数量化理论在工程地质领域中的运用

2022-12-20

从社会发展实际情况来看影响工程地质问题的因素众多, 且这些因素的分类比较复杂, 包含地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质等内在因素和雨水、地震等外在因素。这些因素对地质工程的影响既有定性指标, 也有定量指标, 在具体测量的过程中很难获得满足需求的数据信息。在数学理论的深化发展下, 越来越多的不确定性评价分析方法被应用到工程地质领域, 取得了良好的测量结果。融合数据统计、数据分析、数据预测、数据评价的数量化理论能够避免原有主观权重计算分析对工程地质测量分析的随意性。为此, 文章就数量化理论在工程地质领域中的运用问题展开探究。

一、数量化理论概述

数量化理论最早是由日本林知己夫在上个世纪五十年代提出的理论, 在理论的深化发展过程中在各个领域得到了广泛的应有。数量化理论主要是研究一组定性变量x和一组定量变量y之间关系, 之后采取多元化回归分析打造自变量x和因变量y之间的数学模型, 实现对因变量y的有效预测。数量化理论应用的基本目标是获取两个变量之间的影响关系和影响程度。

数量化理论借助SPSS软件中的多元回归分析能够分析各个项目元素以及意象之间的关联, 进而得到表示各个感性意象和造型设计元素关联度的偏相关系数。假设因变量和各个项目、类目之间存在某种线性关系, 可以建设如下数学模型 (如 (1) 所示) 。根据数学模型能够获得各自变量项目和类目对因变量的影响是否显著, 通过利用这种显著性因素能够为行业发展提供重要设计支持。

二、数量化理论在工程地质领域中的运用

(一) 工程地质问题影响指标因素的获取

在工程地质领域发展研究中, 确定各类工程地质问题影响因素是工程地质领域发展研究的重要内容, 能够为接下来的工程地质勘测和分析提供更为便利的支持, 提升工程地质问题的分析成效。文章选择了四组变量进行分析, 在分析的过程中明确影响岩堆稳定的评价模型, 并应用主观因素识别结论来分析公路地质岩堆稳定性, 在考虑定性指标的基础上打造稳定性预测模型, 之后应用回归分析方法来对地质工程泥石流堆积危害范围进行量化分析。

工程地质因素识别在实际工作中能够在较短的时间内对大量同类地质环境因素进行综合分析, 在分析的基础上提出分析因素, 通过一系列统计手段和计算方法来分析工程地质问题。基于数量化理论, 对工程地质项目筛选问题做出了研究, 对前进法、后退法、逐步回归法、优化模型等进行了细入分析比较, 之后应用极小化残差平方和极大化的关系作为研究模型进行分析。

在一般情况下, 工程项目数量的增加会增大极小化残差平方、极大化复相关关系拟合度增大, 可靠性降低。在这样的情况下, 为了能够获得拟合度更好的预测模型, 有学者利用剩余均方和自由度调整系数评价标准, 提升了目标数据选取的合理性。

(二) 工程地质问题预测模型的建立

岩土地质工程参数信息在收集、整理和转换的过程中会出现一定程度的失真问题。针对这个问题可以借助统计学思想实现对现有工程地质现象的合理利用, 打造相应的预测方程, 从而为区域范围内同样地质条件的地质破坏现象提供重要信息支持。比如有学者应用数量化理论确定了地质滑坡稳定性影响因素, 在收集整理资料的基础上打造了新滩滑坡位移量预测公式, 为滑坡后期稳定性评价和加固处理提供了重要方法支持, 且计算值和实际测量数值的拟合性良好。还有学者对研究地质工程内部泥石沟资料综合分析, 打造泥石流发生程度预测模型, 计算数值和实际测量数值的拟合性良好。

(三) 工程地质因素判断结果和相关性分析

工程地质作用的判别结果能够为地质因素分析提供重要支持。有学者在提取地质因素指标的基础上证明了一般因素的存在不会影响模型应用, 之后应用数量化理论来证明指标提取的合理性, 为工程地质条件的分析和勘察提供了重要数据信息支持, 明确了工程地质勘察的基本方向。

通过应用数量化理论还能够根据地质勘察需要获取高质量的数据信息, 加强对滑坡危险的判断, 之后借助GIS系统为基本操作平台, 通过细化分析加强对地质滑坡稳定性因素空间分布情况的全面把握。

三、数量化理论在工程地质领域中的运用实例分析

数量化理论在工程地质领域的应用能够加强对工程地质问题的深化分析。在地质工程评价初期阶段需要得到大量数据信息的支持, 在数据信息的支持下更好的反映出工程问题, 并为后续理论评价研究提供支持。在数量化理论的具体应用中需要对不同地质条件差异进行细化分析, 为相关人员的决策提更多支持。

在数量化理论应用的过程中不可避免的会遇到一些问题, 对于这些问题需要专家利用现有的数据分析模型进行研究, 比如应用GIS现代信息技术来为地质基础资料研究提供重要支持, 从而帮助相关人员更好的分析地质体内部和地表信息。

另外, 在时代的发展变迁下, 工程地质领域发展也发生了变迁, 地质测量和规划深受这阵变动的影响, 结合地质模型控制条件具体分为地层岩性控制型、结构面组合控制型、结构单元类型等。结合这些类型在分析工程地质问题的时候需要打造不同的评价模型, 通过数量化理论计算不同地质工程影响因素。

结束语

综上所述, 数量化理论是基于数学统计学的数学理论, 通过应用这种理论能够实现对不同区域环境样本信息的统计分析, 在分析的基础上打造模型, 应用数值计算对模型发展情况进行预测, 避免人为主观对模型预测带来的不利影响, 确保地质预测分析的科学、准确。为此, 在工程地质领域的建设发展中需要相关人员进一步加强对数量化理论的关注。

摘要:现阶段, 我国工程地质发展问题多样, 在施工中地质精准测量工作复杂, 数量化理论在定量数据和定性数据的结合发展下能够为工程地质领域发展提供更为精准的数据信息。为此, 文章结合数量化理论内涵, 结合实际具体分析数量化理论在工程地质领域中的运用, 旨在更好的促进工程地质建设发展。

关键词:数量化理论,工程地质,应用

参考文献

[1] 何健保.堆积层滑坡临界位移预警判据研究[D].成都理工大学, 2016.

[2] 龚凌枫.基于数量化理论的线状工程边坡稳定性快速评价方法研究[D].成都理工大学, 2015.

[3] 赵伟华.基于数量化理论的地震次生崩滑灾害评价模型研究[D].成都理工大学, 2011

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