一、边坡失稳时间预报的协同-分岔模型及其应用(论文文献综述)
李冬冬[1](2020)在《降雨诱发豫西锁固型滑坡演化机理模型试验研究》文中研究指明河南省西部的洛阳市和三门峡市位于我国地势第二级阶梯向第三级阶梯的过渡地带,地形起伏大,地质条件和边坡赋存环境复杂,为滑坡灾害易发区。锁固型滑坡具有突发性破坏特征,致灾能力强,危害范围广,且锁固段位置、数量、类型具有隐蔽性,尚无准确的锁固型滑坡识别方法。豫西锁固型滑坡类型及分布特征尚未完全查明,其灾变过程及失稳机理有待进深入揭示,以提高防灾减灾能力。据统计分析,降雨是豫西滑坡失稳的主要外部因素,因此,开展降雨诱发豫西锁固型滑坡演化机理研究具有重要的科学与实践意义。本文以豫西锁固型滑坡为研究对象,通过调查与分析、大尺寸室内模型试验、数值分析等手段,阐明了豫西地区滑坡灾害的孕灾环境,提出了锁固型滑坡分类与识别方法,揭示了豫西锁固型滑坡灾变过程与失稳机理,建立了豫西锁固型滑坡演化状态识别判据。论文主要研究内容与成果包括以下几个方面:(1)豫西滑坡灾害孕灾环境通过现场调查、资料收集,分析了豫西滑坡灾害孕灾环境,阐明了主要的地质环境条件,如地形地貌、岩土体类型、坡体结构等与滑坡灾害分布的关系。结果表明:豫西滑坡坡体结构包括五类;砂岩、泥岩及各类软弱岩土体是豫西滑坡灾害主要孕灾岩土体;边坡高度、坡型、坡度等对豫西滑坡灾害分布影响显着;降雨与人类活动是豫西滑坡灾害的重要诱发因素。(2)豫西锁固型滑坡分类与识别方法通过对豫西地区典型滑坡灾害发育特征进行分析,将豫西地区锁固型滑坡分为三类:前缘反倾式锁固型滑坡、中部岩墙式锁固型滑、束口式锁固型滑坡。前缘反倾式锁固型滑坡多为碎石土-基岩接触型,斜坡前缘存在一组或多组倾向与斜坡潜在滑动方向相反的岩层,构成前缘反倾式锁固段。中部岩墙式锁固型滑坡发育于上软下硬的二元地层结构中,在滑体中部潜在滑面位置存在较坚硬岩体,构成中部岩墙式锁固段。束口式锁固型滑坡在平面上具有上宽下窄的形态特征,窄口处左右两侧存在强度相对较高的岩土体,构成束口式锁固段基座。综合对比各类锁固型滑坡地质环境条件与失稳过程,发现同类型的锁固型滑坡具有相似的物质组成、坡体结构、失稳模式、演化特征,不同类型的锁固型滑坡则在上述方面存在明显差异,提出了综合考虑滑坡发育特征与演化特征开展锁固型滑坡识别的方法。(3)降雨诱发锁固型滑坡失稳演化过程基于豫西锁固型滑坡分类,构建了降雨诱发锁固型滑坡失稳的大尺寸模型试验装置,将锁固段由概念模型转化为物理模型,综合运用三维激光扫描仪、无人机载高清摄像机、微型孔隙水压力计与土压力计等测试技术,获取锁固型滑坡失稳演化全过程的多元信息。通过开展多组大尺寸物理模型试验,再现了降雨诱发无锁固段滑坡、前缘反倾式锁固型滑坡、岩墙式锁固型滑坡、束口式锁固型滑坡失稳演化全过程。试验结果表明:无锁固段滑坡前缘垮塌现象显着,主要表现为前缘牵引引起的台阶式滑动;前缘反倾式锁固型滑坡坡体各部分变形协调,表现为后缘推移式滑动破坏;岩墙式锁固型滑坡和束口式锁固型滑坡演化过程相似,滑体中部岩墙式锁固段和束口式锁固段对滑坡稳定性控制作用显着,表现为前缘牵引-后缘推移-中部锁固的特征。(4)基于坡面变形特征构建锁固型滑坡演化状态识别判据试验过程中通过三维激光扫描仪记录得到了坡面整体变形与特征点位移-时间曲线,结果表明:滑体变形经历了基本稳定和加速增长两个阶段,坡体变形分布与位移加速增长速率对滑坡失稳破坏具有预示作用。无锁固段滑坡前缘加速增长早于中、后部。前缘反倾式锁固型滑坡前、中、后部各特征点变形规律一致,同时进入加速增长阶段,且速率基本一致。中部岩墙式和束口式锁固型滑坡前缘和后缘先于中部出现加速增长,而中部位移加速增长速率明显高于前缘和后缘。试验数据显示,在滑体加速变形阶段,前缘反倾式锁固型滑坡水平位移增长速率约5.5 mm/min,岩墙式锁固型滑坡位移增长速率约7.5-7.75 mm/min,束口式锁固型滑坡位移增长速率约9 mm/min。因此,基于现场监测数据,分析滑体各部分变形分布和变形速率特征,可作为锁固型滑坡识别工作的重要判据。(5)基于坡体应力调整过程构建锁固型滑坡演化状态识别判据分析试验过程中通过微型孔隙水压力计记录得到的坡体内部不同位置孔隙水压力-时程曲线,发现坡体内部孔隙水压力加速增长阶段与滑体位移加速增长阶段基本同步,孔隙水压力峰值与滑坡失稳时刻具有较好的一致性。试验数据显示,滑体中后部孔隙水压力随降雨入渗的响应过程表现为缓慢增长、加速增长、急速下降三个阶段。对于滑坡体中部,前缘反倾式锁固型滑坡孔隙水压力加速增长阶段增长速率约为0.013-0.014 kPa/min,岩墙式锁固型滑坡增长速率约0.025kPa/min,束口式锁固型滑坡增长速率约0.193 kPa/min。束口式锁固型滑坡孔隙水压力增长速率约为前缘反倾式锁固型滑坡的14倍,约为岩墙式锁固型滑坡的2倍。因此,现场孔隙水压力监测数据变化阶段及变动速率特征可作为锁固型滑坡识别的另一演化状态判据。(6)槐扒锁固型滑坡失稳机理通过现场调查、地质钻探、工程地质分析与三维数值模拟,查明了槐扒滑坡的物质组成、坡体结构、锁固段特征,分析了滑坡失稳机理,并从滑坡发育特征和变形演化特征两个方面对槐扒滑坡锁固段类型进行验证性识别。结果表明:槐扒滑坡为前缘反倾式锁固型滑坡,滑坡前缘存在的反倾岩层构成了前缘反倾式锁固段,人类活动破坏了反倾岩层使滑体处于临界稳定状态,持续降雨入渗诱发滑坡失稳。槐扒滑坡兼具模型试验揭示的无锁固段滑坡和前缘反倾式锁固型滑坡变形特征。三维数值计算结果表明,前缘反倾岩层未遭破坏条件下,滑坡整体安全系数为1.35,持续降雨致滑体处于饱和状态时,滑体安全系数为1.26。前缘反倾岩层受人类活动影响发生破坏后,整体稳定性显着降低,处于临界稳定状态(安全系数为1.04),持续降雨导致滑体饱和后便发生整体失稳(安全系数为0.88)。
