【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及蚀变岩工程地质特性，尤其涉及一种蚀变辉绿岩隧洞围岩质量等级划分的量化方法及系统。
技术介绍
1、蚀变引起岩石的矿物组分、结构构造发生不同程度的变化，从而影响岩石的物理力学性质。尤其是粘土化蚀变岩往往构成工程岩体中的重大地质缺陷。辉绿岩是中国西南康滇地区一种常见的岩体，作为浅成侵入的基性岩，其往往呈脉状或岩墙状产出，矿物成分主要为辉石和基性斜长石，具辉绿结构，导致其具有硬脆性特征，在后期的构造动力作用下易碎裂化，且伴随不同程度的粘土化蚀变，从而劣化岩体的力学性质，如蚀变辉绿岩的变形模量和抗压缩性能明显降低，单轴抗压强度大大低于原岩，岩石密度、纵波速度降低，岩体质量变差。辉绿岩在后期的构造动力下易片理化及碎裂化甚至泥质化，并导致蚀变岩体中微观孔隙发育，工程性质很差。
2、目前，尽管国内外诸多学者在隧洞围岩质量等级划分的工程问题上开展了大量工作，然而这些研究中，关于特定蚀变辉绿岩隧洞围岩分级方法还缺少研究，急需解决这一方面的问题。
技术实现思路
1、鉴于上述现有存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术提供了一种蚀变辉绿岩隧洞围岩质量等级划分的量化方法及系统解决缺少针对特定蚀变辉绿岩的特性的隧洞围岩质量等级划分方法的问题。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
4、第一方面，本专利技术提供了一种蚀变辉绿岩隧洞围岩质量等级划分的量化方法，包括：
5、采集不同蚀变程度辉绿岩，对采集的不同蚀变程
6、基于蚀变辉绿岩类型划分，定义因素集和评判集；
7、基于因素集和评判集，通过层次分析法，构建判断矩阵，并通过特征值与特征向量的求解得到权重向量；
8、通过模糊综合评判算法构建模糊评判矩阵，将得到的权重向量与模糊评判矩阵相乘，通过加权平均运算计算出每个围岩体在各个分级上的隶属度，形成模糊综合评判集；
9、基于每个围岩体在各个分级上的隶属度，利用最大隶属度原则，确定每个岩体的最终分级，实现了对蚀变辉绿岩围岩质量等级的划分。
10、作为本专利技术所述的蚀变辉绿岩隧洞围岩质量等级划分的量化方法的一种优选方案，其中：
11、所述因素集和评判集，包括：
12、选取饱和单轴抗压强度、黏聚力、完整性系数、结构面特性参数、蚀变指数这五项关键指标作为因素集；
13、所述评判集对围岩的分级标准进行定义，将围岩分为ⅰ级、ⅱ级、ⅲ级、ⅳ级、ⅴ级，ⅰ级为最高等级，将ⅴ级围岩划分出ⅴ1和ⅴ2两个亚类；
14、作为本专利技术所述的蚀变辉绿岩隧洞围岩质量等级划分的量化方法的一种优选方案，其中：
15、所述蚀变指数的计算公式表示为：
16、
17、其中，ks为蚀变指数，xsem、xpl、xpyx分别为蚀变辉绿岩中粘土矿物百分含量、斜长石百分含量和辉石百分含量。
18、作为本专利技术所述的蚀变辉绿岩隧洞围岩质量等级划分的量化方法的一种优选方案，其中：
19、所述构建判断矩阵，并通过特征值与特征向量的求解得到权重向量，包括以下步骤：
20、比较因素集中的每一对因素，评估对评价目标对象的影响；
21、采用1-9的标度量表量化，构建5×5阶判断矩阵e；
22、采用特征根法，求解矩阵方程ew＝λmax，求解出判断矩阵e的最大特征值λmax和最大特征值所对应的特性向量w＝[w1,w2,…,wn]t；
23、基于特征向量w，进行一致性检验；
24、基于一致性检验，得到的特征向量为岩体评判因素的权重向量
25、作为本专利技术所述的蚀变辉绿岩隧洞围岩质量等级划分的量化方法的一种优选方案，其中：
26、所述通过模糊综合评判算法构建模糊评判矩阵，包括以下步骤：
27、将得到的权重向量应用于模糊综合评判中，针对每项指标进行模糊评判矩阵的构建；
28、选择正态分布构造隶属函数，确定各因素在各评判等级的隶属度；
29、将各因素在各评判等级的隶属度rij填入模糊评判矩阵
30、作为本专利技术所述的蚀变辉绿岩隧洞围岩质量等级划分的量化方法的一种优选方案，其中：
31、所述每个围岩体在各个分级上的隶属度表示为：
32、
33、其中，m是评判指标的总数，ai为权重值。
34、作为本专利技术所述的蚀变辉绿岩隧洞围岩质量等级划分的量化方法的一种优选方案，其中：
35、所述利用最大隶属度原则，确定每个岩体的最终分级，包括：根据最大隶属度原则，在所有每个围岩体在各个分级上的隶属度bj中找出所有评判等级中最高隶属度的数值bj0，bj0对应的vj即为该岩体的最终分级。
36、第二方面，本专利技术提供了一种蚀变辉绿岩隧洞围岩质量等级划分的量化系统，包括：
37、划分模块，用于采集不同蚀变程度辉绿岩，对采集的不同蚀变程度的辉绿岩进行矿物学特征分析，对蚀变辉绿岩进行类型划分；
38、定义模块，基于蚀变辉绿岩类型划分，定义因素集和评判集；
