典型区域地质灾害监测传感器布设研究

应用地质灾害远程监测系统进行边坡稳定性监控,为滑坡稳定状况和潜在危害的正确分析评价、预报预警及工程治理等提供可靠资料和科学依据,对地质灾害综合治理有着重大意义。该文首先对地质灾害监测传感器选取的基本要求做了相关的介绍,然后地质灾害传感器监测相关内容,最后分析了监测中误差分析及布置位置分析。     

基于ARMA模型的滑坡滑动力预测研究

为了更有效地降低滑坡灾害带来的损失、掌握滑坡滑动力变化情况,应用滑坡滑动力远程监测系统获得滑坡滑动力大小,根据滑动力时序变化特征,首次提出采用ARMA模型方法对其进行预测。通过以南芬露天铁矿2-1滑坡监测点滑动力时间序列为例进行研究,实现了该滑坡滑动力的短期预测。结果表明:预测值与实际值的误差率不超过3.5%,预测结果与实际情况符合较好,表明应用ARMA理论进行滑坡滑动力预测是可行的。     

降雨型滑坡安全预警模型研究进展

极端天气条件下,滑坡灾害发生频次更高、影响范围更广、社会影响更大。监测预警是减缓地质灾害风险有效措施之一。降雨是影响边坡稳定性的重要因素,降雨型滑坡安全预警系统的研究方面取得了不少成果。对适用于不同岩土类型的滑坡安全预警模型进行分类总结,对未来的研究工作具有一定的指导作用。对研究成果进行归纳分析发现:滑坡安全预警模型逐渐转向对特殊岩土类型边坡的研究;比例尺较大的县乡级的区域降雨滑坡预警更适合我国的国情;目前降雨型滑坡模拟物理试验及数值模拟试验研究仍显不足,降雨型滑坡安全预警模型在实际预警工作中还存在误差。为提高坡体滑坡监测和安全预警效果,未来应大力开展基于卫星遥控遥测技术的滑坡监测与预警预报系统研发利用,加强对各影响边坡稳定性因素的相互作用研究。     

复杂条件下边坡稳定性监测预警研究

目的解决受地层岩性、地质构造、水文地质和采矿空区等复杂条件影响下的边坡稳定性监测预警问题.方法以戒台寺古滑坡体为例,基于戒台寺边坡地质条件分析基础,采用边坡监测预警系统对戒台寺滑坡稳定性进行实时监测预警.研究了系统的感知层、传输层、应用层,根据恒阻大变形锚索受力状况证明了古滑坡体下滑力监测的可行性.结果在戒台寺安装的3个边坡稳定性监测预警站点应用结果表明,滑动力相对变化值PV处于动态变化调整之中,30005#、30002#和30004#监测站点PV的最大值分别为10%、14%和7%,没有出现滑动力增量ΔP持续增大或减小且PV大于10%的情况,说明戒台寺滑坡暂时处于稳定模式状态.结论研究成果为类似滑坡监测工程提供了一种可靠、有效、崭新的解决方案.     

基于无线传感器网络的滑坡地质灾害预警监测系统研究

自动实时的边坡危岩变形失稳监测是预测滑坡等地质灾害发生的有效手段,有助于掌握其规律,及时分析并作出安全量性评价,使边坡灾害的概率及损失减到最小,甚至避免发生.为此,采用ZigBee无线传感器网络技术对边坡危岩的倾角和水位信息变化进行实时采样监测,通过无线通信和网络传输进行远程信息交互,实现滑坡等地质灾害的监测和预警.对该监测系统结构体系、无线传感器网络拓扑结构、无线传感节点的结构和软硬件设计、系统的性能和应用情况等方面进行了设计与测试.相比传统的岩土工程灾害监测系统,优点有实时监测及维护简便、系统成本低、节点简单及易布设、监控区域展扩方便等.     

湘西某红砂岩顺层滑坡风险评估

根据边坡风险识别的内容和常用的识别方法,建立红砂岩顺层边坡危险性评价的指标体系和量化标准,提出边坡失稳概率的确定方法,对边坡失稳易损性的构成和评价方法及边坡可接受的风险水平进行研究;结合工程实例,评估湘西某红砂岩边坡1号蠕滑变形体的滑坡风险,并采取移民拆迁、边坡整治、监测预报等风险管理措施.监测结果表明:所采取风险管理措施是可靠的.     