刘佳宾[2](2020)在《小浪底库区大柿树滑坡稳定性分析及预测研究》文中进行了进一步梳理小浪底库区大柿树滑坡位于大坝上游右岸7 km处,其变形裂缝范围内发生明显失稳体积约450×104 m3,潜在滑动体积约1915×104 m3。本文通过工程地质分析、刚体极限平衡分析、三维数值计算等手段对大柿树滑坡稳定性进行分析和评价,并对其变形趋势进行预测研究。主要研究内容与成果如下:(1)采用工程地质分析法对滑坡区的工程地质条件、滑坡的发育特征和失稳变形机制进行分析。初步判定大柿树滑坡为水泉头古滑坡的复活体,以牵引式蠕滑破坏形式为主,是发育于基岩斜坡区的大型基岩滑坡,库水位涨落、降雨的入渗和地下水活动的影响将促使滑坡进一步发展。(2)利用Geo-studio程序,采用刚体极限平衡法对大柿树滑坡在不同工况下稳定性进行分析和评价。计算结果表明:天然工况、暴雨工况和库水位骤降工况下的大柿树滑坡均处于稳定状态;在地震工况和降雨耦合地震极端不利工况下,大柿树滑坡的浅层滑体稳定性较差,深层滑体仍处于稳定状态。(3)基于FLAC3D快速拉格朗日差分软件,对大柿树滑坡体在不同工况下的变形与应力分布特征及稳定性进行对比分析。对于高蓄水位,地震对滑坡稳定性影响最大,降雨和库水位骤降次之。库水位骤降工况下滑坡体塑性区的发育,比较天然状态下,塑性区分布云图逐渐向滑坡前缘转移,同时剪应变增量明显。降雨工况下的剪应变增量云图和塑性区云图沿滑坡后缘向下方向增大,同时位移也有明显增加。库水位骤降主要作用于滑坡体的前中部,降雨主要作用于滑坡后缘拉裂缝处。(4)对大柿树坡体监测数据进行分析,发现坡体后缘变形曲线呈明显的“阶跃式”发展特征,且在每年6、7月份变形有突变的趋势。基于滑坡变形监测数据对等时距GM(1,1)等维新息外延模型进行分析和评价,结果表明等时距GM(1,1)等维新息外延预测模型可实现大柿树滑坡体短期变形预测。
修德皓[3](2020)在《甘肃黑方台黄土滑坡预警预报研究》文中研究表明滑坡灾害是黄土高原最主要的地质灾害,严重影响了黄土高原地区的经济社会发展。甘肃省永靖县黑方台因农业灌溉导致台塬地下水位不断上升,诱发了数百起黄土滑坡,对该地区进行滑坡的预警预报有着急迫的必要性。对于滑坡监测,有很多预警判据模型,以何种模型能够有效预警滑坡是现在研究的重点,能否对滑坡实现时间预报也是受灾区域人们关心的主要问题。本文以黑方台这个―天然滑坡试验场‖为研究区域,布设监测仪器获取监测数据,建立黑方台滑坡地表位移变形的过程预警模型和地面倾角变形综合预警模型,通过室内试验及野外调查研究黑方台滑坡受地下水影响的方式,并对滑坡发生时间预报方法进行了研究,构建滑坡短期时间预报方法。取得了以下研究成果:(1)采用基于地表变形的过程预警模型可以有效对黑方台黄土滑坡进行预警,成功预警6起滑坡。对于无法有效预警的强突发性滑坡,采取基于临界水位的黄土滑坡预警方法进行长期预警是可行的解决方法。(2)滑移崩塌型黄土滑坡破坏前地表倾角存在变形过程,根据变形曲线特征确定了基于倾角变形速率的阈值判据,结合变形速率增量建立了基于地面倾角变形的综合预警模型。其中三级速率阈值分别为±0.05°/d,±0.075°/d和±0.1°/d。地面倾角由倾向临空面反转向坡体,指示滑移崩塌型滑坡的裂缝出现闭合,滑坡进入危险状态。(3)地下水引起的孔隙水压力升高是使滑坡失稳的主要原因。常偏应力固结排水剪(CSD)实验发现当孔隙水压力增大到轴向应力的0.26倍左右时会导致土体变形迅速增大而破坏,存在临界孔隙水压力。野外调查结果表明,发生滑坡的地点塬边黄土浸润线高度占黄土厚度比例平均约为0.44,坡体内部地下水位占黄土厚度比例约0.54。根据浸润线高度和地下水位建立基于临界水位的黄土滑坡预警方法。(4)电渗排水法室内试验表明添加电化学浆液后可以有效排出重塑黄土样品中的水,土样承载力显着提高。(5)利用速度倒数法进行滑坡时间预报,有累计时间窗口与滑动时间窗口两种监测值取值方法,总共可细分为9种取值方法。研究发现采用预测结果数据集的实时累计中位数进行滑坡时间预报有较高的可靠性,且优于使用SLO方法的预报结果。
雷德鑫[4](2019)在《三峡库区王家坡滑坡降雨阈值及预警预报研究》文中进行了进一步梳理降雨型滑坡的预警预报关键是确定诱发滑坡变形或者失稳的降雨阈值,目前关于降雨阈值的研究方向主要有以下两个方面,一是基于数理统计的经验性降雨阈值,二是结合入渗机理分析的滑坡数值模拟或者室内模型试验。两类研究方法均取得了丰硕的研究成果,且在滑坡预警预报研究中发挥着重要的作用。本文以三峡库区王家坡滑坡为研究对象,基于GPS监测数据分析了诱发滑坡累积位移发生阶跃的变形阈值,基于数值分析确定诱发滑坡滑动的失稳阈值,在此基础上,基于滑坡发展演化的阶段,建立并量化滑坡的四级预警预报模型,主要取得了以下结论:1)王家坡滑坡属于典型的降雨型滑坡,当降雨强度较大时,滑坡累积位移曲线发生阶跃,当降雨强度较小时,滑坡累积位移曲线趋于平缓,因此,整体上呈现出台阶状的变形特征。且其变形的开始时间和结束时间均滞后于降雨的起止和结束时间,这段时间即为孔隙水压力的增大和消散过程。2)王家坡滑坡经历了两期运动。首先,由于地壳抬升、河流下切作用,造成滑坡前缘临空面增大,受优势节理面的切割作用,王家坡滑坡发生切层滑坡,并堆积于河流冲洪积层之上;其次,由于近期滑坡前缘开挖、中后部土体加载作用、以及隧道爆破施工等人类的工程活动,加之汛期强降雨的影响,王家坡滑坡再次复活。3)在变形阈值分析方面,首先基于斜率单变点分析滑坡累积位移的类破坏点,并考虑前期降雨对类破坏点的控制作用,通过选取不同的观测时段,分析不同观测时段下各个类破坏点的前期累积降雨量以及降雨量斜率,最后通过加权平均得出斜率阈值。研究结果表明:随观测时段增大,平均累积降雨量斜率先增大后减小,且同一观测时段下,平均累积降雨量斜率与时间间隔呈反相关关系。本文选取n=2,5,10,15四个观测时段,计算时间间隔d=1条件下各个观测时段的斜率阈值,并选取观测时段n=10,d=1进行验证分析,如果降雨量斜率大于斜率阈值,则滑坡很有可能将发生阶跃性位移,结果表明预测效果良好,精度较高。4)在失稳阈值分析方面,假设正态分布的岩土体物理力学参数,建立王家坡滑坡的有限元数值分析模型,分析降雨条件下滑坡的稳定性。考虑到实际降雨工况的复杂性,采用全局平均的概念,针对短期降雨,分析不同降雨强度I下滑坡失稳滑动所需要的时间D,得到滑坡的I-D阈值曲线;针对长期降雨,通过将长期降雨过程分解为前期降雨A+当期降雨I,求取滑坡失稳滑动所需要的时间D。为了确定前期降雨对于当期降雨的有效作用时间,引入一个降雨过程,通过分析一次独立降雨过程中滑坡累积位移回落的时间,确定前期降雨对于当期降雨的有效作用时间T=10 d,最终,根据不同前期降雨量条件下,分析不同日降雨强度下滑坡破坏所需要的时间D,建立了滑坡破坏的A-I-D阈值曲面。5)在预警预报研究方面,根据变形阈值、失稳阈值所建立的三级预警预报的不足,基于降雨条件下滑坡发展演化阶段的划分,通过日平均降雨强度Ⅰ,降雨历时D,建立滑坡的四级预警预报模型:①Ⅰ 级蓝色预警:Ⅰ<16.53(0<D≤2),Ⅰ<10.69(2<D≤5),Ⅰ<10.95(5<D≤10),Ⅰ<5.98(10<D≤15);②Ⅱ级黄色预警:超出Ⅰ级蓝色预警,但满足:Ⅰ<157.192*D-0.584;③Ⅲ级橙色预警:超出Ⅱ级黄色预警,若为短期降雨:Ⅰ<181.066*D-0.703,若为长期降雨:I*D<500(D≤10);④Ⅳ级红色预警:超出III级橙色预警,若为短期降雨:Ⅰ>181.066*D-0.703,若为长期降雨:I*D>500(D≤10)。本文以降雨型滑坡为例,着重分析研究诱发滑坡累积位移阶跃的变形降雨阈值,简称变形阈值,以及诱发滑坡失稳滑动的降雨阈值,简称失稳阈值,并根据滑坡发展演化状态的划分,建立了滑坡的四级预警预报模型,其创新之处在于统一并量化了滑坡的预警预报指标,基于此指标可对滑坡位移阶跃、失稳滑动进行超前地质预报,对降雨型滑坡的预警预报具有一定的工程意义。
