秦胜伍，陈骏骏，陈剑平，韩旭东，张文，翟健健，刘绪



基于粗糙集理论的岩体结构面模糊均值聚类分析

秦胜伍，陈骏骏，陈剑平，韩旭东，张文，翟健健，刘绪

(吉林大学建设工程学院，吉林长春，130026)

基于在利用模糊均值聚类算法对岩体结构面产状进行优势分组时，需要人为确定分组数和初始聚类中心，在迭代过程中容易陷入局部最优解的问题，通过改进聚类中心的算法，提出一种基于粗糙集的模糊均值聚类算法，以优化迭代过程，并通过对比多项聚类有效性检验参数，确定最优聚类分组情况。最后采用模糊均值聚类算法和改进后的算法对浙江白鹤隧道左洞测得的结构面产状进行优势分组并对比。计算结果表明，本文所提出的方法聚类效果明显优于模糊均值聚类算法。

结构面；粗糙集；优势分组；模糊均值聚类；聚类中心；有效性检验

岩体由结构面和结构体2个基本单元组成[1]，且岩体中结构面的存在和分布是造成岩体具有不连续性和各向异性等性质的主要原因，同时也是控制岩体工程稳定性的重要因素。在工程地质分析过程中，岩>体结构面产状的统计分析是极为重要的基础工作[2]。通过现场勘查获得结构面第一手资料后，要及时在室内进行统计分析，以便为工程设计提供参考。传统的方法主要是依靠绘制节理散点图、等密度图和玫瑰花图等比较直观的图形来判断分析结构面的分布规律，但此类方法不能准确确定其优势方位，而且这些方法是将走向、倾向、倾角分离出来进行分析，对岩体结构面的分析也比较粗糙[3]，且在结构面裂隙非常发育的地区很难得到准确结果。S……