跨学科的地质灾害预警工程

滑坡、泥石流等地质灾害受多种因素的影响，地质灾害预报警报工程体系的建立需要多部门、多学科的合作。2003年6月1日中国气象局和国土资源部联合启动了全国地质灾害气象预警业务，取得了很好的社会和经济效益。分析了我国滑坡泥石流等地质灾害的时空分布特点及其与降雨等多因素、多学科的关系。介绍了国家级地质灾害预报警报业务系统的有关技术，并分析了存在的问题，结合国内外的技术发展现状和趋势，提出了从地球系统5大圈层相互作用的角度研究地质灾害，建立多学科多部门合作的地质灾害监测、预报、警报和防治体系等建议。     

公路高边坡灾变机理及滑动力响应规律分析

降雨是导致和诱发滑坡的主要因素,据调查中国大约68%的滑坡灾害是由于降雨作用所致。为揭示降雨诱因与边坡岩土体劣化变形之间的关联性,以大广高速新丰段边坡为例,对降雨诱发边坡失稳破坏模式展开研究。通过建立降雨与开挖条件下的大广高速新丰段边坡的三维数值计算模型,分析滑坡应力场和位移云场演变规律,确定了滑动面埋深(H=14 m)和滑动面地表出露位置,并发现滑动面出露处呈“后缘张拉V形裂缝、舌部挤压隆起变形”为主的破坏模式,坡面以蠕滑变形为主的破坏模式;开展新丰段边坡“耦合锚索框架梁+抗滑桩”加固设计及可行性数值模拟分析;最后,在新丰段边坡上建立了公路边坡滑动力综合在线安全监测预警系统,揭示了滑动力随降雨量的动态响应规律。结果表明：在抗滑桩加固位置,坡体Z方向变形量减小,最大变形量仅为9 mm,满足边坡控制要求。可见,为类似公路高边坡的安全监测和变形机理研究奠定了理论和实践基础。     

基于数值模拟及统计物理学的滑坡临滑预报

将数值模拟及统计物理学中的方法引入滑坡预测预报研究,考虑降雨等影响因素的作用,进行滑坡临滑预报.以汉江某滑坡为例,运用边坡稳定模拟分析软件(Geo-slope)进行分析计算,计算过程中主要采用了Janbu法,根据得出的安全系数对边坡的稳定性进行分析评价.根据模拟结果,在可能发生滑坡的坡体布置观测点,利用观测得到的位移及降雨量数据绘制拟合曲线图,研究曲线的变化规律,得出滑动与降雨量的关系,进行滑坡发生时间的预报.研究结果表明降雨量的急剧突变是滑坡发生的前兆,可以用来进行滑坡的短期和临滑预报.且该方法所用理论简单易懂,计算理论和方法具有很强的可操作性.     

安康罗家梁膨胀土滑坡特征与成因分析

目的分析膨胀土滑坡特征及成因,探讨膨胀土滑坡的滑动模式及滑坡发生的机理。方法根据野外调研和滑坡土体的岩性、物质成分、膨胀性、物理力学性质的测试进行分析研究。结果罗家梁滑坡是大型古滑坡体上新近发育的局部浅层滑动,滑坡体以黄褐、棕黄、黄绿色黏土为主,灰白、灰绿色黏土充填裂隙,或以薄膜附于裂隙表面;黏土矿物成分以伊蒙混合层为主,并含有蒙脱石;降水入渗、生活污水入渗及地下水的作用,导致滑带力学强度降低,加之边坡形态的改变,形成了明显的滑动—变形区域及多级解体裂缝,具有牵引式滑动、累进式破坏及蠕滑等特征。结论斜坡土体中强膨胀土夹层构成滑动面,当有水渗入及人工开挖边坡打破平衡时导致土体滑动。     

抚顺西露天矿人车卷边坡失稳演变规律

针对抚顺西露天人车卷边坡的变形发展和滑坡,通过５种滑坡灾害预报理论的分析,建立了等维新息Ｖｅｒｈｕｌｓｔ和等维新息尖点突变２种滑坡预报模型。以抚顺西露天矿人车卷滑坡为例,进行了滑坡预测,滑坡体稳定性的演变过程与采矿工程的关系、边坡体稳定性衰变与位移速率的关系以及“准静态”滑坡失稳体的开采控制。     

位移监测在滑坡评价预测中的应用

变形位移监测可为分析滑坡的结构和成因，评价预测滑坡的稳定性及发展趋势等提供丰富的信息，综合分析位移监测资料及滑坡地质勘察资料，能达到滑坡评价预测的理想效果，实例分析表明，位移监测能准确地确定滑坡的滑面，位移速率及位移方式等的空间差异，可用于分析滑坡体的结构，位移监测资料与人类工程活动，降雨，地下水等因素的相关性分析，可为研究滑坡的成因提供重要信息，将位移监测资料与斜坡变形破坏现象结合起来，能更多准确地判定斜坡的变形阶段，评价和预测滑坡的稳定状况。     