谢金华[5](2018)在《滑坡变形临界预警方法及预测预报的灰色模型改进研究》文中提出近年来,由于地震的频发,再加上日益加剧的工程活动等因素,重大滑坡灾害时有发生,人民的生命财产遭受严重损失。滑坡系统极其复杂,到目前为止,人们对它的研究和认识还不够充分,滑坡预测、预警以及预报依然是世界性难题。论文总结了多种滑坡预警预报判据以及预测预报方法,并认为采用单一判据指标难以准确地判定滑坡进入加速变形阶段或加加速变形阶段的临界时刻;对于滑坡预测预报而言,笼统地认为灰色GM(1,1)、灰色Verhulst等灰色模型适用于短临预报缺乏合理性;以位移为参量建立灰色GM(1,1)、灰色Verhulst等滑坡预测预报模型缺乏理论依据,且模型的建立没有结合滑坡演化的力学机制和运动机理;此外,目前利用等速变形阶段之后的位移进行预测预报的研究较多,利用等速变形阶段以及之前的变形信息进行预测预报的研究较少,而等速变形阶段以及之前的变形同样是揭示滑坡运动规律的重要信息,若能将该阶段的变形信息加以利用,进而实现滑坡的准确预报,将会对滑坡的预测预报研究产生积极的推动作用。针对上述的几个问题,结合已有的多个历史滑坡监测数据,采用统计学方法以及matlabR2014数值计算相结合的研究手段,并引入灰色系统理论、抗剪强度库伦定律以及协同论等,对已有的滑坡临界预警方法和灰色滑坡预测预报模型展开了进一步的研究,主要研究内容如下:(1)结合假设检验原理,先分析了 8个滑坡实例在等速变形阶段的位移变量、位移速度变量和位移加速度变量的分布特性以及加速变形临界处的位移变量、位移速度变量、位移加速度变量和改进位移切线角的变化特点,又分析了 19个滑坡实例在加速变形阶段的位移变量、位移速度变量和位移加速度变量的分布特性以及加加速变形临界处的位移速度变量、位移加速度变量和改进位移切线角的变化特点。提出将滑坡体的位移与时间的相关系数减小,位移速度变量、位移加速度变量不再服从正态分布以及改进位移切线角大于45°等综合指标作为判断滑坡由等速变形阶段进入加速变形阶段临界判据;将滑坡体的位移加速度变量不再服从正态分布,改进位移切线角大于85°等综合指标作为判断滑坡由等加速变形阶段进入加加速变形阶段的临界判据的变形临界预警方法。(2)将滑坡按照加速变形的指数规律分为:加速变形非指数型滑坡、加速变形近指数型滑坡和加速变形高增长强指数型滑坡,在此分类的基础上研究了原灰色GM(1,1)模型、灰色Verhulst模型、灰色GM(1,1)幂模型在短临预报中的适用性和局限性。(3)论文结合已有的多个抗剪强度实验结果和一些实验现象,总结出考虑剪切速率对岩土抗剪强度影响的摩尔—库伦强度理论,结合灰色系统理论建立了以速率为参量的灰色GM(1,1)模型,并进一步推导了传统灰色GM(1,1)模型的一般形式——滑坡预测预报的灰色NGM(1,1,k)新模型;结合滑坡实例对灰色NGM(1,1,k)改进新模型与原灰色GM(1,1)模型进行了对比;提出以速率为参量进行建模的思路,对原Verhulst模型和原GM(1,1)幂模型进行了改进,并结合多个滑坡实例进行了比较,结果表明改进模型的预测预报效果明显优于原模型。(4)研究了灰色GM(1,1)幂反函数滑坡预测预报模型的曲线特征,以新滩滑坡、卧龙寺新滑坡为例,分析了模型用于中期预报和短临预报的适用性和局限性。此外,结合多个滑坡实例,将灰色GM(1,1)幂反函数模型的预测预报效果与GM(1,1,K)模型、以速率为参量的Verhulst滑坡预测预报模型和以速率为参量的GM(1,1)幂滑坡预测预报模型的预测预报效果进行了对比和分析,实例分析结果表明GM(1,1)幂反函数模型更适用于短临预报,且预报判据更加合理。(5)针对灰色GM(1,1)幂反函数模型在滑坡预测预报中的不足,将其幂指数的取值范围加以拓展,建立了拓展幂指数取值范围的灰色GM(1,1)幂反函数滑坡预测预报模型,讨论了拓展幂指数取值范围的灰色GM(1,1)幂反函数模型在中期预报、短临预报中的优越性。
朱宝柱[6](2018)在《GNSS技术在怀新高速公路高边坡监测中的应用研究》文中指出湖南地区降雨较多,会诱发路堑高边坡的失稳。运营期高速公路中,路堑高边坡的失稳垮塌会对高速公路的通行和行车安全造成严重影响;但受限于施工监测环境,采用传统方法对运营期高边坡进行监测无论是便利性还是时效性都大大降低。因此,本文对某一运营期高速公路高路堑边坡开展信息化监测技术研究,主要开展了以下几点工作并得到了相关结论:(1)通过对怀新高速公路K1469+545~K1469+745边坡的现状、地形地貌、水文地质等进行了详细的了解,开展了风险评估工作并分析了风险等级的变化情况及原因,确定了该边坡目前的风险等级。(2)分析了 GNSS技术在边坡监测中的优势;并基于怀新高速公路K1469+545~K1469+745边坡特点,研究制定了边坡监控方案,并归纳总结了各类元件在工程现场安装的控制要点。(3)利用ABAQUS有限元软件,通过强度折减法建立了边坡稳定性系数和位移变化之间的关系,并据此确定了位移分级预警阈值并制定了相应的预警机制,结合实测数据对边坡目前所处的变形阶段及稳定性情况进行了分析评价。(4)采用SQLserver数据库技术,对边坡监测预警系统进行改进,该系统由边坡信息模块、监测数据模块、雨量采集模块、系统权限管理模块、系统预警模块构成。不仅能够提供边坡位置信息、变形趋势信息、监测数据和预警信息等功能,实现了边坡数据查询、显示、管理和预警功能,为相关工作人员提供了一个良好的平台。
王延平[7](2017)在《倾倒滑塌式崩塌预警判据研究》文中提出通过对倾倒滑塌式崩塌变形破坏机制的分析,确定控制崩塌失稳的关键块体及其破坏过程.根据莫尔库伦准则建立崩塌极限状态下的平衡方程,依据断裂力学理论确定临界裂缝深度,并以此确定极限平衡方程中崩塌的自重,再由极限平衡方程反推确定崩塌裂缝的临界宽度,最终建立崩塌裂缝临界宽度预警判据公式.通过对比物理模拟试验结果和崩塌裂缝临界宽度判据计算结果表明:裂缝临界宽度判据公式的计算结果与试验模型破坏时监测到的临界裂缝宽度值接近,裂缝临界宽度预警判据是合理可行的,可以作为倾倒滑塌式崩塌的监测预警的重要依据.
