可拓工程方法在鹰瑞高速公路地灾危险性评估中的应用

论文摘要

目前在高速公路地质灾害危险性评价中较常用的方法有灰色系统理论方法、地理信息系统方法、信息量法、层次分析法、模糊数学方法、神经网络方法、工程地质分析法等,但这些方法在实际运用过程中却不很尽如人意。比如信息量法、层次分析法和模糊数学的方法,对各参数如何分配权重或确定隶属度等问题有人为因素的参与,有欠客观性、科学性。基于可拓学理论的可拓工程方法与各个领域的专业知识相结合,可以解决原有方法未能解决的问题,或提出比原有方法更好的解决方法。本文将可拓学理论与高速公路地质灾害危险性评价结合,在物元理论、可拓集合论和关联函数运算的基础上,建立了高速公路地质灾害危险性评价的可拓学模型。在掌握研究区岩土工程地质特征和地质灾害类型的基础上,确定历史灾害分布密度、历史灾害规模等12个影响地质灾害危险性的因素作为评价指标。将评估区划分为61个单元,按地质灾害危险性大、中、小三级危险性分级标准,通过工程建设适宜性等级的关联度的计算,对各单元进行地质灾害危险性可拓综合评估。在建立可拓学模型的基础上,本文实现了可拓学评价的计算机程序化,利用javascript+html语言编制了可拓学评价程序,使评估单元计算更加简单、准确、快捷,得到了定量评价结果,并绘制了对研究区的区划与工程建设具有参考意义的危险性分区图。最后,得到了可拓学在高速公路地质灾害危险性评估中应用的总结和讨论:1、本文将可拓学应用在鹰潭至瑞金高速公路地质灾害危险性评价之中,建立了地质灾害危险性评价的可拓学模型并进行了研究区建设用地适宜性评价,评价结果和在本项目中得到实施并取得较好效果的工程地质分析评价方法的结果基本吻合,局部稍有差异。可知可拓学评价方法在高速公路地质灾害危险性评价中的应用是基本可行的。2、本文利用javascript+html编制了可拓学评价程序,并在该研究区建设用地适宜性评价之中进行应用,简化了计算过程。3、可拓学评价方法,不仅能从多角度、多因素出发,选取的评价参数种类和数量均不受限制,具有适用于不同区域的具体特点,而且能最大限度的合理利用地质调查的成果,克服以往固定因素评价的弊端,使评价更切合实际。但是由于本人基础资料、相关研究成果和研究经验的缺乏,在实例中对于关联度与参数指标的选取的关系方面尚待进一步研究。4、本文将可拓学方法与高速公路地质灾害危险性评价相结合,拓展了可拓理论的应用领域,同时也为地质灾害危险性评估增添了新的方法。5、本论文对可拓工程评价分区的问题,由于多方面的因素及搜集数据的限制,选取五公里的长度有些粗略,在研究中不能得到较精确的评价结果,以后的研究在评价单元长度划分上有待进一步细化,以便得到更精确的评价结果用于实际应用中。6、论文对地质灾害危险性量化评估进行了探索,可拓工程方法是实现地质灾害危险性评价的定量化方法之一。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题依据及研究意义
• 1.2 公路建设用地地质灾害危险性评估存在的问题
• 1.3 研究内容
• 1.4 研究工作技术路线
• 第二章 公路建设用地地质灾害危险性评估方法分析
• 2.1 有关地质灾害的若干基本概念
• 2.1.1 地质灾害的概念
• 2.1.2 地质灾害危险性的概念
• 2.1.3 地质灾害危险性评估的概念及内容
• 2.2 国内外评估方法分析
• 2.2.1 国外灾害评估研究现状
• 2.2.2 国内灾害评估研究现状
• 2.3 主要评价方法
• 2.3.1 层次分析法
• 2.3.2 信息量法
• 2.3.3 模糊综合评判法
• 2.3.4 人工神经网络
• 2.3.5 灰色系统理论
• 2.3.6 地理信息系统
• 2.3.7 工程地质分析法
• 2.3.8 可拓工程法
• 2.4 评价方法比选分析
• 2.4.1 层次分析法
• 2.4.2 信息量法
• 2.4.3 模糊综合评判法
• 2.4.4 人工神经网络
• 2.4.5 灰色系统理论
• 2.4.6 地理信息系统
• 2.4.7 工程地质分析法
• 2.4.8 可拓工程法
• 2.4.9 方法比选
• 第三章 可拓学理论研究
• 3.1 可拓学的基本内容
• 3.2 基元理论
• 3.2.1 基本概念
• 3.2.2 基元的可拓性
• 3.2.3 可拓变换理论
• 3.3 可拓集合理论
• 3.3.1 可拓集合
• 3.3.2 关联函数
• 3.4 可拓逻辑
• 3.5 可拓方法
• 3.6 可拓工程
• 3.7 可拓学与经典数学的联系与区别
• 第四章 研究区地质环境调查与分析
• 4.1 工程概况及交通位置
• 4.2 地形地貌
• 4.2.1 构造侵蚀中低山
• 4.2.2 构造侵蚀低山
• 4.2.3 剥蚀溶蚀丘陵
• 4.2.4 侵蚀剥蚀丘陵
• 4.2.5 侵蚀-堆积岗地
• 4.2.6 河谷堆积平原
• 4.3 气象、水文条件
• 4.3.1 气象
• 4.3.2 水文
• 4.4 地层、岩浆岩
• 4.4.1 地层
• 4.4.2 岩浆岩
• 4.5 地质构造
• 4.5.1 褶皱
• 4.5.2 断裂
• 4.5.3 断陷盆地
• 4.5.4 新构造运动
• 4.6 区域地壳稳定性
• 4.7 水文地质条件
• 4.7.1 松散岩类孔隙水
• 4.7.2 碎屑岩类裂隙、孔隙、溶隙水
• 4.7.3 碳酸盐岩类岩溶水
• 4.7.4 基岩裂隙水
• 4.8 岩土体类型及工程地质特征
• 4.9 人类工程活动对地质环境的影响
• 4.10 研究区地质灾害发育特征
• 4.10.1 地质灾害发育概况
• 4.10.2 各类地质灾害的特征
• 4.10.3 各类地质灾害形成条件及影响因素分析
• 第五章 研究区地质灾害危险性的可拓学评价
• 5.1 基于可拓学的评价模型的建立
• 5.1.1 评价指标体系
• 5.1.2 评价程序
• 5.1.3 模型建立
• 5.1.3.1 确定经典域
• 5.1.3.2 确定节域
• 5.1.3.3 确定待评物元
• 5.1.3.4 确定权系数
• 5.1.3.5 确定各评价指标关于各类别等级的关联度
• 5.1.3.6 计算待评物元关于各类别等级的关联度
• 5.1.3.7 确定评定等级
• 5.2 地质灾害危险性综合评估
• 5.3 可拓综合评价方法的程序实现
• 5.4 评价结果
• 5.5 评估结果的对比分析
• 5.5.1 工程地质分析法对该工程综合评价结果
• 5.5.2 评估结果比较和分析
• 第六章 结论与讨论
• 6.1 结论
• 6.2 讨论
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读硕士学位期间发表的论文目录
• 附录B 附图
• 附录C 附表