实测判定指标建立分类判别指标的未确知测度函数,并求得各分级样本指标的平均值和单指标测度矩阵;根据信息熵理论确定各指标的权重,利用置信度识别准则对岩石进行判定分级。利用该模型对矿区岩石进行分类预测,并与实测结果进行比较。研究结果表明:利用岩石可爆性分级的未确知均值分级模型所得预测结果与实测结果相吻合,准确率达100%为岩石可爆性分级提供了一条新的途径。     

回采工作面瓦斯涌出量的熵权均值属性测度模型及其应用

基于未确知测度理论,建立回采工作面瓦斯涌出量的均值属性测度聚类预测模型.模型以样本均值为聚类中心,以熵权确定评价指标测度的权重,通过计算样本熵权综合测度与所属类别目标均值乘积之和获得瓦斯涌出量的预测值.利用实测的20组数据作为训练样本建立预测模型,并对校本进行逐一检验.研究结果表明:瓦斯涌出量预测值与实测值的相对误差不超过5％,能满足工程需要;与支持向量机(SVM)工具的验算相比,易于为现场的工程技术人员所掌握.     

未确知均值分级方法及在回采巷道围岩分类中的应用

为将未确知数学理论应用到回采巷道围岩分类问题中,提出了未确知均值分级方法,建立回采巷道围岩分类的未确知均值分级模型.从巷道地压显现的特点及支护的难易程度两方面选取了6个主要影响因素,如巷道埋深、跨度、直接顶与煤层厚度的比值、围岩强度、围岩节理发育程度,松动圈大小作为判别指标,利用30组巷道围岩实测数据建立回采巷道围岩分类的未确知均值分级分析模型.应用该模型对平顶山矿区4条回采巷道围岩进行了分类预测.结果表明,预测类别与实际类别相吻合,这说明用该模型研究巷道围岩类别具有良好的实用性和有效性.该方法可为回采巷道围岩的分类提供一种新思路.     

未确知聚类方法及其在松动圈厚度预测中的应用

 对未确知聚类方法进行优化,并将其应用于巷道围岩松动圈厚度的预测之中.结合巷道矿压显现特点和松动圈支护理论,选取巷道埋深、巷道跨度、围岩强度、围岩节理裂隙发育程度和巷道掘进断面积5个主要影响因素作为松动圈厚度的判别指标.利用17组实测数据确定松动圈厚度的分类模式和各判别指标的单指标测度函数以及指标权重,给出了松动圈厚度预测值的计算公式.基于预测对象的多指标综合测度,通过未确知测度距离判断预测对象松动圈所属的分类等级,结合各分类模式下样本松动圈厚度的均值计算松动圈厚度的预测值.经计算检验,该方法预测样本集松动圈厚度的平均相对误差为5.13%,而用神经网络方法和支持向量机方法预测该样本集松动圈厚度的平均相对误差分别为13.61%和10.17%.为进一步检验该方法的可靠度,将其应用于马路坪矿某巷道松动圈的预测中并将预测值与实测值做了比较.结果表明,采用该方法得出的预测值和实测值基本吻合.可见该方法是可靠实用的,可以在实际工程中推广应用.     

基于改进AHP与熵权法的膨胀土胀缩等级云模型评价

利用云模型、改进层次分析法与熵权法对膨胀土胀缩等级进行评价,主要采用了液限、胀缩总率、塑性指数、天然含水率和自由膨胀率等5个评价指标,并以15个膨胀土实测数据作为实例进行研究.首先根据胀缩性等级分类标准,生成每个评价标准的云数字特征,建立各评价因子的云模型;然后结合综合权重值,计算出综合确定度;最后综合确定度值最大的级别即为该膨胀土的胀缩等级.云模型的评价结果与未确知测度法、物元可拓模型和变权靶心贴近度法的评价结果有较好的一致性,且该方法具有较高的分类精度.     

