基于灰關聯的炭質頁巖邊坡穩定性影響因素分析

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(長沙理工大學 交通運輸工程學院，湖南 長沙 410004)

灰色理論以“部分信息已知，部分信息未知”為研究對象，充分利用已經知道的有用信息，實現對信息演化趨勢的正確模擬與預測，它是一種不確定性系統研究方法，由于對觀測數據沒有特殊的限制，其應用相當廣泛。

國內外對炭質頁巖邊坡的設計中，一般采用經驗法、其他巖體類似法等等，并沒有定量的分析方法，對其穩定性評價沒有科學合理的判別依據，這樣會導致設計過于保守、過于依賴類似工程，其風險性較高，施工費用增加，計劃工期延長。因此為了能夠更好地對此類邊坡工程進行分析，就必須把重點放在幾個起控制性作用的影響因素上，找到最敏感影響因素對治理失穩、分析失穩破壞原因、模型校正等都有重要研究意義。為此，本文采用坡高、坡角、粘聚力、內摩擦角、巖層傾角和巖土體重度等主要影響因素進行正交試驗設計，然后再利用FLAC3D軟件進行數值分析，并將數值分析結果穩定系數Fs作為參考序列與各影響因素通過灰關聯法進行敏感性分析，找到最敏感影響因素從而為類似工程提供可靠的參考依據。

1 灰色關聯分析

對于某個系統而言，通常是由多個確定和不確定因素的共同作用來決定其發展態勢，在多種因素中，找到主要及次要因素是十分關鍵的；在統計學中，常用的分析方法有回歸分析、方差分析、主要成分分析，其區別見表1。

表1 3種分析方法劣勢回歸分析方差分析主要成分分析必須有大量數據樣本服從概率分布計算量大