李泽闯[8](2017)在《抚顺西露天矿南帮滑坡滑动机制与滑坡破坏时间预测预报研究》文中研究说明抚顺西露天矿开采始于1901年,目前已形成东西向长度约6.6km,南北向宽度约2.2km,深度约420m的“亚洲第一大坑”。由于百余年来的高强度开采,引发了露天矿边帮不稳定,发生过不同规模的滑坡、崩塌及地裂缝等地质灾害,历史上有记录的滑坡多达90多次。目前,西露天矿南帮边坡出现特大滑坡险情,经工程地质勘查,该滑坡南北向纵长1.5km,东西向横宽3.1km,滑面深度大于100m,总体积约3亿立方米,为特大型岩质深层滑坡。由于抚顺西露天矿南帮滑坡分布范围广,且滑坡周边有正在生产的西露天矿、多家企业及众多居民,一旦成灾,将造成巨大的人员伤亡和财产损失。因此,开展西露天矿南帮滑坡地质模型、变形失稳模式及预测预报研究工作是非常必要的。本文依托“抚顺西露天矿南帮滑坡体E400、E1200监测剖面稳定性评价及滑动时间中短期预报”、“抚顺西露天矿南帮滑坡结构面中型剪切与声波测井试验”和“抚顺西露天矿南帮滑坡评价研究”三个课题,对抚顺西露天矿南帮滑坡进行滑动机制及破坏时间预测预报研究。本文首先采用滑坡变形特征调查、勘察和变形监测等几种工作手段,查明了西露天矿南帮滑坡地质环境条件,确定了滑坡的形态特征、结构特征及物质组成特征,构建了滑坡地质模型。根据综合监测系统的监测结果,分析滑坡的变形特征,对滑坡进行危险性分区及变形阶段划分,并结合滑坡宏观变形迹象对其破坏机制进行探讨。其次,通过分析滑坡发展趋势及滑坡破坏时间,提出滑坡长期和中短期预测预报模型和判据,建立了抚顺西露天矿南帮滑坡预测预报系统。最后对分散的滑坡多源数据进行集成研究,建立了抚顺西露天矿南帮滑坡地质多源数据综合集成系统,不仅提供了滑坡地质条件、监测数据和预报成果综合集成功能,还可以以动态发布网页的形式向用户提供滑坡变形监测数据、曲线及预测预报结果。主要取得如下研究成果:1.抚顺西露天矿南帮滑坡区域地质环境条件研究。西露天矿南帮地形相对高差大,南帮岩层倾向与边坡倾向方向较为一致,整体呈顺向层状结构。南帮出露地层主要为凝灰岩、玄武岩以及分布于其中的软弱夹层,下伏基岩为花岗片麻岩,玄武岩岩体中软弱结构面及花岗片麻岩和玄武岩不整合接触面(古风化壳)构成潜在滑动面。潜在滑动面倾角大于南帮坡角,构成“隐伏型”顺向坡。f5和f3-1断层构成了滑坡体的东侧和西侧边界。岩体节理裂隙和软弱结构面发育,地下水与地表水联系密切。2.抚顺西露天矿南帮滑坡变形特征研究。根据滑坡地面巡查中各部位变形特点及工程地质勘查的工作成果,结合变形监测中水平位移、垂直沉降的差异性,以e600测线(矿区坐标)及f5-3断层为分界,将整个南帮滑坡分为东、西两区,东区变形速率小于西区,通过对分区内监测点的二维位移矢量及滑坡整体三维位移矢量场的研究,掌握了滑坡的空间变形特性。结合监测点位移和速率时间曲线特征,将滑坡变形演化过程分为4个阶段:初始变形阶段(2010年8月2012年8月6日),等速变形阶段(2012年8月7日2013年3月17日),加速变形阶段(2013年3月18日2014年3月9日),稳定压密变形阶段(2014年3月10日至今)。3.抚顺西露天矿南帮滑坡滑动机制研究。该滑坡变形破坏模式为“滑移-弯曲”型。在2009年以来坑底露采开挖扰动作用下,采坑加深、加宽过程中切断了某一层面,使岩体处于临空状态,破坏了原始岩层的自然状态。在重力作用下,中上部坡体沿着层间软弱夹层产生顺层滑移,在地表形成陡坎和地裂缝;上部岩体对下部岩体有较大的推力作用,上部岩层的推力作用促使坡脚处岩层发生弯曲变形而破裂,使底部岩体发生剪切破坏形成了新的软弱结构面,从坡脚剪出,从而形成上部顺层、下部切层的大规模滑坡。4.抚顺西露天矿南帮滑坡长期预测预报研究。结合西露天矿南帮滑坡基本特征及变形特征,采用极限平衡法(包括萨尔玛法、简布法和不平衡推力法)和层次分析-模糊综合评价法,借助vc++、matlab程序语言,开发了抚顺西露天矿南帮滑坡长期预测预报系统。极限平衡法计算结果和模糊综合评价法得出的评价结果有较好的一致性,滑坡处于不稳定状态。5.抚顺西露天矿南帮滑坡中短期预测预报研究。本文提出两种全新的中短期预测预报模型,分别为数学模型和物理模型,借助vc++、matlab程序语言,开发了抚顺西露天矿南帮滑坡中短期预测预报系统,该系统由数据预处理模块及中短期预测预报模块构成。基于滑坡加速变形阶段的位移监测数据,利用该预报系统进行预报,通过对两个模型结果进行综合评判,得出滑坡预报滑动时间为2014年3月8日。将预报结果进行显着性检验,并与滑坡实际破坏时间进行对比,发现预报误差在允许范围内,说明成功地预报了此次特大型滑坡。且由上述两种模型各自所得的预报结果与滑坡实际破坏时间亦十分接近,说明这两个模型能有效地反映了大型深层岩质滑坡变形特征和变化趋势,具有较强的适用性和可靠性,能够用于实际的滑坡预测预报中。6.抚顺西露天矿南帮滑坡地质多源数据综合集成系统研究。通过系统分析、总体设计完成滑坡监测数据和预报成果管理平台框架结构,并且专门进行了基于Google Earth的滑坡三维空间展示平台的设计,将研究得到的web管理平台和空间数据库集成于一体,构建出抚顺西露天矿南帮滑坡地质多源数据综合集成系统。该系统具有三维可视化、地质数据与地标关联、数据库连接等功能,不仅提供了滑坡位置信息、地质条件、变形迹象信息、监测数据和预报成果综合集成功能,还可以将滑坡变形监测和预测预报情况以动态网页形式发布,实现了抚顺西露天矿南帮滑坡数据查询、显示和管理功能,为滑坡研究专业人员及相关工作者提供了一个良好的平台。
许波[9](2017)在《蠕动型滑坡变形失稳特征及滑动模型研究》文中研究说明滑坡灾害是自然界常见的重大地质灾害之一,每年占到全球地质灾害总数的一半以上,不仅给人类生命带来威胁,而且对环境、资源、财产等造成严重的破坏。对滑坡稳定状态、发展趋势和影响范围有效的分析是滑坡灾害预测预报的核心工作。由于滑坡形成机制复杂、诱发因素多样及治理费用高昂等特点,目前多是对规模大且持续变形中的滑坡进行监测。传统的滑坡稳定性评价主要是从力学角度出发,采用力学本构模型评价滑坡稳定安全系数,而滑坡监测获得的最直接数据一般是地表及深部位移,目前一般通过拟合、推断等数学方法来分析滑坡的变形特征,没有充分挖掘监测数据与滑坡内部破坏特征之间的关系。本论文基于模拟数据,建立滑坡变形位移与内部破坏特征的关系模型,实现通过位移特征直接评价滑坡稳定状态及发展趋势的研究目的,为滑坡预测预报提供一个方便高效的途径。同时,本论文研究滑坡失稳后的运动过程,建立基于GIS和力学模型的滑动模型。论文从理论模型研究、实验验证、实例分析等角度出发,开展蠕动型滑坡变形失稳特征及失稳滑动模拟研究。运用有限元强度折减法,借助FLAC3D软件,重点研究蠕动型滑坡在发生、发展至破坏的全过程及破坏后,地表位移与安全系数之间的关系,建立蠕动型滑坡地表变形位移与内部破坏特征关系模型;以室内滑坡实验研究及千将坪滑坡、凉水井滑坡和金坪子滑坡等3个滑坡实例研究,分别对论文所提出的蠕动型滑坡地表变形位移与内部破坏特征关系模型进行验证;依据论文所提出的关系模型建立基于表观位移突变点的滑坡稳定性阶段判据,对照分析金坪子滑坡II区和藕塘滑坡的实际监测数据,取得较好的效果,完成蠕动型滑坡变形失稳特征的研究和实践。在此研究基础上,对蠕动型滑坡失稳运动进行滑动模拟研究,提出基于GIS和力学模型的蠕动型滑坡失稳滑动模拟的光滑粒子流体动力学(SPH)三维粒子模型;以唐家山滑坡和金坪子滑坡IⅡ区为例,分别对该模型进行实例验证和分析,完成蠕动型滑坡失稳滑动模拟的研究和实践。论文完成的工作及取得的主要结论如下:1、系统总结滑坡稳定性评价、预测预报及影响范围预测的研究方法及现状:针对蠕动型滑坡的特点,提出以蠕动型滑坡地表位移来表征其演化阶段划分标准的研究目标。2、提出基于位移特征的蠕动型滑坡变形与内部破坏特征关系模型。论文系统总结蠕动型滑坡变形-时间曲线特征和强度折减法的基本原理、滑动面确定、破坏判据、本构模型、屈服准则及应用现状,分析研究强度折减法破坏判据的选取。采用FLAC3D对均质边坡进行数值模拟,依据模拟得到的地表位移数据分析地表位移与折减系数关系曲线,得到蠕动型滑坡演化过程中地表位移变形特征:地表位移-折减系数曲线会出现两个明显的突变点,将这两个突变点分别对应的安全系数值定义为α和6,以此为界限将滑坡演化过程分为三个阶段:当安全系数Fs≥a时,为稳定阶段;当a<Fs<b时,为破坏阶段;当Fs≤6时,为失稳阶段。