加权距离判别法在膨胀土胀缩等级分类中的应用

利用主成分分析法改进距离判别分析法,然后将该方法应用于膨胀土胀缩等级分类中,建立膨胀土胀缩等级分类的加权距离判别分析模型。选取黏粒含量、粉粒含量、液限、塑限和塑性指数等5项指标作为膨胀土胀缩等级判别因子,利用已经测得的膨胀土数据为训练样本进行学习,建立相应的判别函数。然后对待判样本进行判别分类,该判别分类结果与实测分类结果100％吻合。研究结果表明,加权距离判别方法完善了距离判别分析法理论,该方法分类性能良好,预测精度高,在实际工程应用中有广阔的前景。     

基于未确知测度理论的桥梁结构耐久性评估

根据各检测指标的评定标度,运用未确知测度理论建立各检测指标的测度函数;根据各部位检测数据建立外观裂缝、混凝土强度、碳化深度、保护层厚度、钢筋锈蚀的单指标未确知测度矩阵,并以每个指标各部位未确知测度的平均值作为该指标的未确知测度,形成多指标未确知测度矩阵;综合考虑各检测指标权重,求得桥梁结构的未确知测度,根据置信度识别准则对桥梁结构的健康状况进行评估.评估结果表明,该方法减小了桥梁耐久性评估中评估专家的主观性,使评估结论更具可信性,计算结果与其他方法相比具有较高的精度.     

基于未确知聚类的隧道涌水类别判别方法

 以国内8 条隧道的涌水量原始数据作为研究样本,将其进行分类。运用未确知测度预测方法,选取年降水量、地质-水文地质条件、地表汇流条件及地表水体补给条件4 项主要影响因素作为评价指标,建立了可行的未确知测度模型。经验证,未确知测度预测判别方法的正确率高,可以迅速判别隧道涌水所属的类别,为隧道涌水量的类别判别提供了一种新方法。     

基于模糊信息优化处理法的膨胀土分类

针对膨胀土胀缩性“高低”划分属于模糊概念，应用模糊信息优化处理方法对国道G316公路沿线某段膨胀土滑坡区域膨胀土进行分类。首先将22组土样的试验资料，按照二维正态信息扩散公式分别建立液限、塑性指数、含水量和胀缩等级之间的模糊关系矩阵R，然后将10组验证土样的液限、塑性指数和含水量按一维信息分配公式进行信息分配，求得原因集Xo；最后通过两级模糊近似推论得出了该10组土样的分类结果，并将其与灰色系统理论方法的分类结果进行比较，其中7组的分类完全相同，而其余3组土样的分类精度则更高。结果表明该方法是一种有效的膨胀土分类方法，可以为膨胀土的工程治理设计提供参考。     

基于粗糙集理论的膨胀土分级模型及应用

将粗糙集理论与模糊集理论相结合并应用于膨胀土分级问题中,利用粗糙集中的知识约简方法挖掘评价指标.把权重问题转成粗糙集理论中属性重要性问题,建立了关于膨胀土分级评价的关系数据模型。将评价结果与实际的评价结果对比分析,研究结果表明：预测等级与实际结果吻合,比较客观地反映了膨胀土分类的复杂状况,且该方法操作简单。     

模糊数学对湖南膨胀土分类与判别实际工程应用研究

正确识别膨胀土和非膨胀土,是准确选定勘察、试验方法以及确定合理设计、施工方案的首要问题.通过李生林、刘特洪、邓家喜三种模糊数学的综合评判法对潭邵高速公路和常张高速公路膨胀土评判的对比研究可以看出,其评判结果与现有分类法标准所得分类等级相符,采用不同的分类因子,评判值虽然略有不同,但相差不大,说明多因子模糊数学判别膨胀土的科学性和合理性.     

基于无砟轨道膨胀路基的膨胀土分类分级试验研究

膨胀土治理关乎高速铁路的安全运营,而膨胀土治理的首要任务则是膨胀土的分类分级。现行的铁路规范中对于膨胀土的分类,适合于普通有砟轨道;对于无砟轨道却有局限性。原因在于现行规范把对于无砟轨道具有潜在危害的弱膨胀土划分为无膨胀土。本文依托某无砟轨道高铁工程为背景,以该铁路出现上拱病害地段的膨胀性泥岩为试验对象,进行了泥岩的自由膨胀率、液限、阳离子交换量、黏土矿物含量的实验。在参考现行规范的基础上,提出了新的分类分级的标准。经过验证,新的膨胀土分类分级标准简单易行,准确度较高。     

