地质灾害危险性评估在高速公路工程中的应用

以湖南省益阳至马迹塘高速公路工程地质灾害危险性评估为例,对公路工程地质灾害危险性评估的方法和主要技术问题进行探讨.结合该工程建设特点,首先介绍了以切坡引发或遭受滑坡为主的地质灾害危险性评估方法,提出了滑坡危险性评价指标体系,列出了滑坡的主要影响因素及其权重系数,建立了专家评分模型;其次对区域内地质灾害危险性分区进行了评价,分为危险性大区、中等区和小区,并对地质灾害防治区进行分级,分为重点防治区、次重点防治区和一般防治区;最后针对不同级别的防治区,分别提出了工程措施、生物措施和监测措施方案.     

基于智能学习的灾害危险性评估技术研究及应用

面向地质灾害危险性评估的技术路线及方法体系研究问题,以滑坡灾害为例,开展基于智能学习的灾害危险性评估技术研究及应用。提出了一套基于GIS的从数据准备、分析建模到结果计算与检验,完整的滑坡危险性评估研究的技术路线和方法理论体系。结合GIS可视化分析显示技术、数据驱动型方法、智能学习方法等以重庆万州区为示例研究区域进行了滑坡危险性评估研究,并科学地评估了这些方法的分析结果,成功绘制出与已有滑坡分布吻合较好的滑坡危险性连续分布图及区划图。实验结果表明了本文方法和技术的有效性。     

基于GlS的玉林-铁山港公路地质灾害危险性评价

以玉林-铁山港高速公路崩塌和滑坡、岩溶塌陷地质灾害为研究对象,结合评价区实际情况,选取了12个具体的评价因子,其评判模型的影响因素集U={岩溶塌陷点数,滑坡和崩塌点数,地层岩性,断裂构造,岩土体结构,水文特征,地貌类型,地形坡度,地形坡向,年平均降雨量,地震,人类工程活动},确定了研究路段地质灾害危险性评价等级评判集V={轻度,中度,中高度,高度}。运用基于GIS技术的信息量法和MORPAS3．0中信息量计算模块,对研究路段崩塌一滑坡、岩溶塌陷灾害进行了危险性评价：该段地质灾害危险性等级以轻度一中度为主,高度危险区仅在局部发育,公路沿线地质灾害易发程度弱一中等。综合评价结果与地质灾害发育情况现状和分布特征吻合较好。     

基于GIS的玉林-铁山港公路地质灾害危险性评价

以玉林-铁山港高速公路崩塌和滑坡、岩溶塌陷地质灾害为研究对象,结合评价区实际情况,选取了12个具体的评价因子,其评判模型的影响因素集U={岩溶塌陷点数,滑坡和崩塌点数,地层岩性,断裂构造,岩土体结构,水文特征,地貌类型,地形坡度,地形坡向,年平均降雨量,地震,人类工程活动},确定了研究路段地质灾害危险性评价等级评判集V={轻度,中度,中高度,高度}.运用基于GIS技术的信息量法和MORPAS30中信息量计算模块,对研究路段崩塌-滑坡、岩溶塌陷灾害进行了危险性评价:该段地质灾害危险性等级以轻度—中度为主,高度危险区仅在局部发育,公路沿线地质灾害易发程度弱—中等.综合评价结果与地质灾害发育情况现状和分布特征吻合较好     

镇巴县地质灾害发育规律与危险性评价

以"汉江中游任河流域镇巴县幅地质灾害调查及专题研究"项目为依托，基于区域地质环境概况、遥感解译与野外实地考察，研究了镇巴县幅地质灾害的发育规律。在此基础上，选择坡高、坡度、坡形、降雨量、工程地质岩组、距断层距离、距河流距离、人类工程活动与灾害点密度9种评价因子，采用层次分析法建立各评价因子的判断矩阵，确定地质灾害危险性评价指数，对镇巴县幅地质灾害危险性进行评价和分区。结果表明：（1）镇巴县幅地质灾害类型主要为滑坡、崩塌、泥石流，其中滑坡93处，崩塌6处，泥石流4处；（2）地质灾害多发育在坡形为凹凸面坡、坡度为0°~10°、起伏度为0~30 m的斜坡中，且集中分布在河谷两侧的高程为500~800 m的低山区；（3）地质灾害危险性可分为高、中、低三类，面积分别为62.05、143.43、224.57 km²。高危险区主要分布在泾洋河流域，占总面积的14.4%。     

基于GIS的滑坡三维可视化系统研究

将滑坡评价与三维可视化地理信息系统相结合,利用虚拟现实技术为滑坡的评估建立一个三维可视化平台,可以生动、直观、综合地对滑坡地质灾害进行可视化研究.在系统分析设计原理的基础上分别从数据采集和处理、三维立体模型的构建、滑坡发生过程预演、灾害各个阶段评估等方面对系统进行分析研究,为滑坡地质灾害的研究和预防工作提供了科学的依据.     

南坪快速路工程地质灾害危险性综合评估

针对南坪快速路工程(一期)沿线地质灾害发育的特点,根据沿线的地质环境条件、已经发生和可能发生的地质灾害情况,构建了相应的地质灾害危险性评价指标体系。在此基础上,应用灰色聚类法对该段地质灾害危险性综合评估进行定量研究。和现场地质调查的结果对比,评估结果为拟建项目防治地质灾害提供了依据。     

基于不确定贝叶斯分类技术的滑坡危险性评价

由于引起滑坡的诱发因素(降雨)值无法准确获取,应用概率统计思想,刻画雨量值;依据延安黄土滑坡成灾机理研究,确定坡高、坡度、坡向、坡型、岩土体结构和植被覆盖为滑坡成灾基本因素;提出了不确定贝叶斯分类挖掘技术构建区域滑坡危险性评价模型方法,达到提高区域滑坡危险性预测精度的目的.以延安市宝塔区为例,验证了运用该方法进行区域滑坡危险评价的可行性.结果表明:采用不确定贝叶斯分类模型对研究区进行危险性划分,评价结果和实际滑坡发育情况吻合,合理地反映区内滑坡灾害发育的总体特征;不确定贝叶斯分类方法的零阶矩曲线下面积值比朴素贝叶斯方法有所提高,证明该方法科学合理.     

黄土质公路拓宽工程地质灾害危险性评估实践与分析——以宁夏银川G109南环高速望远出口至永宁县迎宾大道段为例

以G109南环高速望远出口至永宁县迎宾大道段高速公路建设用地地质灾害危险评估为研究对象,对黄土高原高速公路建设用地及灾害危害程度评估进行了进一步完善.介绍了地质灾害危险性评估范围、评估重点的确定方法,以及对地质灾害现状、预测、综合评估的方法进行论述.并提出了相应的地质灾害防治措施.对高速公路地质灾害危险性评估具有一定的参考价值.     

基于最大熵原理的洪水灾害灾情评估改进普适模型

作为区域灾害风险管理的重要组成部分,灾情评估可为区域灾害预防与发生以及更好地进行区域经济可持续发展规划提供科学依据.自然灾害灾情评估的难点是估算灾情发生的不确定性、损失的概率分布以及处理评价过程中指标的随机性和评价等级的模糊性.为此,提出了基于信息熵的改进灾情评估模型,用最大熵原理处理灾害发生的不确定性和损失的概率分布,用指数普适公式处理评价指标的变化差异性,并利用加速遗传算法优化相关参数,进而建立了基于信息熵的AGA优化改进灾情评估普适模型.应用结果表明:该模型有效地估算了灾害发生的概率,解决了评估灾害发生的不确定性问题,提高了评价的可靠性,且方法智能化程度高,可在多种灾情评价中进行推广应用.     

隧道信息化施工地质灾害预警预报技术研究

在岩溶强发育地区隧道信息化施工过程中,存在涌水涌泥、塌方等地质灾害的高风险,给施工安全带来了重大灾难和无法估计的经济损失.本文在高风险岩溶隧道地质灾害综合预警预报方法研究的基础上,结合隧道超前地质预报“三结合”原则,利用综合超前地质预报技术对隧道开挖前的地质灾害进行综合预报,利用监控量测技术对隧道开挖后的围岩因大变形而导致的地质灾害事故进行预警,以高风险特长岩溶隧道为例,将超前预报和监控量测相结合对高风险岩溶隧道地质灾害,如大型塌方、涌水涌泥等地质灾害进行了成功的预报预警,避免了人员伤亡和重大经济损失.所采用的灾害预报技术手段和所提出的预警机制及方法及对类似工程具有一定的借鉴与指导意义.     

滑坡灾害破坏损失综合评价模型及应用

滑坡灾害破坏损失评估是滑坡灾害风险评价的重要研究内容，但目前滑坡灾害破坏损失评价指标体系与模型还不够完善，为此提出了滑坡灾害破坏损失综合评价方法。该方法通过系统分析，建立了滑坡灾害破坏损失综合评价指标体系，在此基础上，运用模糊数学理论，建立了滑坡灾害破坏损失综合评价模型，并通过实例详细分析了滑坡灾害破坏损失综合评价方法的应用。     

水库滑坡灾害致灾机理及防控技术研究与展望

随着中国高坝大库水利水电工程的相继运行，水库滑坡灾害已成为影响工程运行稳定和威胁沿岸人民生命财产安全的重大隐患，提升其综合防控能力是国家重大需求。水库滑坡是一个复杂的地质综合体，其变形破坏过程不仅与滑坡所在区域的地质条件特性相关，更取决于诱发因素如降雨、库水位变动等动态作用的影响，从开始孕育变形到最终失稳破坏一般需经历较长的历时，是一个不断累积发展的过程，不仅涉及降雨入渗与库水影响的时空叠加作用，更涉及多因素耦合下的渐进破坏机制，其致灾机理与防控难度极高。本文结合大量现场调查、室内外试验和数值模拟，总结了库区地质、水文等条件对于滑坡易感性及空间分布的影响规律，揭示了强降雨、库水位变动及多因素叠加作用下水库滑坡的累积灾变失稳机理；建立了离散元模型与流体力学模型（DEM-SPH）耦合的滑坡-涌浪模拟技术，能够较好地揭示高速滑坡体入河与水流的强碰撞及涌浪的非线性传播过程，可为滑坡致灾影响范围及应急避险方案制定提供科学依据；构建了无人机-3维激光扫描空地数据融合的大范围水库滑坡3维变形演化监测技术，并归纳总结了水库滑坡的综合治理技术。此外，针对多因素驱动下水库滑坡复杂致灾机理及防控技术方面的研究不足和局限性，展望了水库滑坡在灾变累积失稳与稳定评价、多源融合监测与智能预警、滑坡-涌浪流固耦合模拟与致灾影响评估、生态措施-支护结构联合治理技术方面的未来发展方向，期望为水库滑坡灾害防控减灾研究提供借鉴。     

不同分级方法对区域滑坡易发性区划的影响

易发性分区是开展区域地质灾害风险评价的基础步骤，选取合理的分级方法对有效绘制区域滑坡易发性图意义显著，但鲜有研究对比了各易发性分级方法的优缺点，尤其是未能将历史滑坡与预测出的易发性指数相联接。针对该问题，以陕西省延长县为例采用3种机器学习模型计算滑坡易发性指数，即分类和回归树、随机森林和径向基函数；设计了5种易发性分级方法，划分不同的滑坡易发性等级，包括4种常规的基于地理信息系统的分级方法（自然断点、等间隔、分位数和几何间隔），同时考虑了滑坡与易发性指数间的非线性关联性的频率比阈值法。结果表明：3种模型的受试者工作特征（ROC）曲线下面积均大于0.75，但划分的易发性分级图分布模式却存在较大差异，使用几何间隔和分位数法的易发性图能在极高易发区中识别出更多滑坡，但这两种方法划分的极高和高易发区的总面积过大；使用等间隔法和频率比阈值法在极高和高易发区中的滑坡比率更大，说明识别出的滑坡更为集中。本文提出的频率比阈值法用于滑坡易发性分级，能为易发性的准确分区提供思路，为边坡稳定性较差区域的工程选址以及土地利用规划提供科学参考，提高地质安全评估及应急管理能力。     

基于突变理论的滑坡危险性评价

我国西部山区频发的滑坡灾害对当地道路建设和经济发展具有极大影响,为了给滑坡的防治提供依据,需客观地评价滑坡危险性。本文从滑坡的地质环境及诱发因素两方面出发,选取岩性、滑坡一定范围内断层距离的倒数和等 7 个指标作为评价依据,建立滑坡危险性评价突变模型,将礼州地区滑坡划分为轻度、中度、重度和极度危险 4 个等级。选取该地区威胁公路的 10 个典型滑坡进行危险性评价,评价结果与现场调查结果具有较高的吻合度。该成果可为山区滑坡的防治提供依据。     

计算机技术在西部绿色城镇建设中的应用

本文针对西部绿色城镇建设中的地质灾害风险评估和早期预警、生态城镇规划与基础设施建设、绿色房屋结构体系等方面应用的计算机技术进行了总结归纳。在地质灾害风险评估和早期预警中,地理信息系统（GIS技术）通过与遥感技术结合,获得中国西部地区地质环境及大型地质灾害的基本资料,有利于西部绿色城镇建设中灾害监测和提早防治。在生态城镇规划与基础设施建设技术研究中,基于GIS 技术的土方填挖分析和用地选择评价、基于Transcad 技术的区域交通模拟、基于CFD 技术的风环境模拟和基于众智软件的日照模拟逐渐得到了重视和应用。在绿色房屋结构体系研究中,计算机有限元数值分析方法和计算机并行计算技术已在土木工程结构体系抗震性能分析中发挥了至关重要的作用。     

青藏高原东南三江流域滑坡灾害发育特征

青藏高原东南三江流域横跨青藏高原东南的高山峡谷区与藏北高原区,地形地貌与气候特征差异大,新构造运动与地震活动强烈,致使该区地质环境脆弱、地质灾害频发、灾害链特征显著,对区内人民生命财产和工程建设的安全、重要基础设施的正常运营构成了严重威胁。本文在利用遥感解译确定青藏高原东南三江流域滑坡灾害空间分布的基础上,探讨滑坡灾害的发育规律及其主要影响因素。 利用GoogeEarth影像结合现场调查进行滑坡灾害的遥感解译,得到滑坡灾害类型及其空间分布;采用分辨率为90m的SRTM数字高程模型（DEM）进行地形地貌特征分析,得到研究区海拔高程、地形坡度、坡向、相对高差栅格图层;以1:50万地质图的地层岩性为基础进行岩组划分并栅格化形成地层岩组栅格图层,以1:50万地质图中的主要断层为基础并与1:150万青藏高原及邻区大地构造图中的主要断裂进行整编后进行缓冲区分析形成距主要断裂的距离图层;根据1:150万青藏高原及邻区大地构造图获得研究区大地构造单元图层。对上述栅格图层分别进行分带、分类后与滑坡灾害空间分布图层进行叠加分析,以滑坡所占面积的百分比为依据绘制直方图,从而得到研究区滑坡灾害的主要发育特征。 在面积为46.2万km2的青藏高原东南三江流域范围内,累计解译面积不小于0.001km2的滑坡灾害60315处,包括滑坡体、崩塌堆积体和变形体3类;以滑坡体为主,占总数的97.73%。滑坡灾害空间分布具有沿深切峡谷成带分布,沿部分断裂构造,如巴塘断裂、维西-乔后断裂、苏哇龙-雄松断裂的拉哇-昌波段等密集分布的特点。从滑坡所占面积的百分比直方图可以看出,滑坡灾害多发育在坡度20~30°、高程小于4000m、相对高差超过1000m的斜坡内。在18类地层岩组中,碎屑岩、板岩夹灰岩组合、泥页岩与粉砂岩组、蛇绿混杂岩、板岩与千枚岩岩组、火山岩等5类为滑坡灾害发育的明显优势岩组。在25个大地构造单元中,金沙江蛇绿混杂岩、中咱碳酸盐台地、那曲-洛隆弧前盆地、保山陆表海盆地、盐源-丽江陆缘裂谷盆地、北澜沧江蛇绿混杂岩、甘孜-理塘蛇绿混杂岩等7个为滑坡灾害明显优势发育的构造单元。尽管距主要断裂距离、坡向对滑坡灾害发育有一定影响,但不显著。 由此可见,青藏高原东南三江流域滑坡灾害发育,影响滑坡灾害发育的地形地貌与地质因素主要为地形坡度、高程、相对高差、地层岩组及大地构造单元,距主要断裂的距离、坡向的影响不显著。     

金沙江下游永善段隐蔽性滑坡隐患综合遥感识别

隐蔽性滑坡隐患是金沙江下游最普遍的地质灾害发育形式，具有隐蔽性强、突发性强、高位远程运动等特点。近年来，特大山区隐蔽性滑坡灾害案件频繁发生，对人民的生命财产造成了极大威胁。如何突破传统地质灾害调查手段的局限性、滞后性，提前有效识别隐蔽性滑坡隐患并探索其发育特征，对指导中国西南地区防灾减灾、工程规划建设具有重大科学意义。本文选择金沙江下游永善段地质灾害高易发区，利用升降轨时序InSAR–光学遥感综合识别方法，精细识别区域性时序地表形变、隐蔽性滑坡隐患光学遥感信息，通过野外考察，深入探索隐蔽性滑坡隐患发育特征。研究显示：1）通过升轨时序InSAR技术识别隐蔽性滑坡隐患26处，降轨时序InSAR技术识别隐蔽性滑坡隐患28处，光学遥感识别隐蔽性滑坡隐患48处（与升降轨时序InSAR识别结果有10处重合），合计识别滑坡隐患92处；对识别结果进行100%的野外考察，将升降轨InSAR和光学遥感识别结果划分为完全一致、部分一致、仅有光学遥感识别结果、仅有InSAR识别变形结果4种情况，识别准确率分别为82.86%、80.77%、75.00%和63.64%，总体识别准确率达78.26%，略高于目前国内滑坡隐患识别平均水平，验证了滑坡隐患识别的可靠性和有效性。2）通过对比分析综合遥感识别结果可知，InSAR技术和光学遥感的识别结果与二者的识别方式、影像成像条件、滑坡活动性关系密切，二者不能直接进行互检。3）通过分析滑坡发育特征可知，隐蔽性滑坡隐患发育规律随着地形地貌、地质条件的变化而变化，升降轨InSAR技术和光学遥感识别的隐蔽性滑坡隐患在地貌空间分布、地层岩性均存在一定差别。结果表明，综合遥感识别技术充分利用了升降轨InSAR技术和光学遥感识别方法的互补性，解决了隐蔽性滑坡隐患看不见、看不清、看不准的难题，提高了滑坡识别的准确率。     

冰川密林陡谷区活动性滑坡InSAR精细识别-以澜沧江梅里雪山段为例

西南山区地质灾害频发,近年来,连续多起如茂县滑坡、白格滑坡、水城滑坡等大型滑坡灾害表明,灾难型滑坡事件的发生不仅与该地区易孕育地质灾害的条件相关,无法准确识别与监控滑坡灾害的发育发展情况也是主要因素之一。位于青藏高原东南缘的“三江”地区,地形高陡、地质灾害频发,其中澜沧江流域环境更为恶劣,海拔高、地形陡,夏秋季山高林密、多降雨,春冬季天气寒冷、多降雪,传统的地面式地质灾害调查手段在此效果有限,光学遥感技术也受到天气条件的诸多限制。而基于主动式微波遥感成像的InSAR技术被证明适合进行人类不易到达地区的地质灾害识别工作。本文以澜沧江流域梅里雪山段为研究区,使用PALSAR1、PALSAR2与Sentinel-1多源雷达遥感数据,结合D-InSAR与IPTA-InSAR技术开展冰川密林陡谷区的滑坡灾害精细识别工作。过程中发现长波长的PALSAR1和PALSAR2数据有更好的适应性,短波长的Sentinel-1数据通过数据量多的优势弥补了自身穿透能不足的缺陷；成功解译了研究区内92处活动性滑坡灾害；平面面积超过20万m_²的有26处；时间序列InSAR结果结合地面调查验证表明,澜沧江河谷典型的大型滑坡,梅里水滑坡和亚贡滑坡活动速率快,危险性高；德钦县成周边典型滑坡,丁羊丁滑坡与归巴顶滑坡整体处于蠕变状态,局部变形速率高；同时德钦县城周边泥石流与冰碛物运动较为活跃。