一种改进的岩体结构面产状快速聚类分析法

李　俊，胡　斌 ，祝　凯，寇　天，王　炜

(中国地质大学(武汉)工程学院，武汉　430074)



一种改进的岩体结构面产状快速聚类分析法

李俊，胡斌 ，祝凯，寇天，王炜

(中国地质大学(武汉)工程学院，武汉430074)

岩体结构面的优势产状是进行岩体工程研究与分析的基础，传统的玫瑰花图、极点等密度图等方法精度差，其结果往往只是给出优势组数。为了准确地给出结构面的优势产状，本文采用改进的快速聚类分析方法，将结构面产状表示为空间单位上半球体球面上的点，通过构造密度函数求取各数据点加权值对结构面产状进行分类判定。同时，将该方法应用于某矿山运输公路边坡优势结构面的统计分析之中。结果表明：采用该方法分析结果可靠，分类合理，能准确得出优势结构面产状，能有效消除孤立点对聚类结果的不利影响。

岩体结构面；优势产状；快速聚类分析；密度函数；统计分析

1　研究背景

工程岩体的稳定性往往受结构面的控制，对结构面进行合理准确的统计分析至关重要。传统的统计方法中，玫瑰花图和极点等密度图等简洁明了，但往往只能给出优势分组数，而无法给出优势结构面产状，因此其应用范围比较有限。国外学者对结构面分组有较系统的方法研究。文献[1]和[2]都提出了各自改进的聚类分析方法，虽然能给出比较准确的优势结构面产状，但2种方法对于孤立点的敏感度高，某些情况下容易给出低质量的结果。文献[3]通过基于凝聚层次的C均值聚类分析，考虑了孤立点对优势结构面产状不良影响，得到了比较好的统计结果。……