其次,依据模拟得到的滑体主应力数据分析,得到随着安全系数的降低,主应力不会出现明显的变化。3、对所建立的蠕动型滑坡变形位移与内部破坏关系模型进行实验研究。实验主要分为两部分:(1)确定实验所堆建滑坡模型材料参数,通过土力学试验得到试样的密度、粘聚力和内摩擦角;(2)滑坡模型地表变形位移特征分析,利用地面型三维激光扫描仪监测实验滑坡模型从启动至失稳破坏全过程的地表位移,通过DEM比较法,得到滑坡在垂直方向的变形位移,分析滑坡在发生、发展至破坏全过程的变形位移特征:位移-时间曲线会出现两个明显的突变点,并以此突变点为界限,位移值呈现明显增大的趋势,说明在出现突变点的时刻,滑坡内部状态发生了变化,地表位移与内部状态存在紧密的联系:同时,记录滑坡后缘拉裂缝的开展情况,用于辅助滑坡稳定性评价。4、以千将坪滑坡、凉水井滑坡和金坪子滑坡为例,进行蠕动型滑坡变形失稳评价的实例研究。依据滑坡实例的现场地质勘察资料,采用论文中运用的强度折减法进行实例分析研究。论文采用FLAC3D分别对这3个滑坡的变形情况进行数值模拟,依据模拟得到的地表位移数据分析地表位移与安全系数(折减系数)关系曲线,得到蠕动型滑坡在发生、发展至破坏的全过程及破坏后,地表位移会出现两个突变点的特征,说明通过位移突变点来对滑坡稳定性进行评价是可行的:分析模拟过程中滑体的最大最小主应力数据,得到蠕动型滑坡在发生、发展至破坏的全过程及破坏后,主应力不会出现明显的变化,由此说明,采用监测应力变化来分析蠕动型滑坡稳定性的效果是不明显的。5、基于论文提出的蠕动型滑坡变形位移与内部破坏特征关系模型,建立基于表观位移突变点α、6的滑坡稳定性阶段判据。以金坪子滑坡和藕塘滑坡为例,论文首先统计分析金坪子滑坡Ⅱ区自2005年5月18日至2009年9月25日的地表位移监测数据和钻孔倾斜仪有效观测时间内的深部位移数据,得到金坪子滑坡Ⅱ区的变形特征,同时,运用本文所建立的滑坡稳定性阶段判据得到该区的内部破坏特征及稳定状态,与通过现场实际监测数据分析得到的结果是一致的。接着,论文统计分析藕塘滑坡自2014年2月1日至2015年1月31的地表水平位移监测数据,得到藕塘滑坡的变形特征,同时,运用本文所建立的滑坡稳定性阶段判据分析该区的内部破坏特征及稳定状态,得到与通过现场实际监测数据分析结果相一致的结论。6、提出基于GIS和力学模型的蠕动型滑坡失稳滑动模拟的SPH三维粒子模型。首先,论文系统研究边坡信息的GIS表达方式,使得与滑坡相关的空间信息,如地表面、地层、滑动面、地下水位等,都可以以GIS数据形式进行表达;然后,研究滑坡滑动模拟的SPH方法和基于宾汉流体的力学模型。在此研究的基础上,建立基于GIS空间数据和宾汉流体本构模型的滑坡SPH三维粒子模型,并通过C#编程实现粒子的插入填充过程,提高模拟仿真的效率,进一步以结合摩尔-库仑破坏准则的SPH为核心,实现蠕动型滑坡失稳运动过程的仿真模拟。7、以唐家山滑坡和金坪子滑坡Ⅱ区为例,进行滑坡失稳运动模拟的实例研究。首先以唐家山滑坡为研究对象,运用文中所提出的蠕动型滑坡SPH三维粒子模型建立唐家山滑坡三维断面SPH粒子模型,以结合摩尔-库仑破坏准则的SPH为核心,得到唐家山滑坡的三维SPH模拟结果,并与已有的二维SPH模拟结果对比,表明三维SPH模拟比二维SPH模拟更加接近真实状态,验证文中所提出的蠕动型滑坡滑动模拟的SPH三维粒子模型的可靠性及优越性。其次,以金坪子滑坡Ⅱ区为对象,模拟该区失稳运动的全过程,预测滑坡失稳的影响范围。
刘超[10](2016)在《边坡变形发展及其失稳判定的速度—状态律预测研究》文中提出边坡是一类常见的地表地质结构,它所引起的失稳滑动(滑坡)既是公共安全也是岩土工程安全长期关注的基本问题之一。为解决滑坡预测预报时机制模型引入方面的困难,本文提出了应用速度-状态律实现边坡变形发展分析的模型化方法。论文的研究工作,具体研究内容可以分为以下四个方面:(1)在单滑块模型中,根据滑动面上的力学方程,获取了潜在滑动面动力学特征提取的一种可行的技术途径。(2)在前人的研究基础上,结合具体的工程实例,应用理论分析及数值计算,从国内外相关的经典实验中建立速度-状态相关描述中基本参数的确定方法。其中主要参数A和B由实验所决定,而其他相关参数可通过对滑坡体材料的物理及力学性质的分析确定。(3)研究降雨、库水位变化、河道流量率变化情况下边坡介质均匀蠕变及均匀瞬态响应的定量关系,用于实现驱动机制的定量描述;通过动力学相关描述,获得驱动机制模型构造的形式函数,利用历史均匀蠕变致因关联分析和观测数据相关性分析,确定模型中的待定参数,并最终建立多致因作用条件下驱动速度的定量规范描述模型。(4)结合3个边坡实例,利用给定驱动机制和模型参数进行边坡变形发展及其失稳判定的速度-状态律预测计算;通过理论计算结果与实际观测结果的对比分析,提出数值分析策略、稳定分析判据的建立和理论预测方法工程应用的基本技术方案。研究结果表明,本文所提建议的模型化方法,具有良好的预测预报效果,为解决滑坡预测预报时机制模型引入方面的困难提供了一条可行的技术途径。
二、边坡失稳时间预报的协同-分岔模型及其应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、边坡失稳时间预报的协同-分岔模型及其应用(论文提纲范文)
(1)降雨诱发豫西锁固型滑坡演化机理模型试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的和意义 |
1.2 国内外研究现状评述 |
1.2.1 锁固型滑坡概念及分类研究现状 |
1.2.2 降雨诱发边坡失稳机理研究现状 |
1.2.3 锁固型滑坡失稳机理与灾变过程研究现状 |
1.2.4 锁固型滑坡模型试验研究现状 |
1.2.5 豫西锁固型滑坡研究现状 |
1.2.6 存在的问题 |
1.3 主要研究内容及创新点 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 创新点 |
1.3.3 技术路线 |
第二章 豫西锁固型滑坡分类与识别方法研究 |
2.1 豫西地质环境条件 |
2.2 豫西滑坡发育特征 |
2.2.1 滑坡与地形地貌 |
2.2.2 滑坡与岩土体特性 |
2.2.3 滑坡坡体结构 |
2.2.4 滑坡与断裂构造 |
2.2.5 滑坡与降雨特征 |
2.2.6 滑坡与人类工程活动 |
2.3 豫西锁固型滑坡分类 |
2.4 豫西锁固型滑坡识别方法 |
2.5 小结 |
第三章 降雨诱发锁固型滑坡模型试验设计 |
3.1 模型试验装置 |
3.2 试验材料 |
3.3 模型构筑 |
3.4 试验方案 |
3.4.1 模型设计 |
3.4.2 降雨强度选择 |
3.5 本章小结 |
第四章 前缘反倾式锁固型滑坡动态演化机理 |
4.1 坡面形态演化过程 |
4.2 坡面位移响应 |
4.3 坡体应力响应 |
4.3.1 孔隙水压力 |
4.3.2 土压力 |
4.4 滑体入渗能力分析 |
4.5 前缘反倾式锁固型滑坡失稳机理分析 |
4.5.1 计算模型 |
4.5.2 计算参数 |
4.5.3 失稳机理分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 岩墙式锁固型滑坡动态演化机理 |
5.1 坡面形态演化过程 |
5.2 坡面位移响应 |
5.3 坡体应力响应 |
5.3.1 孔隙水压力 |
5.3.2 土压力 |
5.4 岩墙式锁固型滑坡失稳机理分析 |
5.4.1 计算模型 |
5.4.2 计算参数 |
5.4.3 失稳机理分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 束口式锁固型滑坡动态演化机理 |
6.1 坡面形态演化过程 |
6.2 坡面位移响应 |
6.3 坡体应力响应 |
6.3.1 孔隙水压力 |
6.3.2 土压力 |
6.4 本章小结 |
第七章 锁固型滑坡演化状态识别判据 |
7.1 前缘反倾式锁固型滑坡演化特征 |
7.2 岩墙式锁固型滑坡演化特征 |
7.3 束口式锁固型滑坡演化特征 |
7.4 锁固型滑坡演化状态识别判据 |
第八章 槐扒锁固型滑坡变形演化特征 |
8.1 槐扒滑坡区域工程地质条件 |
8.1.1 地形地貌 |
8.1.2 地层岩性 |
8.1.3 地质构造与地震 |