干湿循环机制下风化砂改良膨胀土的收缩特性

为研究风化砂改良膨胀土的收缩指标在干湿循环作用下的变化规律,采用收缩仪对经历不同干湿循环次数的掺砂改良膨胀土试样进行收缩试验,探究试样的线缩率、体缩率、收缩系数、缩限及胀缩总率在干湿循环作用下的变化特征及机理,建立不同干湿循环次数下掺砂改良膨胀土的缩限计算公式。试验结果表明:线缩率及体缩率随干湿循环次数的增加而逐渐减小,经过4次干湿循环作用后二者基本趋于稳定,且风化砂掺量由0增至20%时,线缩率及体缩率的降低幅度最大;随着干湿循环次数的增加,收缩指数呈指数函数降低,在4~5次干湿循环后,收缩系数基本趋于稳定,缩限随干湿循环次数的增加呈二次函数形式增加,且随着风化砂掺量的增加,干湿循环作用下缩限的增加幅度逐渐减小;胀缩总率随着干湿循环次数的增加先逐渐降低后趋于稳定,在干湿循环作用下通过掺入风化砂,可以有效降低土体的胀缩总率,并使之达到路基填土的标准。     

基于最小二乘支持向量机的膨胀土判别与分类

膨胀土在我国分布广泛,对工程影响巨大,如何对其进行判别一直是岩土工程中一项重要的工作.现有的膨胀土判别与分类方法,大多仅以简单的双变量分析为依据.所选取的判别指标大多具有相同信息.针对于此,提出两种方法对膨胀土进行分类,第一种是从胀缩机理出发,采用逐步回归分析选取能够表征膨胀土的6项独立指标,再利用最小二乘支持向量机进行分类;第二种是对全部指标进行分类.结果表明最小二乘支持向量机在两种情况下都能对膨胀土进行准确的分类,也证明了最小二乘支持向量机功能的强大性.     

不同粒径风化砂改良膨胀土的特性试验

土的粒径对土的压实性、强度以及胀缩特性有一定的影响。为研究不同粒径的风化砂对膨胀土特性的影响及其影响规律,本文结合宜昌市风化砂改良膨胀土特性试验研究,对粒径(d)为0.5mm、0.5mm≤d1mm及1mm≤d2mm的风化砂改良膨胀土进行了无荷膨胀率、收缩、直剪和击实试验,得到不同粒径、不同掺砂比例改良膨胀土的击实、强度和胀缩指标。试验结果表明,掺入风化砂能够有效抑制膨胀土的胀缩特性,改善压实特性,提高膨胀土的强度;掺砂之后,膨胀土的最佳含水率、无荷膨胀率、线缩率、体缩率及收缩系数均降低,最大干密度、内摩擦角、缩限均增大。同一掺砂比例下,随着粒径的增大,膨胀土的无荷膨胀率、线缩率和体缩率均减小;内摩擦角、黏聚力、最大干密度及缩限均增大。同一粒径下,随着掺砂比例的增大,膨胀土的最佳含水率、无荷膨胀率、线缩率和体缩率均降低;缩限和内摩擦角均增大;黏聚力随着掺砂比例的增大先增大后减小。当粒径为1mm≤d2mm和0.5mm≤d1mm时,掺砂20%时黏聚力达到最大值;当粒径为0.5mm时,掺砂10%时黏聚力达到最大值。最大干密度的变化趋势随着风化砂粒径的改变而改变,当粒径为1mm≤d2mm时,最大干密度随着掺砂比例的增加而增大;当粒径为0.5mm≤d1mm时,最大干密度随着掺砂比例的增大先增大后逐渐减小,掺砂30%时,最大干密度达到最大值;当粒径为0.5mm时,最大干密度随着掺砂比例的增大先增大后减小,掺砂20%时,最大干密度达到最大值。     

基于未确知数的湖泊富营养化评价模式

在将评价指标chla、TP、TN、SD 和 CODMn等定义为未确知参数的基础上,通过与传统的综合营养指数模型相耦合,构建了综合营养指数未确知模型,并由未确知数的可靠性原理建立营养状态识别未确知模式.将上述未确知模型应用于巢湖水体富营养化评价,获得了满意的效果.研究表明,所建模型对水体营养状态评价具有很好的适用性和应用价值.