一种基于云模型的帷幕灌浆效果模糊综合评价方法技术

本发明专利技术公开了一种基于云模型的帷幕灌浆效果模糊综合评价方法，包括以下步骤：(1)根据目标问题影响因素构建评价指标体系：根据实际工程中帷幕灌浆效果的影响因素，构建帷幕灌浆效果评价指标体系，包含透水率、岩体声波波速值、岩体裂隙填充率及可灌性；(2)获取帷幕灌浆效果评价过程步骤(1)中确定的各指标监测数据；(3)确定帷幕灌浆效果评价等级云模型；(4)确定各个帷幕灌浆效果评价指标的权重向量云模型；(5)确定各个帷幕灌浆效果评价指标的隶属度云模型；(6)提出基于云模型的帷幕灌浆效果模糊综合评价方法。本发明专利技术实现了基于云模型的帷幕灌浆效果模糊综合评价方法，使灌浆效果评价结果更为全面客观。

【技术实现步骤摘要】
一种基于云模型的帷幕灌浆效果模糊综合评价方法
本专利技术属于水利水电工程中大坝基岩帷幕灌浆施工领域，具体涉及一种基于云模型的帷幕灌浆效果模糊综合评价方法。
技术介绍
灌浆施工过程中会受到地质条件、施工方法、灌浆压力等多种条件的影响，可能导致施工后的帷幕在岩体的渗透性和密实性等条件上不足以满足原有设计方案的要求。由于工程的隐蔽性，帷幕灌浆施工完成后，难以对岩体裂隙内浆液扩散情况进行观察，灌浆质量的好坏及防渗的效果不便于检测，因此，有必要采用科学有效的方法评价灌浆施工的效果[1]，灌浆效果评价的研究可以为灌浆工程师采取补救措施提供直接的依据，对防止坝基渗漏，保证大坝的安全运行，具有十分重要的工程意义。目前灌浆效果评价主要采用检查孔压水试验法[2-3]，即通过压水试验得到透水率，评价岩体裂隙发育情况和透水性。此外，对灌浆效果的检测，还可以采用物探检测的技术方法，主要有单孔声波法[4]、对穿声波法[5]、钻孔全景图像法[6]及地震波层析成像法[7]等。基于以上这些检测方法，为实现灌浆工程有效性的准确评估，许多学者对灌浆效果的评价进行了更深入研究，将多种检测手段相结合对灌浆效果进行了评价[8-10]。此外，也有学者用其他方法来对灌浆质量进行检测和评价，Fan[11]等采用模糊综合评价法，从透水率、岩石质量指标和裂隙填充比率的角度对帷幕灌浆效果进行了综合评价；Kim[12]等采用电阻率控制方法评价了水泥灌浆的效果；Bryson[13]等通过分析电阻率和渗透系数的关系评价了帷幕灌浆的有效性；Zolfaghari[14]基于钻孔取芯数据，通过Q记录系统对岩体变形模量进行分析以评价灌浆效果；钱朝阳[15]基于高密度电法无损检测方法和钻孔及压水数据，对土石坝的灌浆质量进行了检测评价；赵玉滨[16]、石海[17]等从灌浆前后透水率的变化和注灰量的结果对灌浆效果进行了评价；Zadhesh[1]等采用神经网络法和线性回归法对坝基灌后透水率进行了预测，以此对灌浆效果进行评价；孟永东等[18]通过单位吸灰量的分布云图对灌浆效果进行了分析和评价。综上，以上研究虽然采用了不同的检测手段，从一定程度上弥补传统灌浆效果仅依靠单一的压水试验成果作为唯一评判依据的不足，但仅依据不同检测手段所得的结果进行独立分析，存在以下局限性：一是单个检测结果只反映了灌后岩体在渗透性或者密实性的某一方面的性态，难以描述不同检测结果之间的联系和灌浆工程的整体效果，不能同时从渗透性和密实性两个角度做出评价；二是现有的灌浆效果评价方法在本质上是基于确定的因果关系的数学模型，忽略了灌浆效果评价中普遍存在的不确定性问题。参考文献：[1]ZadheshJ,RastegarF,SharifiF,AminiH,NasirabadHM.ConsolidationGroutingQualityAssessmentusingArtificialNeuralNetwork(ANN).IndianGeotechnicalJournal,2014,1-9[2]MagotoEN.QuantifiyingtheEffectivenessofaGroutCurtainUsingaLaboratory-ScalePhysicalModel.ThesesandDissertations-CivilEngineering.2014,18[3]Saddidi,Hamid,Ghafoori,etal.EvaluationofGroutCurtainPerformanceandSeepageBehaviorinDoostiDam,Iran,2015[4]ChenM,LuW,ZhangW,etal.AnAnalysisofConsolidationGroutingEffectofBedrockBasedonitsAcousticVelocityIncrease.RockMechanics&RockEngineering,2014,48(3):1259-1274.[5]杨正刚，杜兴忠，江晓涛.声波穿透及钻孔录像在混凝土裂缝检测及灌浆质量评价中的应用.工程地球物理学报，2015，12(1)：101-105[6]林加兴.山美水库大坝两岸防渗帷幕灌浆效果检测与评价.水利与建筑工程学报，2010，8(3)：79-81[7]HaramyKY,HenwoodJT,SzynakiewiczT.AssessingtheEffectivenessofCompactionGroutingUsingSeismicMethods.InternationalConferenceonGrouting&DeepMixing,2009:1441-1449[8]徐波.综合检测技术在防渗帷幕灌浆中的应用.四川水利.2013，1：45-50[9]杨正刚，韩道林，尹学林等.防渗帷幕灌浆质量检测方法与技术探讨，科技创新导报，2014，11：24-25[10]康路明，吕清岚，杨培青.长河坝水电站深孔帷幕灌浆试验与分析.四川水力发电，2015，34(3)：31-37.[11]FanGC,ZhongDH,YanFG.AhybridfuzzyevaluationmethodforcurtaingroutingefficiencyassessmentbasedonanAHPmethodextendedbyDnumbers.ExpertSystemswithApplications,2016,44:289-303.[12]KimJM,YoonWJ.Applicationofresistivitymonitoringtoevaluatecementgroutingeffectinearthfilleddam.ProceedingsoftheInternationalConferenceonNumericalAnalysisandAppliedMathematics,2014,270005-1-4[13]BrysonLS,OrtizR,LeandreJ.EffectsofaGroutCurtainonHydraulicandElectricalConductivityinaLaboratory-ScaleSeepageModel.Geo-Congress.2014:3233-3242.[14]ZolfaghariA,BidarAS,JavanMRM,etal.EvaluationofrockmassimprovementduetocementgroutingbyQ-systematBakhtiarydamsite.InternationalJournalofRockMechanics&MiningSciences,2015,74:38-44[15]钱朝阳.某水库土石坝防渗墙及帷幕灌浆质量评价探讨.工程与建设，2015，(4)：555-558[16]赵玉滨，李海轮，罗志虎.琅琊山抽水蓄能电站上水库帷幕灌浆效果分析.江淮水利科技，2015，(2)：23-24[17]石海，吴叶菲.山西省泽城西安水电站(二期)工程溢洪道裂隙段帷幕灌浆施工质量评价.山西水利科技，2015，(1)：28-30[18]孟永东，苏情明，张贵金等.托口电站河湾本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于云模型的帷幕灌浆效果模糊综合评价方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)根据实际工程中帷幕灌浆效果的影响因素，构建帷幕灌浆效果评价指标体系，评价指标包括透水率、岩体声波波速值、岩体裂隙填充率及可灌性；(2)获取步骤(1)中确定的各评价指标监测数据；(3)确定帷幕灌浆效果评价等级云模型；(4)确定各个帷幕灌浆效果评价指标的权重向量云模型；(5)确定各个帷幕灌浆效果评价指标的隶属度云模型；(6)提出基于云模型的帷幕灌浆效果模糊综合评价方法。

