蓟县老虎顶采石矿复垦工程地质评价

论文摘要

要对蓟县老虎顶矿区进行复垦就需要先对研究区边坡进行稳定性研究,进而提出矿山复垦措施。论文通过对现有资料的分析、现场调研,查明了老虎顶矿区的工程地质环境条件,总结和归纳了边坡稳定性的影响因素和边坡稳定性评价参数,详细总结了当前的边坡稳定性评价方法并分析了其适宜性。由于边坡稳定性问题是一个高度非线性非确定性的问题,采用非线性的理论和方法进行研究所得到的评价结果才具有更高的可靠性和客观性。论文从非线性理论方法入手,首次建立了基于RS粗糙集-支持向量机-可拓学的非线性边坡稳定性评价模型,以老虎顶矿山岩质边坡为研究对象,进行稳定性评价。应用粗糙集理论对边坡稳定性影响因素进行属性约简,并应用属性重要度的概念计算属性权重系数;再以约简后的属性集为支持向量机和可拓学评判的输入进行边坡稳定性非线性评价,并提出一种基于粗糙集理论的改进层次分析（AHP）法求解权重。边坡稳定性评价结果表明基于支持向量机和可拓学的非线性边坡稳定性评价方法具有更高的客观性,论文在此基础上提出了老虎顶矿区复垦措施。研究成果可为老虎顶地质环境恢复治理提供科学的参考依据,并体现了论文选题具有科学意义和创新性,具有应用和推广的价值。

论文目录

• 内容提要
• 前言
• 第1章 绪论
• 1.1 选题的依据及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 边坡稳定性研究历程概述
• 1.2.2 边坡的变形破坏类型
• 1.2.3 边坡稳定性分析方法研究现状
• 1.2.4 岩体的非线性本质
• 1.3 矿山边坡稳定性影响因素分析
• 1.3.1 岩性的影响
• 1.3.2 岩体结构的影响
• 1.3.3 地下水和地表水的影响
• 1.3.4 初始地应力的影响
• 1.3.5 爆破振动的影响
• 1.3.6 地震的影响
• 1.3.7 边坡几何形状的影响
• 1.3.8 其它因素
• 1.4 论文的主要研究内容
• 1.5 论文的创新点
• 1.6 研究内容和技术路线
• 第2章 老虎顶矿区工程地质条件
• 2.1 矿区地形地貌特征
• 2.2 矿区气候水文地质条件
• 2.3 边坡地层特征
• 2.3.1 铁岭组
• 2.3.2 下马岭组
• 2.4 矿区地质构造条件
• 2.5 矿区边坡岩体特征
• 2.6 矿区物理地质现象
• 第3章 基于粗糙集的矿山边坡稳定性评价属性约简
• 3.1 粗糙集基本理论
• 3.1.1 粗糙集理论简介
• 3.1.2 粗糙集理论基本概念
• 3.2 粗糙集属性约简算法
• 3.2.1 基于遗传算法的属性约简算法
• 3.2.2 粗糙集理论的专业软件介绍
• 3.3 老虎顶矿山边坡稳定性影响主控因素的确定
• 3.3.1 蓟县老虎顶矿山边坡稳定性影响因素选取
• 3.3.2 矿山边坡稳定性影响因素连续属性离散化
• 3.3.3 矿山边坡稳定性影响因素属性约简及属性权重确定
• 3.4 小结
• 第4章 基于支持向量机的矿山边坡稳定性评价研究
• 4.1 概述
• 4.2 理论背景
• 4.2.1 机器学习的基本问题
• 4.2.2 VC 维与推广能力
• 4.2.3 结构风险最小化
• 4.3 支持向量机
• 4.3.1 支持向量机基本原理
• 4.3.2 核函数
• 4.3.3 多类分类问题
• 4.4 基于支持向量机的矿山边坡稳定性评价
• 4.4.1 概述
• 4.4.2 基于支持向量机的边坡稳定性评价流程
• 4.4.3 支持向量机的程序实现
• 4.4.4 学习样本的建立
• 4.4.5 训练
• 4.4.6 测试
• 4.4.7 模型进一步测试和确定
• 4.4.8 基于支持向量机的老虎顶矿山边坡稳定性评价
• 4.4.9 结果分析
• 4.5 小结
• 第5章 基于可拓学的矿山边坡稳定性评价研究
• 5.1 引言
• 5.2 可拓学基本理论
• 5.2.1 物元理论
• 5.2.2 可拓集合理论
• 5.2.3 关联函数
• 5.3 可拓评判建模过程
• 5.4 可拓综合评价方法程序实现
• 5.5 基于可拓学的边坡稳定性评价
• 5.5.1 边坡稳定性影响因素量化
• 5.5.2 建立边坡稳定性评价分级标准
• 5.5.3 确定可拓评判的节域及经典域
• 5.5.4 确定待评物元
• 5.5.5 基于粗糙集理论的改进层次分析（AHP）法求解权重
• 5.5.6 老虎顶矿山边坡稳定性可拓评判结果及分析
• 5.5.7 考虑降雨情况的老虎顶矿山边坡稳定性评价
• 5.6 小结
• 第6章 复垦措施
• 6.1 安全坡角的确定
• 6.1.1 稳定性动力学分析
• 6.1.2 各窗口对应边坡安全坡角概率统计分析
• 6.1.3 安全坡角优化分析
• 6.2 复垦措施
• 第7章 结论和建议
• 7.1 主要结论
• 7.2 建议
• 参考文献
• 攻博期间发表的学术论文及参加的课题项目
• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT