金沙江乌东德水电站金坪子滑坡监测与变形分析

介绍了乌东德水电站金坪子滑坡监测及变形的模型分析方法。观测资料表明滑坡体Ⅱ区的变形较大,自2005年5月首次观测以来,呈现出明显的水平和垂直位移态势;坡体变形与降雨存在一定的关系,雨季(7~10月)的日平均水平位移量和垂直位移量最大分别为1.86 mm和0.93 mm,是非雨季的2~3倍;模型分析表明:坡体位移主要受降雨量和时效因子影响,Kalman滤波模型的速度和加速度曲线很直观的反映出这一变形趋势,采用时序分析模型对变形趋势进行分析具有很高的可信度。滑坡监测工作在评价研究金坪子坡体稳定现状、变形发展趋势及可能失稳规模等方面发挥了重要作用。     

乌东德金坪子滑坡地表变形特征与地下排水效果

为了保障乌东德大坝的安全运行,有必要研究近坝滑坡体金坪子滑坡的地表变形特性并分析其地下排水效果。为此,基于表面变形观测成果和地质资料,分析了滑坡体表面变形的增量、空间分布和时变特性。结果表明:金坪子滑坡体Ⅱ区变形最大且处于蠕滑变形状态,Ⅰ区次之,其他区变形较小,滑坡体具有牵引式变形特点;Ⅱ区前缘变形大后缘变形小,年同期增量随测点高程的增大而逐渐减小,前缘变形方向指向临空面和下游侧。基于地下水位孔观测成果,分析了地下水位的状态、变化过程和规律,阐明了排水措施对地下水位和滑坡体稳定性的影响。同时,由观测成果可知,受排水洞排水的影响,金坪子Ⅱ区地下水位下降了3.0～12.3 m,滑坡体年同期表面位移增量减小,滑坡体阻滑力提升,排水洞具有排水和增强滑坡体稳定性的作用。     

滑坡体变形空间分布的灰关联模型分析

为定量分析滑坡体变形空间分布情况,提出了基于监测点位移量时间序列的灰关联模型分析方法。该方法可以很好地将位移量序列的大小、发展态势等进行分类,定量确定滑坡的稳定和非稳定区域。将该方法用于金坪子滑坡的变形监测分析中,并结合宏观巡视检查,可很好地判别出滑坡区的变形分布情况。对滑坡监测预警、治理工程设计和施工具有指导意义。     

乌东德水电站工程金坪子滑坡防护方案及效果分析

金坪子滑坡Ⅱ区处于蠕滑变形状态,经过系统分析后认为,地下水是滑坡体变形的主因,因此防护方案以排水为主,主要包括地表排水、地下排水和冲沟防护等措施。目前仅部分地下排水措施完成的情况下,滑坡体地下水水位有一定降低,地表和深部变形速率均有减缓趋势,表明采用以排水为主的防护方案是合理的。     

万安溪水库区右岸滑坡体稳定性分析

万安溪水库蓄水后,引起地质环境变化,导致岸坡表层岩土体变形位移,形成库区坝前右岸滑坡体。该文根据勘察、试验和变形监测成果,分析滑坡成因和形成机制,进行滑坡体工程地质定性分析和稳定计算,并对滑坡体稳定性进行综合分析评价。     

滑坡变形的回归-神经网络预测模型研究

受多种因素影响,滑坡变形具有趋势性和随机性的特点。从滑坡变形监测数据着手,将监测数据分离成趋势值和随机值,建立了滑坡变形的回归-神经网络预测模型。该模型采用逐步回归方法对滑坡变形的趋势值进行预测,用BP神经网络预测方法对滑坡变形的随机值进行预测。利用金沙江乌东德坝址区金坪子滑坡TP06点高程位移变化实测数据,对该模型进行了验证。结果表明:预测误差不超过11%,具有较高的预测精度。     

三峡库区靠椅状土质滑坡变形规律及机理-- 以秭归八字门滑坡为例

三峡水库蓄水以来,不少滑坡监测位移-时间曲线呈阶跃变化,导致稳定状态识别难度较大,严重影响滑坡预警预报,靠椅状土质滑坡尤为明显。以八字门滑坡为例,通过多次野外地质调查、长期现场巡查、10多年的GPS位移监测数据、2年多全自动监测数据等,较深入研究了该滑坡在库水涨落及降雨条件下的变形规律。结果表明,库水位下降期间,特别是库水位下降15m以后,由160m下降至145m,滑坡体变形存在20d左右的滞后,滑坡变形曲线出现突跃,日位移量达1.5～2.2mm。一次降雨量在80mm以上会明显诱发坡体加速。库水位上升期间,库水位在175m左右时,月位移量出现5～10mm负值。一次降雨量在150mm左右未能诱发坡体加速;但一次降雨量在200mm以上,滑坡体位移速度明显加大。滑坡体在降雨量诱发后,位移加速后在降雨结束后持续5～7d恢复正常水平。在周期性降雨和库水位涨落的循环作用下,滑坡体反复受到"推-拉"作用,导致滑坡的位移-时间曲线呈阶跃特征。靠椅状土质滑坡为一类特殊的滑坡,库水位升降是八字门滑坡目前变形的主要因素,而降雨对滑坡变形起到了促进作用。受靠椅状等坡体结构特征制约,在库水位升降作用下坡体会反复变形,但难以发生快速的整体破坏。     

金坪子滑坡Ⅱ区地质特征与防治对策研究

在简要叙述金坪子滑坡工程背景及分区评价基础上,扼要阐述了Ⅱ区地质背景,系统分析论述了Ⅱ区地质特征及变形特点、失稳方式及工程影响,初步研究表明,在正常情况下,金坪子滑坡Ⅱ区不会对乌东德水电站梯级开发及正常运行构成严重影响.同时基于乌东德水电站工程施工与运行安全考虑,建议对Ⅱ区蠕滑体采用系统排水加抗滑支挡的工程防治措施.     

大华桥水电站拉古滑坡稳定性分析研究

大华桥水电站为澜沧江上游第六梯级,地质和水文条件复杂,且分布有多处大型滑坡体,距离枢纽和居民区较近,水库蓄水后滑坡体出现不同程度的滑移迹象。本文以拉古滑坡为研究对象,在进行前期地质勘察的基础上,利用阵列式位移计和测斜仪监测分析Ⅰ区潜在滑动带,采用极限平衡法中的下限解法对该滑坡体在蓄水前和蓄水后的稳定性进行了计算。研究结果表明:滑坡体I区中部沿覆盖层局部剪出及中部至底部沿基覆界线剪出两种滑动模式安全裕度小,处于临界稳定状态,存在局部蠕滑变形的可能,与实际监测情况相符。     

断面法在滑坡变形分析中的应用

变形分析是滑坡变形监测的一项重要工作.目前应用的滑坡变形分析方法很多,但针对时间序列的单点分析图形多、整体性差,多点等值线分析的图形不够直观,位移分层面分析亦存在不足.文中介绍了断面法分析滑坡变形的原理和方法.断面法用矢量分解和放大位移调制断面,绘制断面分析,弥补了上述分析法的不足.通过在积石峡水电站Ⅰ号滑坡体变形分析中的应用,证实了该方法的可行性.     

长江三峡库区谭家湾滑坡基本变形特征及机理分析

三峡库区谭家湾滑坡自2006年实施专业监测以来,一直持续变形,尤其是自2015年以来,变形趋势逐年增大,对库区村民的生命、财产安全造成巨大威胁。根据长期的野外地质调查、宏观巡查、滑坡地表裂缝位移自动监测数据以及12余年的人工GPS监测数据等,分析了该滑坡在强降雨和库水位变化条件下的基本变形特征和变形机理。结果表明:谭家湾滑坡属于中厚层圈椅状的降雨型牵引式土质滑坡,强降雨和持续性降雨是影响滑坡变形的主要外因,库水位变动对谭家湾滑坡影响较小。谭家湾滑坡在持续性降雨和强降雨条件下会产生明显响应,当日降雨量>90 mm或前3 d累计降雨量达到50 mm,并且当日和前1 d降雨量均>15 mm,地表裂缝位移-时间曲线、累计位移-时间曲线会出现明显的阶跃现象。目前,谭家湾滑坡变形趋势逐年增大,边界裂缝基本形成,在强降雨等极端条件下产生滑动的可能性很大,必须进一步加强监测。     

三峡库区万州金金子滑坡动态变形规律分析

万州区金金子滑坡是三峡水库右岸涉水覆盖层滑坡,在降雨、人工活动等诱发因素影响下,局部发生了较大的变形破坏。该滑坡于1996年发现变形迹象,2003年库区大坝蓄水后仍存在变形,滑坡近20 a来变形持续,2016年滑坡体局部发生了变形破坏。在深入分析滑坡变形特征基础之上,充分利用现场监测数据,从地质因素和环境因素两方面对滑坡成因及变形破坏规律展开研究。通过地质调查发现,斜坡区大量松散崩坡积物堆积于下伏近水平粉砂泥岩上,斜坡形态呈阶梯状,其上冲沟发育,大片覆盖人工种植苗木。滑坡监测数据显示,位移变形曲线存在突变,突变后趋于平缓,在突变前期研究区内有明显的降雨过程。分析认为：滑坡整体仍存在持续变形,局部区域变形失稳后趋于平缓;阶梯状斜坡上覆的松散堆积体和下伏的软弱地层为滑坡变形的地质基础;降雨以及人类工程活动则为该滑坡的主要诱发因素。     

基于小波分析的滑坡变形规律研究

对于有多个GPS监测点的滑坡,通常只研究个别代表性较强的点的位移,以此近似反映滑坡整体变形情况,但这种以点代面的方法与实际相差较大。现利用三峡库区某滑坡长期地表位移监测资料,根据各监测点位移对滑坡整体位移的贡献率,求得综合位移曲线,再利用小波分析等数学方法推导综合位移方程,据此分析了外界因素(降雨、库水位)对滑坡变形影响机理及周期。结果表明:该滑坡现处于潜在不稳定状态,降雨和库水位对滑坡的影响周期约为12个月。应用滑坡总位移方程进行验证性预测后显示,其预测精度达到92%,因此该方程能更真实地反映滑坡稳定性现状和发展趋势,对同类滑坡的研究具有借鉴价值。     

四川月儿田滑坡变形监测分析及治理效果评价

月儿田滑坡位于四川省邛崃市高何镇靖口村付溪沟右岸,由上下两个滑坡体构成,为地震诱发的推移式土质滑坡。首先利用GPS静态测量和全站仪对滑坡体变形进行监测,综合分析了变形监测曲线与降雨数据;再运用灰色关联法计算滑坡体各监测点位变形与降雨的关联度,选用GM(1,1)模型预测滑坡累计变形量进而评价治理工程效果。结果显示:月儿田滑坡变形与降雨相关性较好,但不同监测点位对降雨的响应程度存在差异,这与滑坡体的变形破坏现象相吻合;月儿田滑坡截排水工程治理效果有限,后续的抗滑桩工程则能有效控制滑坡变形,目前工程的综合治理效果初步实现。     

基于影响因子的GM(1,1)-BP模型在八字门滑坡变形预测中的应用

滑坡的预测预报是世界性难题,特别是如何把外界影响因素定量计入到滑坡中长期预报模型中。在滑坡中长期预报模型适用性分析的基础上,提出了基于影响因子的GM(1,1)-BP模型,该模型能考虑库水位、降雨等外界影响因素。以三峡库区八字门滑坡为例,在八字门滑坡工程地质条件的基础上,通过对位移、库水位、降雨等监测资料的分析,系统研究了八字门滑坡的变形特征、影响因素和变形破坏模式。在确定八字门滑坡影响因子的基础上,分别采用本文模型、GM(1,1)模型和不考虑影响因子的BP神经网络对滑坡位移进行了预测研究,发现本文模型预测精度较高。     

离散卡尔曼滤波法在滑坡变形预测中的应用

讨论了树坪滑坡的基本特征及其形成机制,介绍该滑坡的监测系统。变形监测表明树坪滑坡的变形主要与滑坡体的地形地貌及土层结构有关,而大气降雨及三峡水库库水位的影响是导致树坪滑坡产生变形的外界因素。使用泰勒级数建立滑坡变形与时间的函数关系,并将泰勒级数的余项及时间变化的2次方及3次方的系数变化量看作数学期望为零的动态噪声,建立卡尔曼滤波模型,应用于滑坡变形的预测预报。算例计算结果表明卡尔曼滤波模型的拟合效果和预测效果良好。     

库水位升降联合降雨作用下白家包滑坡稳定性评价

库水位升降和降雨通过改变三峡库区库岸滑坡岩土体的抗剪强度和应力状态,影响库岸滑坡的稳定性。为探讨白家包滑坡在库水位升降和降雨联合作用下的稳定性变化特征,本文首先根据GPS监测数据定性分析白家包滑坡变形规律,再采用Geo-studio软件计算4种工况下滑坡的稳定性系数,最后采用R/S分析法计算各GPS监测点累积位移的Hurst指数,并将Hurst指数值与Geo-studio数值模拟结果进行对比分析。结果表明：白家包滑坡累积位移曲线呈“阶跃状”特征;滑坡稳定性受库水位升降和降雨的综合影响,库水位下降时稳定性系数减小,上升时稳定性系数增大,降雨也能在一定程度上降低滑坡稳定性;175~145 m加降雨工况下滑坡最小稳定性系数为1.034,处于欠稳定状态;各监测点Hurst指数均介于0.5~1之间,表明未来滑坡变形将持续加剧,与滑坡变形定性分析及稳定性数值模拟结果一致。     

库水与降雨作用下白水河滑坡加卸载响应比分析

根据加卸载响应比理论的基本原理,以月降雨量和库水位的变化量作为堆积层滑坡的加卸载参数,以滑坡变形加速度作为其加卸载响应参数,计算白水河滑坡上监测点的加卸载响应比,并总结白水河滑坡加卸载响应比的特征。研究结果表明:相对于常规的基于位移时序曲线的滑坡变形分析,加卸载响应比可以考虑滑坡"外部荷载-位移-时间"三者之间的关系。在滑坡受到外界因素扰动后,变形趋势加剧,其加卸载响应比升高,稳定性系数减小;外界影响因素消失后,变形趋势减弱,加卸载响应比又有所降低,稳定性系数有所回升。利用加卸载响应比的这一特征可以对滑坡进行预报。     

智能变频位移计在突发型黄土滑坡中的应用——以甘肃黑方台黄土滑坡为例

滑坡变形监测是基于滑坡变形建立预警模型的基础。对于突发型滑坡的变形监测,现有常规监测设备受制于存储和供电负荷的影响,存在高频监测和长期监测无法同时兼顾的问题。通过分析突发型滑坡的变形特征,针对监测要点改进变形监测设备,研发了智能变频位移计,该仪器具备了当滑坡变形加快时自动加密监测频率的功能,解决了现有变形监测设备无法兼顾长期采集和短时高频采集的问题。基于智能变频位移计,以甘肃黑方台突发型黄土滑坡为例,通过调查并布设了多个监测点,成功获取了这类滑坡的完整变形数据,并通过对比常规GPS和智能变频位移计的监测效果,证实了智能变频位移计能有效适用于突发型滑坡变形数据的获取,为突发型黄土滑坡变形数据的获取提供了新的监测方法。