论随机—模糊统计方法在岩土特征参数指标统计中的应用

张俊霞

[摘 要]在岩土工程中，人们普遍应用统计方法计算岩土的物理力学参数。统计学方法在对离散岩土的实验数据进行处理时，将与中值差异性较大的数据称之为孤值，并认为其代表性较差，对其忽略不计，取剩余数据平均值为岩土特征值。应用这种方法处理数据结果，剔除孤值会导致结果存在人为偏差现象，不剔除孤值又会导致结果出现系统误差。基于此类问题的干扰，相关学者逐渐应用数学理论分析岩土特征，随机模糊统计方法应运而生。

[关键词]随机—模糊统计方法；岩土特征；参数指标；统计应用

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2015.45.212

随着我国城市化建设的快速发展，岩土工程技术的作用逐渐凸显。岩土特征参数对工程建筑项目的整体安全性能、经济效益以及社会效益具有十分重要的意义。岩土材料具有空间变异性，价值实验过程中，基于人为因素与环境因素的作用，误差不可避免，导致试验参数存在很大的随机性与不确定性。如果将岩土参数作为随机变量，将无法具体考量其空间变异性；如果将其作为模糊变量，则无法获取有效的定量参数。因此，在分析过程中，只能将其作为随机—模糊变量。

1 随机—模糊处理的具体方法

4 实际应用案例

以我国某工厂的岩石为例，共采集了四种样本，设为样本1，样本2，样本3，样本4。其中样本1的取样区域具有裂隙不发育、层内错动性小以及岩体新鲜完整的特点；样本2的取样区域为岩层内错动带，裂缝发育程度较大，每10厘米存有3条左右的裂缝，但其厚度较小，最大值不超过9厘米，主要组分有岩屑、角砾以及压碎岩，压实性较强。不存在地下水；样本3的取样区域具有结构呈现镶嵌状、短小裂隙发育程度较大以及层内错动性较强的特点；样本4取样区域具有层间错动性小、裂隙不发育、断层切割不明显以及岩体新鲜完整的特点。

岩石样本1中，只有一组不存在裂隙现象，其他样本中的裂隙存在方向、角度上的差异，不过裂隙角度最大值不超过45°。第二组与第三组所存在的裂隙不会对岩石强度造成较大的影响，不过，第四组具有的裂隙，会给岩石的强度带来一定程度的不良影响，降低岩石的软化系数。样本2中，有两组岩石呈现为灰色，其余均为紫红色。各组岩石内部含有一定量的杏仁，但并不呈均匀分布状。样本3中，在加载方向方面，与两组岩石与岩层相平行，其余组的则是与岩层方面相垂直。不过这并不会影响样本的力学参数。样本3中，四组岩石之所以存在强度方面的差异，主要取决于其裂隙程度。四组岩石裂隙虽然方向、大小不一，但均具有高角度特征，其中1、2组的样本岩石裂隙角度最大值约为70°，在很大程度上降低了岩石的强度。样本4中只含有少量的斑晶，属于隐晶质，裂隙多被矿物填补，难以有效辨认。

5 结 论

综上所述，利用随机—模糊统计方法计算岩土特征参数，不仅可以有效减少计算量，还能提高计算结果与实际的贴合度，值得大力推广。

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