[发明专利]岩体结构面粗糙度统计样本数确定方法

摘要

一种基于变异系数级比分析的岩体结构面粗糙度统计样本数确定方法，各组数据平均值相同的情况下，一般用标准差表达数据离散程度，但由于各组结构面粗糙度系数的平均值并不完全相同，因此采用标准差与平均数的比值，即变异系数来表达，记为CV，可以消除单位和平均数不同对两个或多个资料变异程度比较的影响；级比分析可以简明地反映数据间的离散程度以及相邻数据的波动情况。计算出不同样本数量所对应的变异系数CV，当变异系数CV趋于稳定时说明样本数量已经足够，满足对计算结果精度的要求；基于级比分析方法分析每组变异系数，计算得到相应级比系数。本发明适用于确定不同试样尺寸的最小样本数，适合工程应用且简便高效。

主权项

1.一种基于变异系数级比分析的岩体结构面粗糙度统计样本数确定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)确定对部分露出岩体结构面表面的取样长度L，L为任意自然数，在本实验中选取采样长度为L的样本N个；(2)在实验对象结构面表面用轮廓曲线仪提取i个测段的轮廓曲线，i＝1、2、3...N；(3)分别计算每个测段所对应的结构面粗糙度系数；(4)将N个样本进行分组，第一组为10个样本，之后每增加5个样本视为一组，可得k组，统计分析，计算并列表记录每组所对应的岩体结构面粗糙度系数的平均值μk和标准差σk；(5)计算并记录变异系数CVk，用上一步每组计算所得的标准差σk除以平均值μk来求得每一组的变异系数CVk；(6)级比分析，用公式计算，m＝1，2，3...k‑1，利用这种依次相除的方式得到级比序列，按顺序记录结果；(7)对级比序列的数据进行处理，将得到的连续4个数据看作一簇，放在同一横坐标上利用oringin lab散点图进行绘图，当前后两个变异系数相同时比值为1，前后两个变异系数的差越大时比值越远离1，观察形成的级比系数簇散点图；(8)确定试样长度为l所需要的样本数量，当在某一个数据簇以及之后的所有数据簇的4个点都落在预设ω区间内，那么说明这个数据簇所代表的样本数量即为采样长度为l时所需要的最小样本数量。