基于极限学习机和熵值法的岩土灾变预警

滑坡的监测和预测是降低滑坡灾害的有效手段和可行方法。传统监测手段时效性差,采用统计预报模型、确定性模型等模型建立的预测模型精度相对较低。为了改善此问题,提出了一种基于综合测量、以极限学习机与熵值法结合的滑坡预警研究方法。通过分析滑坡的影响因子,搭建滑坡模拟监测平台,由多传感器实时监测到雨量、土壤浅层含水率、土壤深层含水率、下滑应力、地下位移、地表位移等影响滑坡的综合因子。将熵值法用在滑坡的评价中,将其综合评分作为危险性参数及综合测量参数作为训练样本,搭建极限学习机模型。结果表明:在综合测量方法下,将熵值法与极限学习机算法结合的预警模型得到的结果与实际情况一致,预测值与测量值吻合;其精度为98.48%,比BP神经网络精度更高;且网络的学习速度明显提高。可见该方法对滑坡预测的可行性,适用于复杂非线性的滑坡预测中,为建立滑坡预警模型提供了一种可行方法。     

水平软弱夹层黄土滑坡形成机制及启动角度

人工坡脚开挖引发不少滑坡地质灾害,当含有水平软弱夹层时将会进一步加快坡体失稳.为了研究具有此类地层结构黄土边坡在坡脚开挖后变形破坏形成机制和失稳破坏启动角度,以山西省吕梁市临县"5·3"大型黄土滑坡为研究对象,采用现场调查、理论分析和数值模拟等手段展开研究.研究结果表明,实际滑坡主要由坡脚工程开挖导致关键阻滑块体缺失所...     

有关为了进行边坡管理开发的采用了信息通信技术的测量监测系统(英文)

滑坡管理是边坡防灾管理的一个方面,在进行边坡管理的时候,提出了开发可以对边坡产生的位移变化进行警报报警系统的要求。所以我们开发了利用信息通信技术(ICT)把滑坡范围内的地基信息,通过互联网进行无线警报报警的系统。这里,我们通过滑坡管理的实例和对可能发生滑坡的预测来介绍一下这个系统。     

库水和降雨耦合作用下公路滑坡研究

以福建山区库岸公路滑坡为对象,采用室内模型试验和有限元数值模拟方法,研究库岸公路降雨滑坡形成机理,探讨库水位下降与降雨联合作用下导致临水边坡发生失稳的模式和原因。研究表明库水位变动与降雨的联合作用将改变沿坡体内的渗流场,降低滑坡土体的力学强度,使得滑坡前缘由于浮力减重和浸泡软化作用导致抗滑力减小,滑坡中后部下滑力增大,产生滑坡现象。     

吉牛水电站顺层岩质边坡变形体成因机制及防治效果分析

顺层岩质边坡往往在坡脚进行工程开挖后诱发滑坡等地质灾害,一般采用锚索、抗滑桩等进行防治,但其治理效果如何通常难以检验。本文以吉牛水电站开挖后的顺层岩质边坡为例,结合变形体的地质条件、变形破坏特征、监测数据等资料,采用离散元数值模拟计算方法,分析不同工况条件下的滑坡变形响应过程、基本破坏规律,确定其主要诱发因素及形成机制,并结合防治方案进一步检验治理后的防治效果。研究结果表明,该滑坡为一处主要由前缘开挖诱发的滑移-拉裂式滑坡,并根据其破坏模式和地形地质条件采用深层锚索、中层锚筋束、浅层锚杆、表层喷护等深浅层结合手段进行综合加固。数值模拟结果与实际监测数据均显示变形趋势得到有效控制,工程防治效果良好,对类似的其他工程具有一定指导意义。     

基于降雨入渗概化模型的王家台滑坡岩土参数反演分析

中国是滑坡灾害的多发国家,其中降雨是诱发滑坡灾害的主要原因.由于地质体具有非连续、非均匀、流固耦合、未知初始状态等特点,仅依靠有限的钻孔数据无法准确给出滑坡体的渗流参数及岩土力学参数.为了实现降雨入渗作用下滑坡体参数的快速反演,提出了可快速分析降雨入渗诱发滑坡灾害的力学模型.该模型根据降雨量、地表径流量及地下径流量综合...     

摄影测量与图像识别在滑坡位移监测中的应用

获取地表的变形位移信息对于滑坡灾害监测预警具有重要意义。本文基于摄影测量和图像识别技术提出了一种滑坡表面三维位移辨识方法,通过建立室内滑坡模型,模拟滑带渗水软化与堆载共同作用下滑坡的形成,利用MATLAB软件作为处理平台对获取到的坡体表面图像数据进行三维位移识别,并与全站仪的测量结果作了精度对比验证。试验结果表明,在滑带渗水和堆载的双重作用下,滑坡经历了缓慢蠕滑、上部压缩、整体滑移直至破坏的孕育演化过程,提出的三维位移辨识方法对于滑坡模型在各个变形阶段的三维位移变化均具有较高灵敏度,可识别毫米级的微小位移。利用本文提出的三维位移辨识方法不仅可以精准识别滑坡不同变形阶段的表面三维位移,还可以根据标识点的空间位移结果确定滑坡表面变形位移方向,分析滑坡的变形破坏情况。