39、求解模块，用于基于因素集和评判集，通过层次分析法，构建判断矩阵，并通过特征值与特征向量的求解得到权重向量；
40、计算模块，用于通过模糊综合评判算法构建模糊评判矩阵，将得到的权重向量与模糊评判矩阵相乘，通过加权平均运算计算出每个围岩体在各个分级上的隶属度，形成模糊综合评判集；
41、分级模块，用于基于每个围岩体在各个分级上的隶属度，利用最大隶属度原则，确定每个岩体的最终分级，实现了对蚀变辉绿岩围岩质量等级的划分。
42、第三方面，本专利技术提供了一种计算设备，包括：
43、存储器，用于存储程序；
44、处理器，用于执行所述计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现所述蚀变辉绿岩隧洞围岩质量等级划分的量化方法的步骤。
45、第四方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，包括：所述程序被处理器执行时，实现所述的蚀变辉绿岩隧洞围岩质量等级划分的量化方法的步骤。
46、本专利技术的有益效果：
47、1、本专利技术首次将宏观地质表征、岩石矿物学特征、力学试验引入到蚀变辉绿岩分类及岩体蚀变程度判别中，有效弥补了目前还没有定量判别方法的缺陷。判别过程中不仅可以直接获得岩体力学参数，还能得到不同蚀变程度蚀变辉绿岩的矿物百分比，可直接应用于工程。测试手段先进，判别方法更具新颖性。
48、2、本专利技术对于蚀变程度的额外判别属于定量判别方法，摆脱了人为主观性这一缺点，与传统的定性方法相比更具科学性、合理性。
49、3、本专利技术从宏观和微观层面相结合选取多种指标进行综合判别，使判别结果更为准确。
50、4、本专利技术，将构造蚀变辉绿岩蚀变程度主要分为：微蚀变辉绿岩(微)、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种蚀变辉绿岩隧洞围岩质量等级划分的量化方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的蚀变辉绿岩隧洞围岩质量等级划分的量化方法，其特征在于：所述因素集和评判集，包括：
3.如权利要求2所述的蚀变辉绿岩隧洞围岩质量等级划分的量化方法，其特征在于：所述蚀变指数的计算公式表示为：
4.如权利要求3所述的蚀变辉绿岩隧洞围岩质量等级划分的量化方法，其特征在于：所述构建判断矩阵，并通过特征值与特征向量的求解得到权重向量，包括以下步骤：
5.如权利要求1所述的蚀变辉绿岩隧洞围岩质量等级划分的量化方法，其特征在于：所述通过模糊综合评判算法构建模糊评判矩阵，包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的蚀变辉绿岩隧洞围岩质量等级划分的量化方法，其特征在于：所述每个围岩体在各个分级上的隶属度表示为：
7.如权利要求6所述的蚀变辉绿岩隧洞围岩质量等级划分的量化方法，其特征在于：所述利用最大隶属度原则，确定每个岩体的最终分级，包括：根据最大隶属度原则，在所有每个围岩体在各个分级上的隶属度bj中找出所有评判等级中最高隶属度的数值bj0，
8.一种基于权利要求1所述的蚀变辉绿岩隧洞围岩质量等级划分的量化方法的系统，其特征在于：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时，实现如权利要求1-7任一项所述的蚀变辉绿岩隧洞围岩质量等级划分的量化方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种蚀变辉绿岩隧洞围岩质量等级划分的量化方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的蚀变辉绿岩隧洞围岩质量等级划分的量化方法，其特征在于：所述因素集和评判集，包括：
3.如权利要求2所述的蚀变辉绿岩隧洞围岩质量等级划分的量化方法，其特征在于：所述蚀变指数的计算公式表示为：
4.如权利要求3所述的蚀变辉绿岩隧洞围岩质量等级划分的量化方法，其特征在于：所述构建判断矩阵，并通过特征值与特征向量的求解得到权重向量，包括以下步骤：
5.如权利要求1所述的蚀变辉绿岩隧洞围岩质量等级划分的量化方法，其特征在于：所述通过模糊综合评判算法构建模糊评判矩阵，包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的蚀变辉绿岩隧洞围岩质量等级划分...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈涛，沈军辉，田雄，袁超义，李健辉，李萌，燕俊松，蒲平新，粟宇，李远征，魏小令，
申请(专利权)人：四川华能泸定水电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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