側(cè)裂結(jié)構(gòu)面跡長估計方法研究論文

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1、側(cè)裂結(jié)構(gòu)面跡長估計方法研究論文.freel為一端可見結(jié)構(gòu)面條數(shù)；p為兩端均不可見結(jié)構(gòu)面條數(shù)。特別地，當(dāng)兩端可見結(jié)構(gòu)面條數(shù)n和兩端均不可見結(jié)構(gòu)面條數(shù)p均為零時，上式變?yōu)楹喕癁槿缦滦问剑?2)上式的物理含義是結(jié)構(gòu)面平均跡長等于可見跡長數(shù)學(xué)期望的兩倍，故稱之為倍半跡長估計公式(簡記為2L0.5).Laslett極大似然跡長估計沒有考慮到測量窗口尺度對跡長估計的影響，1997年黃潤秋、黃國明提出的平均跡長計算公式則彌補了這一缺陷。在寬度為，所以平硐布置方向和硐高皆不利于側(cè)裂面跡長調(diào)查(圖2).在壩肩抗力體局部地段，尤其是在距離壩

2、肩抗力體上游約200m處的廠房區(qū)，布置了少數(shù)與側(cè)裂面走向近平行的勘探平硐，在其硐頂可以獲得一部分全跡長資料(圖3).圖2壩肩抗力體低高程平硐布置及其側(cè)裂結(jié)構(gòu)面分布圖3廠房區(qū)勘探平硐布置示意壩區(qū)工程勘探布置狀況以及側(cè)裂結(jié)構(gòu)面發(fā)育特點決定了跡長研究應(yīng)該采用以概率模型方法為主，確定性統(tǒng)計方法為輔的技術(shù)路線，具體方法如下：對于那些可以測量到全跡長側(cè)裂結(jié)構(gòu)面的平硐，其平均跡長可以直接利用統(tǒng)計方法計算獲得，并將此作為跡長估計的真實值。在這些平硐附近局部范圍內(nèi)，往往還沿著其它方向布置一些勘探平硐，在其某一側(cè)壁上，可獲取各種與側(cè)壁頂、底

3、相互交切的側(cè)裂結(jié)構(gòu)面樣本，側(cè)裂結(jié)構(gòu)面跡長可以利用各種概率模型方法計算獲得。通過估計值與真實值之間的相互對比，判斷跡長估計方法的正確性和可靠性。如果跡長估計方法是正確的，則可將這一方法推廣至整個壩區(qū)側(cè)裂結(jié)構(gòu)面的跡長估計。2.2側(cè)裂結(jié)構(gòu)面跡長估計由于側(cè)裂結(jié)構(gòu)面現(xiàn)場調(diào)查主要是在勘探平硐中進(jìn)行的，所以以平硐為單位分別計算側(cè)裂結(jié)構(gòu)面跡長，具體算法采用式(1)～式(3).因篇幅所限，表1列出了壩區(qū)部分平硐側(cè)裂結(jié)構(gòu)面跡長計算結(jié)果。由表1可知，各種方法跡長估計值有如下幾個特點：(1)當(dāng)跡長短小時，在多數(shù)情況下，H-H方法與Laslett

4、方法計算結(jié)果比較接近，兩者之差一般不超過0.5m，2L0.5比兩者均略大，它基本上反映了其平均跡長的上限。例如PD17、PD18-1、PD32、PD52以及PD45-2等。(2)當(dāng)跡長較大時，H-H方法與Laslett方法跡長估計值均顯著偏大。由于Laslett算法不受窗口尺度限制，所以其增加幅度明顯高于H-H方法，而2L0.5方法的跡長估計值一般不超過2倍的硐高(4m).例如廠房PD13、PD45-4和PD45-5，H-H與Laslett跡長估計結(jié)果顯然與實際情況不相符合。(3)H-H方法具有一定的“不穩(wěn)定性”，主要表

5、現(xiàn)在兩個方面：一方面，當(dāng)n2接近N時，其跡長估計值明顯偏小，例如PD69平硐，H-H公式計算跡長值尚不足2m；另一方面，當(dāng)n0較大時，其跡長估計值又明顯增大，例如PD2、PD13、PD45-4和PD45-5等。表1各種算法估計跡長對比硐號Nn2n1n0H-H法跡長/mLaslett法跡長/m2L0.5法跡長/m廣義H-H法跡長/mPD144152902.061.772.631.70PD2111913.102.332.172.18PD132011274.014.382.462.75PD16532021122.662.352

6、.512.10PD1754262531.791.702.761.66PD18-1157711.861.782.311.81PD3229141231.921.522.171.69PD45-224111301.661.372.271.52PD522151512.492.092.501.95PD691716100.180.903.530.89PD69-129101182.882.602.372.34PD45-4*68025435.0910.082.703.42PD45-5*2709185.0911.182.273.49*廠房區(qū)

7、勘探平硐。3廣義H-H跡長估計法及其應(yīng)用3.1廣義H-H跡長估計方法為了克服上述各種跡長估計方法的缺點，作者研究了一種跡長估計新方法。此方法能夠正確解決Laslett對長跡長估計的局限性，有效消除H-H方法的不穩(wěn)定性，理論上較其它跡長估計算法更完善、更成熟、更實用。其基本思想是：將結(jié)構(gòu)面分成兩組，其中一組由交切窗口的結(jié)構(gòu)面組成，平均跡長lh按照推廣的H-H跡長估計方法計算獲得；另一組為兩端可見結(jié)構(gòu)面，其平均跡長l2等于全跡長均值，具體算法如下：l=n2/Nl2+(1-n2/N)lh(5)式中：l2和lh由式(6)和(7)

8、確定：(6)(7)式(7)是推廣的H-H跡長估計方法，限于篇幅，推導(dǎo)過程在此從略。與H-H方法不同的是，對于給定一組統(tǒng)計樣本，平均跡長不僅與窗口尺度有關(guān)，而且還與結(jié)構(gòu)面在窗口內(nèi)的視傾角φ有關(guān)，φ為結(jié)構(gòu)面與窗口底邊的夾角，詳見圖1所示。式(5)的物理意義是：交切窗口結(jié)構(gòu)面代表了長跡長結(jié)構(gòu)面，跡長估計需要用概率方法解決；