投影寻踪与NC模型在岩爆倾向性研究中的应用

宁艳红��

摘要：针对深埋隧洞岩爆分级预测问题，引入云模型理论建立了基于PPA-正态云的岩爆分级预测模型方法。在综合分析影响岩爆发生的相关因素的基础上，采用投影寻踪分析确定各指标权重，由云模型正向发生器计算各指标的确定度并生成相应的云图，并以国内外7个深埋隧洞工程为例建模计算。结果表明该预测方法可以得出准确的结果。

关键词：岩爆；云模型；投影寻踪；烈度分级

中图分类号：U455.6 文献标志码：B

Abstract： A model based on normal cloud model and projection pursuit analysis was established to forecast rockburst of deep-lying tunnels. Four factors were chosen as the assessment indicators for intensity evaluation， including the elastic strain energy index， the ratio of uniaxial compressive strength and tensile strength， the ratio of tangential stress and uniaxial compressive strength， and the rock brittleness index. Parameters of the cloud model and evaluation grade were calculated with the chosen assessment indicators， and the indicators weight was calculated based on projection pursuit analysis. The result indicates that this method can reach an accurate conclusion.

Key words： rockburst； cloud model； projection pursuit； intensity classification

0 引 言

随着中国公路建设的不断发展，大量深埋超长式隧道被相继修建起来，而深埋隧道的赋存环境具有高地应力、高渗透压力等特点，极易引起岩爆等地质灾害的发生，对相关人员的人身安全构成了严重威胁，因此有必要对岩爆问题进行深入研究[1-2]。

云模型理论是在统计学和模糊数学的基础上发展而来，是一种表示定性概念与其定性表示之间的不确定性转换模型。近年来经过广大学者的深入研究，云模型已被广泛应用于数据挖掘、人工智能、安全评价等领域[3-4]。考虑到岩爆的发生机理复杂，其触发机制具有很强的随机性和模糊性等特点，因此，本文将云模型理论引入到岩爆分级预测中，建立了基于PPA-正态云模型的岩爆分级预测模型，最后以工程实例建模计算，验证该方法的可行性和合理性。

1 云模型理论

云模型通过正向和逆向发生器建立了定性概念与定量表示之间的映射：设U是一个由定量数值定义的……