8.1.4 水文地质条件 |
8.2 槐扒滑坡发育特征识别依据 |
8.2.1 滑坡分布特征 |
8.2.2 滑坡地质结构 |
8.2.3 滑坡裂缝与变形特征 |
8.3 槐扒滑坡诱发因素与失稳模式 |
8.4 槐扒滑坡失稳机理 |
8.4.1 数值计算模型与参数 |
8.4.2 槐扒滑坡失稳机理分析 |
8.4.3 前缘反倾式锁固段对槐扒滑坡稳定性的影响 |
8.5 小结 |
第九章 结论与展望 |
9.1 结论 |
9.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、攻读博士期间科研成果及参与科研项目 |
(2)小浪底库区大柿树滑坡稳定性分析及预测研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 边坡稳定性理论 |
1.2.2 岸坡稳定性评价研究 |
1.2.3 滑坡预测预报研究 |
1.3 本文主要研究内容 |
1.4 技术路线 |
2 大柿树滑坡工程地质条件和发育特征 |
2.1 大柿树滑坡工程地质条件 |
2.1.1 地形地貌 |
2.1.2 地层岩性 |
2.1.3 地质构造 |
2.1.4 岩体结构 |
2.1.5 气象与水文 |
2.1.6 地震地质条件 |
2.2 大柿树滑坡体的发育特征 |
2.2.1 滑坡体变形特征 |
2.2.2 大柿树滑坡体的运动学特征 |
2.3 大柿树滑坡变形机制分析 |
2.4 本章小结 |
3 大柿树滑坡体刚体极限平衡分析 |
3.1 库水作用下大柿树滑坡稳定性 |
3.1.1 库水位上升大柿树滑坡稳定性分析 |
3.1.2 库水位下降大柿树滑坡稳定性分析 |
3.2 刚体极限平衡法及计算参数选取 |
3.2.1 刚体极限平衡法 |
3.2.2 计算剖面 |
3.2.3 计算工况 |
3.2.4 计算参数选取 |
3.2.5 计算方法 |
3.2.6 计算模型建立 |
3.3 不同工况下大柿树滑坡稳定性评价 |
3.3.1 天然工况下滑坡稳定性分析 |
3.3.2 暴雨工况下滑坡稳定性分析 |
3.3.3 库水位骤降10m工况下滑坡稳定性分析 |
3.3.4 地震工况下滑坡稳定性分析 |
3.3.5 暴雨耦合地震工况下滑坡稳定性分析 |
3.4 本章小结 |
4 基于FLAC~(3D)大柿树滑坡变形特征研究 |
4.1 FLAC软件简介 |
4.2 计算模型的建立与参数选取 |
4.2.1 计算工况 |
4.2.2 计算参数的选取 |
4.3 不同工况下大柿树滑坡体变形与应力分布特征 |
4.3.1 天然工况下滑体变形与应力分布特征 |
4.3.2 暴雨工况下坡体变形与应力分布特征 |
4.3.3 库水位骤降条件下坡体应力与变形分布特征 |
4.3.4 地震工况下坡体变形与应力分布特征 |
4.4 大柿树滑坡整体稳定性评价 |
4.5 本章小结 |
5 大柿树滑坡监测数据分析和变形预测 |
5.1 大柿树滑坡变形监测和成果分析 |
5.1.1 滑坡变形监测及测点布置 |
5.1.2 变形监测成果分析 |
5.2 等维新息外延模型滑坡变形预测 |
5.2.1 灰色系统预测理论 |
5.2.2 灰色预测模型的精度检验及残差模型 |
5.2.3 等维新息外延模型 |
5.2.4 等维新息外延模型在大柿树滑坡变形预测中的应用 |
5.3 本章小结 |
6 结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文 |
致谢 |
参考文献 |
(3)甘肃黑方台黄土滑坡预警预报研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 前言 |
1.1 选题依据及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 黄土滑坡研究现状 |
1.2.2 滑坡预警预报研究进展 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 取得的主要成果及创新 |
第2章 甘肃黑方台地质环境条件 |
2.1 研究区地理位置 |
2.2 气象水文 |
2.2.1 气象条件 |
2.2.2 水文特征 |
2.3 地形地貌 |
2.4 地层岩性 |
2.5 地质构造 |
2.6 水文地质条件 |
2.7 人类工程活动 |
第3章 基于变形规律的黄土滑坡过程预警方法研究 |
3.1 监测手段 |
3.1.1 监测仪器 |
3.1.2 黑方台监测仪器布置 |
3.2 监测数据预处理 |
3.2.1 监测数据缺失处理 |
3.2.2 移动平均法滤波 |
3.3 基于变形的过程预警方法 |
3.4 成功预警案例 |
3.4.1 2017年5月13日陈家6#滑坡 |
3.4.2 2017年10月1日党川9、4、5#滑坡 |
3.4.3 2019年3月4日陈家6#滑坡 |
3.4.4 2019年3月26日党川6#滑坡 |
3.4.5 2019年4月19日党川4#滑坡 |
3.4.6 2019年10月5日党川7#滑坡 |
3.5 地面倾角监测仪在滑坡监测中的应用 |
3.5.1 滑坡监测案例 |
3.5.2 基于倾角变形过程的综合预警模型 |
3.5.3 倾角变形速率阈值的确定及倾角反转的意义 |
3.6 基于变形的预警方法在强突发性滑坡预警中存在的问题 |
3.7 本章小结 |
第4章 基于临界水位的黄土滑坡预警方法研究 |
4.1 黑方台滑坡与地下水位关系 |
4.2 室内三轴试验研究 |
4.2.1 试验仪器与试验样品 |
4.2.2 试验方案 |
4.2.3 实验结果分析 |
4.3 临界水位的野外验证 |
4.3.1 典型滑坡地下水位分布 |
4.3.2 黑方台滑坡黄土厚度与水位比例关系 |
4.4 本章小结 |
第5章 主动降低黄土中地下水位的电渗排水法试验研究 |
5.1 试验仪器 |
5.2 滑坡坡脚饱和带试验 |
5.3 滑坡堆积体试验 |
5.4 电渗排水法室内试验 |
5.4.1 试验方案 |
5.4.2 试验结果分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 基于速度倒数法的滑坡发生时间预报 |
6.1 速度倒数法理论 |
6.1.1 速度倒数法模型 |
6.1.2 监测数据的选取 |
6.1.3 计算起点选取 |
6.1.4 参数初值的取值 |
6.2 时间预报方法的实现与预测结果分析 |
6.2.1 基于matlab软件的预测实现 |
6.2.2 不同监测数据选取方法的效果对比 |
6.2.3 累计中位数预报方法的验证 |
6.3 滑坡发生时间预报对比研究 |
6.3.1 SLO模型(Mufundirwa模型)介绍 |
6.3.2 SLO模型时间预报分析 |
6.4 速度倒数法时间预报具体流程 |
6.5 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得学术成果 |
(4)三峡库区王家坡滑坡降雨阈值及预警预报研究(论文提纲范文)
内容摘要 |
abstract |
引言 |
1 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 研究现状 |
1.3 研究内容、技术路线、创新点 |
2 工程地质概况 |
2.1 区域概况 |
2.2 滑坡概况 |
3 变形特征及成因机理研究 |
3.1 地表宏观变形 |
3.2 专业监测分析 |
3.3 成因机理 |
4 基于斜率阈值法的滑坡变形阈值研究 |
4.1 斜率阈值法的基本原理 |
4.2 案例分析 |
5 基于数值分析的滑坡失稳阈值研究 |
5.1 饱和-非饱和渗流模型 |
5.2 可靠度分析的基本原理 |
5.3 计算模型及计算参数 |
5.4 失稳阈值分析 |
6 基于状态划分的滑坡分级预警预报研究 |
6.1 预警预报的基本思路 |
6.2 预警预报系统的构成 |
6.3 分级预警预报模型研究 |
7 结论与展望 |
7.1 结论及认识 |
7.2 展望 |
参考文献 |
后记 |
附录 :攻读硕士学位期间发表的部分学术论着 |
(5)滑坡变形临界预警方法及预测预报的灰色模型改进研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 前言 |
1.1 选题的背景和意义 |
