《基於GIS與數據挖掘的裂隙岩質隧道三維模擬與災害預測》是依託吉林大學，由秦勝伍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於GIS與數據挖掘的裂隙岩質隧道三維模擬與災害預測
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：秦勝伍
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在隧道工程當中，絕大多數為岩質隧道。天然岩體中存在大量的裂隙，受裂隙控制與影響，岩質隧道經常發生塌方、湧水等災害。本課題運用GIS技術，利用勘察階段的地質資料及節理裂隙統計數據，構建隧道三維地理信息資料庫。開發自主GIS軟體平台，將不連續面三維網路模擬技術與GIS技術相結合，對隧道圍岩的岩性特徵、節理裂隙等情況進行三維模擬。基於GIS技術，運用矢量分析法對不穩定塊體進行空間搜尋，判定不穩定塊體和可動塊體。對於已構建的三維空間數據和不穩定塊體等數據進行空間數據預處理，利用GIS三維拓撲技術進行三維模型空間離散化，對於離散化後進行空間數據挖掘，以篩選裂隙岩質隧道穩定性影響因素，判定裂隙岩質隧道圍岩穩定性與各影響因素之間的內在關係。並根據空間數據挖掘所得到的經驗與知識，利用數據挖掘理論中的預測模型，對裂隙岩質隧道施工期間的地質災害進行智慧型化預測，從而更好的指導實際工程施工。
結題摘要
受裂隙控制與影響，岩質隧道經常發生塌方、湧水等災害。本課題將不連續面三維網路模擬技術與GIS 技術相結合，對隧道圍岩的岩性特徵、節理裂隙等情況進行三維模擬。運用數據挖掘技術，判定裂隙岩質隧道圍岩穩定性與各影響因素之間的內在關係，對裂隙岩質隧道施工期間的地質災害進行智慧型化預測。在項目支持下，進行了系列研究：建立了基於小樣本數據岩體三維裂隙網路模擬技術方法，模擬效果較為符合現場數據特徵；基於GIS技術進行了軟體開發，對裂隙岩質隧道進行了三維模擬，編制了粗糙集、FCM、可拓學等系列數據挖掘算法代碼；進行了基於粗糙集的模糊C均值聚類算法的結構面優勢分組研究，基於粗糙集的模糊C均值聚類算法的聚類效果明顯優於模糊C均值聚類算法；利用可拓學理論對雙峰隧道穩定性影響因素分析與災害預測，利用核磁共振與瞬變電磁對隧道湧水災害進行了探測，表明了很好的套用效果。研究成果可很好的指導實際工程施工。