【技术特征摘要】
1.一种基于云模型的帷幕灌浆效果模糊综合评价方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)根据实际工程中帷幕灌浆效果的影响因素，构建帷幕灌浆效果评价指标体系，评价指标包括透水率、岩体声波波速值、岩体裂隙填充率及可灌性；(2)获取步骤(1)中确定的各评价指标监测数据；(3)确定帷幕灌浆效果评价等级云模型；(4)确定各个帷幕灌浆效果评价指标的权重向量云模型；(5)确定各个帷幕灌浆效果评价指标的隶属度云模型；(6)提出基于云模型的帷幕灌浆效果模糊综合评价方法。2.根据权利要求1所述一种基于云模型的帷幕灌浆效果模糊综合评价方法，其特征在于，步骤(2)具体包括：依托现场检查孔压水试验得到透水率指标，依托声波检测技术得到岩体声波波速值，依托钻孔取芯及数字钻孔摄像方法得到岩体裂隙被水泥结石填充的程度，依托导水率和注灰量的关系得到可灌性指标。3.根据权利要求1所述一种基于云模型的帷幕灌浆效果模糊综合评价方法，其特征在于，步骤(3)具体包括：根据工程等级划分标准和实践经验，将帷幕灌浆效果的评价等级确定为“优，良，一般，较差，差”五个等级，即V＝{V1，V2，V3，V4，V5}＝{优，良，一般，较差，差}；采用正态云模型，用期望(Ex)、熵(En)和超熵(He)3个数字特征表示帷幕灌浆效果评价等级云模型，评价等级的划分采用黄金分割率的云生成方法。4.根据权利要求1所述一种基于云模型的帷幕灌浆效果模糊综合评价方法，其特征在于，步骤(4)具体包括：根据建立的灌浆效果评价指标体系，采用层次分析法计算灌浆效果评价指标的权重，采用云模型标度准则建立灌浆效果评价指标判断矩阵，对灌浆效果各评价指标的重要性进行两两比较，采用方根法计算灌浆效果评价指标的权重W，对判断矩阵中的各行元素进行计算，得到权重云的期望(Ex)、熵(En)和超熵(He)3个数字特征值，计算公式如下：

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓玲，祝玉珊，邓韶辉，赵梦琦，敖雪菲，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12