1.2 国内外滑坡预测预报、预警判据的研究现状 |
1.2.1 国内外滑坡空间预测的研究现状 |
1.2.2 国内外滑坡变形预测及时间预报的研究现状 |
1.2.3 国内外滑坡预警判据的研究现状 |
1.3 滑坡预测预报、预警判据存在的问题 |
1.4 研究内容和技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究的技术路线 |
第二章 滑坡不同变形阶段的位移变量、速度变量、加速度变量的分布特性及变形临界预警研究 |
2.1 滑坡简介 |
2.1.1 滑坡产生的基本条件 |
2.1.2 滑坡发生的诱因 |
2.1.3 滑坡在我国的分布以及分布特点 |
2.2 滑坡不同变形阶段的位移变量、速度变量和加速度变量的分布特性及变形临界预警方法研究 |
2.2.1 滑坡等速变形阶段位移变量、速度变量和加速度变量的分布特性及加速变形临界预警方法研究 |
2.2.2 滑坡加速变形阶段位移变量、速度变量和加速度变量的分布特性及加加速变形临界预警研究 |
2.3 本章小结 |
第三章 灰色GM(1,1)、Verhulst以及GM(1,1)幂预报模型的适用性和局限性分析 |
3.1 滑坡预测预报的灰色GM(1,1)模型的适用性和局限性分析 |
3.1.1 灰色GM(1,1)模型预测预报的基本原理 |
3.1.2 灰色GM(1,1)预测预报模型的适用性分析 |
3.1.3 灰色GM(1,1)预测预报模型的局限性分析 |
3.2 滑坡预测预报的灰色Verhulst模型的适用性和局限性分析 |
3.2.1 灰色Verhulst模型预测预报的基本原理 |
3.2.2 灰色Verhulst预测预报模型的适用性分析 |
3.2.3 灰色Verhulst预测预报模型的局限性 |
3.3 滑坡预测预报的灰色GM(1,1)幂模型的适用性和局限性分析 |
3.3.1 灰色GM(1,1)幂模型模型预测预报的基本原理 |
3.3.2 灰色GM(1,1)幂预测预报模型的适用性分析 |
3.3.3 灰色GM(1,1)幂预测预报模型的局限性分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 灰色GM(1,1)、Verhulst和GM(1,1)幂预测预报模型的改进研究 |
4.1 对GM(1,1)预测预报模型的改进 |
4.1.1 边坡变形过程中的粘滑运动现象 |
4.1.2 改进的滑坡预测预报NGM(1,1,k)新模型 |
4.1.3 改进模型与传统的GM(1,1)模型预测预报效果的对比 |
4.2 对传统Verhulst预测预报模型的改进 |
4.2.1 改进的以速率为参量的滑坡预测预报Verhulst新模型 |
4.2.2 改进模型与传统Verhulst模型的预测预报效果对比分析 |
4.3 传统灰色GM(1,1)幂预测预报模型的改进 |
4.3.1 改进的以速率为参量的滑坡预测预报GM(1,1)幂新模型 |
4.3.2 改进模型与传统GM(1,1)幂模型的预测预报效果对比 |
4.4 本章小结 |
第五章 拓展幂指数范围的灰色GM(1,1)幂反函数预测预报模型研究 |
5.1 GM(1,1)幂反函数滑坡预测预报模型研究 |
5.1.1 GM(1,1)幂反函数模型的预测预报原理 |
5.1.2 GM(1,1)幂反函数预测预报模型解的曲线特征 |
5.1.3 GM(1,1)幂反函数预测预报模型建模数据的选择方法 |
5.1.4 GM(1,1)幂反函数预测预报模型参数的求解方法 |
5.2 灰色GM(1,1)幂反函数滑坡预报模型的适用性探究和局限性讨论 |
5.2.1 灰色GM(1,1)幂反函数滑坡预测预报模型的适用性探究 |
5.2.2 灰色GM(1,1)幂反函数模型与三种改进模型的在短临预测预报结果对比 |
5.2.3 灰色GM(1,1)幂反函数滑坡预测预报模型的局限性讨论 |
5.3 拓展幂指数取值范围的灰色GM(1,1)幂反函数滑坡预报模型研究 |
5.3.1 拓展幂指数取值范围的灰色GM(1,1)幂反函数模型在中长期预报中的优越性分析 |
5.3.2 拓展幂指数取值范围的灰色GM(1,1)幂反函数模型在短临预报中的优越性分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录Ⅰ 各滑坡的位移监测数据表 |
致谢 |
附录Ⅱ 攻读硕士学位期间发表的论文 |
(6)GNSS技术在怀新高速公路高边坡监测中的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 边坡监测方法研究 |
1.2.2 边坡监测技术的研究 |
1.2.3 边坡预警分级研究 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线 |
第二章 依托工程概况及其风险评价 |
2.1 依托工程概况 |
2.2 边坡运营期安全风险评估结果分析 |
2.2.1 层次分析法确定各项指标权重 |
2.2.2 边坡安全风险评价分数计算 |
2.3 本章小结 |
第三章 边坡智能监测技术及监测方案研究 |
3.1 GNSS变形监测概述 |
3.1.1 GNSS全球定位系统概述 |
3.1.2 GNSS定位测量原理 |
3.2 GNSS技术用于边坡变形监测的优点 |
3.3 边坡监测方案 |
3.3.1 边坡监测依据 |
3.3.2 监测方案 |
3.4 监测系统元件安装与调试 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于ABAQUS有限元分析的预警阈值研究 |
4.1 ABAQUS有限元分析中的强度折减法 |
4.1.1 基于ABAQUS的有限元分析 |
4.1.2 强度折减法基本原理 |
4.1.3 ABAQUS中强度折减法的实现 |
4.1.4 失稳判据研究 |
4.2 基于ABAQUS的边坡稳定性有限元分析 |
4.2.1 相关假定 |
4.2.2 模型几何尺寸和网格划分 |
4.2.3 模型边界条件和荷载施加 |
4.2.4 边坡模拟结果分析 |
4.3 预警信息报送和预警响应 |
4.4 本章小结 |
第五章 GNSS变形监测管理预警系统改进与应用 |
5.1 系统总体构架 |
5.1.1 系统改进原则 |
5.1.2 系统总体构架 |
5.2 系统功能模块设计与实现 |
5.2.1 边坡信息模块 |
5.2.2 监测数据模块 |
5.2.3 雨量采集模块 |
5.2.4 系统权限管理模块 |
5.2.5 系统预警模块 |
5.3 数据分析 |
5.3.1 边坡内部位移结果分析 |
5.3.2 边坡地表位移结果分析 |
5.3.3 监测数据分析 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A (攻读硕士期间发表的论文) |
附录B (攻读学位期间参与的科研项目) |
(7)倾倒滑塌式崩塌预警判据研究(论文提纲范文)
1 倾倒滑塌式崩塌破坏机理 |
2 基于极限平衡方程的预警判据 |
2.1 崩塌极限状态下的极限平衡方程 |
2.2 裂缝临界宽度预警判据 |
3 预警判据的试验验证 |
3.1 崩塌的物理模拟试验 |
3.2 预警判据验证 |
4 结束语 |
(8)抚顺西露天矿南帮滑坡滑动机制与滑坡破坏时间预测预报研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题的依据及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 滑坡滑动机制研究现状 |
1.2.2 滑坡预测预报研究现状 |
1.3 本文的研究内容和技术路线 |
1.3.1 本文的研究内容 |
1.3.2 本文的技术路线 |
第二章 抚顺西露天矿南帮滑坡区域地质环境条件 |
2.1 西露天矿概况 |
2.1.1 西露天矿地区地质演化概述 |
2.2 滑坡区域工程地质条件 |
2.2.1 气象水文 |
2.2.2 地形地貌 |
2.2.3 地层岩性 |
2.2.4 地质构造特征 |
2.2.5 水文地质条件 |
2.2.6 地震及矿震活动 |
2.2.7 人类工程活动 |
2.3 小结 |
第三章 滑坡变形特征及破坏机制研究 |
3.1 滑坡形态特征分析 |
3.1.1 滑坡的基本形态和规模 |
3.1.2 滑坡的边界特征 |
