Fractal Rock Slope Dynamics Anticipating a Collapse

0103269 - UIVT-O 20040010 RIV US eng J - Journal Article
Paluš, Milan - Novotná, Dagmar - Zvelebil, Jiří
Fractal Rock Slope Dynamics Anticipating a Collapse.
[Fraktální dynamika skalních svahů předpovídá jejich zřícení.]
Physical Review. E. Roč. 70 (2004), 036212. ISSN 1063-651X
R&D Projects: GA ČR GA205/00/1055
Institutional research plan: CEZ:AV0Z1030915
Keywords : fractal * scaling * unstable rock slope * collapse prediction * engineering geology
Subject RIV: BA - General Mathematics
Impact factor: 2.352, year: 2004

Time series of dilatometric measurements of relative displacements on rock cracks on stable and unstable sandstone slopes were analysed. The inherent dynamics of rock slopes lack any significant nonlinearity. However, the residuals obtained by removing meteorological influences are fat-tailed non-Gaussian fluctuations, with short-range correlations in the case of stable slopes. The fluctuations of unstable slopes exhibit self-affine dynamics of fractional Brownian motions with power-law long-range correlations and are characterized by asymptotic power-law probability distribution with decay coefficient outside the range of stable Lévy distributions.

Byly analyzovány dilatometrická měření relativních pohybů na skalních trhlinách stabilních a nestabilních pískovcových svahů. Přirozená dynamika skalních svahů neobsahuje žádné významné nelinearity. Nicméně, reziduály získané odstraněním meteorologických vlivů mají vlastnosti negaussovských fluktuací s krátkodobými korelacemi v případech stabilních svahů. Fluktuace nestabilních svahů je možno popsat fraktálním brownovským pohybem s mocninnými dlouhodobými korelacemi a mocninným pravděpodobnostním rozdělením s koeficienty mimo rozsah stabilních Léviho rozdělení.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0010581