水利工程論文-巖體結(jié)構(gòu)面幾何參數(shù)的確定摘要：巖體是地質(zhì)體的一部分，是非均質(zhì)的、各向異性的不連續(xù)體。巖體中力學(xué)強(qiáng)度較低的部位或巖性相對(duì)軟弱的夾層，構(gòu)成巖體的不連續(xù)面，稱為結(jié)構(gòu)面。結(jié)構(gòu)面實(shí)際上是地質(zhì)發(fā)展歷史中巖體內(nèi)形成的具有一定方向、一定規(guī)模、一定形態(tài)和一定特征的地質(zhì)界面。關(guān)鍵詞：巖體結(jié)構(gòu)面幾何參數(shù)確定巖體是地質(zhì)體的一部分，是非均質(zhì)的、各向異性的不連續(xù)體。巖體中力學(xué)強(qiáng)度較低的部位或巖性相對(duì)軟弱的夾層，構(gòu)成巖體的不連續(xù)面，稱為結(jié)構(gòu)面。結(jié)構(gòu)面實(shí)際上是地質(zhì)發(fā)展歷史中巖體內(nèi)形成的具有一定方向、一定規(guī)模、一定形態(tài)和一定特征的地質(zhì)界面。結(jié)構(gòu)面的幾何特征直接控制巖體中巖塊的大小，同時(shí)控制巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析和地下洞室圍巖穩(wěn)定性分析中的邊界條件，即控制滑體的形狀、規(guī)模及其趨勢(shì)。具有工程意義的巖體結(jié)構(gòu)面主要包括地層層面和節(jié)理等。在某抽水蓄能電站壩址區(qū)進(jìn)行了大量的巖體結(jié)構(gòu)面調(diào)查之后，利用所取得的資料，應(yīng)用EXCEL軟件，對(duì)有關(guān)幾何參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并利用數(shù)學(xué)模型和檢驗(yàn)原理，確定了具有一定置信程度的置信區(qū)間。1結(jié)構(gòu)面幾何參數(shù)巖體結(jié)構(gòu)面幾何參數(shù)主要包括產(chǎn)狀、間距、連通性等，結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀由其走向、傾向和傾角組成，而結(jié)構(gòu)面的走向和傾向可以相互換算，即只要確定其一即可（本文中以傾向?yàn)槔?。巖體結(jié)構(gòu)面幾何參數(shù)主要從天然露頭、剖面（例如采礦剖面，道路剖面等）、平硐、鉆孔中實(shí)測(cè)而得。2結(jié)構(gòu)面傾向以結(jié)構(gòu)面的傾向（方位角）為例，在工程區(qū)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查了二組結(jié)構(gòu)面的305個(gè)數(shù)據(jù)，輸入到EXCEL電子表后，得到的統(tǒng)計(jì)結(jié)果為：一組節(jié)理面（節(jié)理1）傾向的范圍為80147，其均值為111.4；另一組節(jié)理面（節(jié)理2）傾向的范圍為154270，其均值為200.9其分布見圖1。圖1結(jié)構(gòu)面傾向統(tǒng)計(jì)圖先對(duì)節(jié)理1進(jìn)行分析，在模型的對(duì)比中可知，節(jié)理1服從伽馬分布。因此根據(jù)相對(duì)頻率，計(jì)算數(shù)學(xué)期望SEx和方差SDx，然后可根據(jù)模型的特征計(jì)算其參數(shù)，a和b值可聯(lián)立方程求得，G(a)可通過斯特林公式得到，計(jì)算結(jié)果為：a=60.7627和b=0.5279。所以，有：a=4.4E-99，b=59.763，c=-0.5279。根據(jù)模型，計(jì)算其理論頻率，再轉(zhuǎn)化為它的模型值，比較實(shí)際值和模型值，用c2檢驗(yàn)。u=4，a=0.05，計(jì)算值為3.403，而臨界值為9.488。說明模型是可信的。對(duì)節(jié)理2進(jìn)行分析，實(shí)際資料近似正態(tài)分布。其資料統(tǒng)計(jì)如下：同理，可以得到其模型的頻數(shù)。比較實(shí)際值和模型值，用c2檢驗(yàn)。u=7，a=0.05，計(jì)算值為12.295，而臨界值為14.067。說明模型是可信的。因此，利用模型計(jì)算節(jié)理1傾向的置信區(qū)間為：112.4117.8；節(jié)理2傾向的置信區(qū)間為：200.2201.6。3結(jié)構(gòu)面傾角有關(guān)結(jié)構(gòu)面傾角，以節(jié)理2的為例，共有139個(gè)樣本，其資料統(tǒng)計(jì)如下：對(duì)該資料進(jìn)行模型分析后，其實(shí)際資料近似正態(tài)分布。比較實(shí)際值和模型值，用c2檢驗(yàn)。u=5，a=0.05，計(jì)算值為10.885，而臨界值為12.592。說明模型是可信的，（見圖2）。圖2結(jié)構(gòu)面節(jié)理2傾角統(tǒng)計(jì)圖因此，利用模型計(jì)算節(jié)理2傾角的置信區(qū)間為：74.074.7。4結(jié)構(gòu)面間距結(jié)構(gòu)面間距同樣以節(jié)理2為例，139個(gè)樣本可以確定138個(gè)間距，據(jù)其樣本的統(tǒng)計(jì)分析，其模型近似服從威布爾分布。在Excel程序計(jì)算中，可以將威布爾分布的累計(jì)形式轉(zhuǎn)換成線性關(guān)系，線性回歸分析后，得到：a=1.5696，b=0.0105，相關(guān)系數(shù)為0.9963，相應(yīng)的F檢驗(yàn)值為703.677?？梢娤嚓P(guān)系數(shù)相當(dāng)大，且F實(shí)際檢驗(yàn)值大于F理論臨界值（見圖3）。得到模型參數(shù)后，就可以計(jì)算模型對(duì)應(yīng)于自變量的模型累計(jì)頻率，由該累計(jì)頻率轉(zhuǎn)化成模型值的頻數(shù)。比較實(shí)際值和模型值，用c2檢驗(yàn)。u=11，a=0.05，計(jì)算值為7.838，臨界值為19.675。說明模型是可信的。利用模型計(jì)算節(jié)理2的間距置信區(qū)間為16.316.4cm。圖3結(jié)構(gòu)面節(jié)理2間距統(tǒng)計(jì)圖5結(jié)構(gòu)面連通性對(duì)于結(jié)構(gòu)面的連通性分析，同樣以節(jié)理2為例，139個(gè)的樣本進(jìn)的統(tǒng)計(jì)，其模型近似服從威布爾分布。在Excel程序計(jì)算中，可以將可以威布爾分布的累計(jì)形式，轉(zhuǎn)換成線性關(guān)系，