3.2 滑坡结构特征及物质组成 |
3.2.1 滑坡体特征 |
3.2.2 滑动带特征 |
3.3 综合监测系统建设与运行 |
3.3.1 综合监测系统构成 |
3.3.2 监测剖面与监测点的布设 |
3.3.3 监测仪器设备和监测方法 |
3.3.4 监测数据分析 |
3.4 滑坡变形分区研究 |
3.5 滑坡变形阶段划分研究 |
3.6 滑坡滑动机制研究 |
3.7 小结 |
第四章 滑坡长期预测预报研究 |
4.1 滑坡长期预测预报方法原理 |
4.1.1 极限平衡分析方法 |
4.1.2 层次分析-模糊综合评判法 |
4.2 抚顺西露天矿南帮滑坡长期预测预报系统设计 |
4.2.1 抚顺西露天矿南帮滑坡长期预测预报系统需求分析 |
4.2.2 极限平衡法模块 |
4.2.3 层次分析-模糊综合评价模块 |
4.3 抚顺西露天矿南帮滑坡长期预测预报研究 |
4.3.1 用极限平衡法对滑坡进行长期预测预报研究 |
4.3.2 滑坡稳定性影响因素的敏感性分析 |
4.3.3 用模糊综合评价法对滑坡进行长期预测预报研究 |
4.4 小结 |
第五章 滑坡中短期预测预报研究 |
5.1 滑坡位移数据预处理 |
5.1.1 异常数据的剔除 |
5.1.2 数据等距化处理 |
5.1.3 数据平滑处理 |
5.2 滑坡中短期预测预报数学模型 |
5.2.1 数学模型的提出 |
5.2.2 模型求解 |
5.2.3 预报判据 |
5.2.4 模型显着性检验 |
5.3 滑坡中短期预测预报物理模型 |
5.3.1 非线性粘性元件 |
5.3.2 岩石非线性流变新模型 |
5.3.3 物理模型的提出 |
5.4 抚顺西露天矿南帮滑坡中短期预测预报系统设计 |
5.4.1 滑坡中短期预测预报系统设计框架 |
5.4.2 中短期预测预报系统使用 |
5.5 抚顺西露天矿南帮滑坡中短期预测预报研究 |
5.6 小结 |
第六章 滑坡地质多源数据综合集成研究 |
6.1 滑坡监测数据和预报成果管理平台总体设计 |
6.1.1 Web管理平台需求分析 |
6.1.2 Web管理平台结构设计 |
6.1.3 Web管理平台功能模块设计 |
6.1.4 Web管理平台的功能实现 |
6.2 基于Google Earth的多源数据综合集成 |
6.2.1 Google Earth的功能应用 |
6.2.2 多源数据集成方案 |
6.2.3 多源数据集成系统具体实现 |
6.3 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(9)蠕动型滑坡变形失稳特征及滑动模型研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
缩写和符号清单 |
1 引言 |
2 绪论 |
2.1 研究背景 |
2.1.1 滑坡灾害与蠕动型滑坡 |
2.1.2 研究意义及目标 |
2.2 国内外研究现状及存在的问题 |
2.2.1 滑坡稳定性评价研究现状 |
2.2.2 滑坡预测预报研究现状 |
2.2.3 滑坡影响范围研究现状 |
2.3 研究内容及技术路线 |
3 蠕动型滑坡变形位移与内部破坏特征关系模型研究 |
3.1 不同类型斜坡的变形特征 |
3.2 蠕动型滑坡的变形-时间曲线特征 |
3.3 强度折减法 |
3.3.1 基本原理 |
3.3.2 滑动面确定 |
3.3.3 破坏判据的选取研究 |
3.3.4 本构模型和屈服准则的选取 |
3.3.5 影响因素的研究 |
3.3.6 研究及应用现状 |
3.4 蠕动型滑坡变形位移与内部破坏特征关系模型的建立 |
3.4.1 边坡简介 |
3.4.2 计算模型建立 |
3.4.3 变形失稳破坏全过程分析 |
3.4.4 蠕动型滑坡变形位移与内部破坏特征关系模型 |
3.5 本章小结 |
4 蠕动型滑坡变形位移与内部破坏特征关系模型的实验研究 |
4.1 实验设计 |
4.1.1 实验装置 |
4.1.2 三维激光扫描数据采集及处理流程 |
4.2 实验试样砂土参数测定 |
4.2.1 试样砂土密度测定 |
4.2.2 室内抗剪强度试验方法 |
4.2.3 室内抗剪强度试验结果 |
4.3 室内实验 |
4.3.1 实验开展 |
4.3.2 实验结果与分析 |
4.4 本章小结 |
5 蠕动型滑坡变形失稳特征实例研究 |
5.1 滑坡实例研究 |
5.1.1 千将坪滑坡 |
5.1.2 凉水井滑坡 |
5.1.3 金坪子滑坡 |
5.2 基于变形特征的滑坡稳定性评价 |
5.2.1 金坪子滑坡Ⅱ区 |
5.2.2 藕塘滑坡 |
5.3 本章小结 |
6 基于GIS和力学模型的蠕动型滑坡失稳滑动模拟SPH三维粒子模型研究 |
6.1 边坡信息的GIS表达方式 |
6.1.1 GIS数据结构 |
6.1.2 滑坡信息与GIS数据的转换 |
6.2 基于宾汉流体本构的蠕动型滑坡滑动模拟的SPH方法 |
6.2.1 SPH方法的基本核心 |
6.2.2 基于宾汉流体的本构模型 |
6.3 基于GIS的失稳滑动模拟SPH三维粒子模型研究 |
6.3.1 基于GIS的SPH三维粒子模型 |
6.3.2 三维滑坡粒子模型算法及程序 |
6.3.3 模型可靠性验证 |
6.4 金坪子滑坡Ⅱ区失稳滑动模拟 |
6.5 本章小结 |
7 结论 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
附录A 直接剪切试验数据表 |
附录B 千将坪滑坡强度折减过程中观测点位移变化(mm) |
附录C 凉水井滑坡强度折减过程中观测点位移变化(cm) |
附录D 金坪子滑坡Ⅱ区强度折减过程中观测点位移变化(cm) |
附录E 藕塘滑坡地表水平位移监测点年度位移量统计表 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(10)边坡变形发展及其失稳判定的速度—状态律预测研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 课题研究意义 |
1.2 国内外边坡稳定性研究方法与现状 |
1.3 速度-状态律的研究现状 |
1.4 论文工作的基本情况 |
2 单滑块模型 |
2.1 速度-状态律的引用 |
2.2 滑动过程的稳定性分析 |
2.3 模型参数的选取 |
2.4 数值计算和分析 |
2.5 本章小结 |
3 随时间变化的驱动机制 |
本章小结 |
4 意大利瓦伊昂滑坡 |
4.1 瓦伊昂滑坡工程地质概况 |
4.2 模型应用 |
4.3 本章小结 |
5 La Clapière滑坡 |
5.1 La Clapière滑坡工程地质概况 |
5.2 模型应用 |
5.3 本章小结 |
6 白水河滑坡 |
6.1 白水河滑坡工程地质概况 |
6.2 白水河滑坡监测数据分析 |
6.3 模型应用 |
6.4 本章小结 |
7 结论 |
7.1 研究结论 |
7.2 工作展望 |
参考文献 |
附录A 附录内容名称 |
作者简介 |
学位论文数据集 |
四、边坡失稳时间预报的协同-分岔模型及其应用(论文参考文献)
- [1]降雨诱发豫西锁固型滑坡演化机理模型试验研究[D]. 李冬冬. 华北水利水电大学, 2020(01)
- [2]小浪底库区大柿树滑坡稳定性分析及预测研究[D]. 刘佳宾. 华北水利水电大学, 2020(01)
- [3]甘肃黑方台黄土滑坡预警预报研究[D]. 修德皓. 成都理工大学, 2020(01)
- [4]三峡库区王家坡滑坡降雨阈值及预警预报研究[D]. 雷德鑫. 三峡大学, 2019(03)
- [5]滑坡变形临界预警方法及预测预报的灰色模型改进研究[D]. 谢金华. 厦门大学, 2018(07)
- [6]GNSS技术在怀新高速公路高边坡监测中的应用研究[D]. 朱宝柱. 长沙理工大学, 2018(06)
- [7]倾倒滑塌式崩塌预警判据研究[J]. 王延平. 山东理工大学学报(自然科学版), 2017(06)
- [8]抚顺西露天矿南帮滑坡滑动机制与滑坡破坏时间预测预报研究[D]. 李泽闯. 吉林大学, 2017(09)
- [9]蠕动型滑坡变形失稳特征及滑动模型研究[D]. 许波. 北京科技大学, 2017(05)
- [10]边坡变形发展及其失稳判定的速度—状态律预测研究[D]. 刘超. 华北科技学院, 2016(01)