矿震震源时空分布的分形特性与活动性预测——以新疆阿舍勒铜矿为例

基于分形理论的分形维数与岩体破坏活动规律之间有着密切联系。为研究岩体破坏时空分维值变化规律,揭示岩体破坏的实质,达到预测预报的目的,利用盒维数计算的方法分析阿舍勒铜矿微震监测系统的震源定位数据并聚类分析其时空分布规律与生产活动、开拓工程等之间的关系。首先,震源定位时空分布特征与分维值存在显著相关性;其次,在球覆盖半径为5时,时间空间分维值和无标度区间拟合程度最优,即根据分维值变化趋势预测预判岩体破坏过程的准确性最高。最后,时间、空间分维变化具有同趋势性并且和能量释放情况联系密切,更有利于实际工程应用。     

攀枝花市某滑坡监测实施与变形分析

现阶段滑坡监测方法有地表位移监测和深部位移监测,而当滑坡处于加速阶段,主要采用应急地表位移监测.因此,测量机器人就体现出了极大的优势.本文结合攀枝花市某滑坡雨季应急变形监测,在滑坡变形的各个阶段,采取灵活的测量机器人全自动化应急监测方案,获取宝贵的监测数据,以及根据滑坡体区域地形地貌特征和滑坡体类型,做出及时准确的预警...     

具有蠕变特点滑坡的加速度变化特征及临滑预警指标研究

 具有蠕变特点的滑坡从变形启动到整体滑动破坏这一过程一般要经历初始变形、等速变形和加速变形3个阶段,且不同阶段有其不同的变形特点。依托于大量滑坡变形监测数据,对滑坡从开始变形到失稳破坏全过程中的累积位移、变形速率和加速度等的变化规律进行系统地分析和研究,发现加速度的变化表现出与累积位移和变形速率完全不同的特点。在斜坡变形进入临滑阶段之前的所有时间段内,加速度值基本在0附近作上下振荡,而一旦进入临滑阶段,加速度则骤然剧增,呈现出明显的突变特征。也就是说,加速度在斜坡进入临滑阶段前后呈现出迥然不同的特点。针对此特点,提出基于加速度的滑坡临滑预警方法和临滑预警指标d。根据该指标,可望实现滑坡的自动临滑预警。     

三峡库区某滑坡稳定性时域分级评价

结合三峡库区某滑坡全自动专业地表位移长期监测资料,利用小波分析等数学方法半定量地探究在降雨和库水位两个因素作用下滑坡的运动演化过程,分月测值、日测值、时测值逐步细化的分级模式综合评价滑坡的稳定性及变形特征。结果表明:此评价法能客观、全面的反映滑坡稳定性的现状和发展趋势,对同类滑坡的研究具有借鉴意义;现阶段该滑坡处于潜在不稳定状态,库水位上升时抑制滑坡变形(较为微弱),下降时促进滑坡变形,并且这种影响一般会滞后一个星期左右。降雨量与滑坡变形成正相关,两种因素叠加作用时,变形速率显著增加。     

高速滑坡远程预测的块体运动模型

 基于对高速滑坡发生机理的认识及对其运动特征和堆积特征的分析, 认为滑体内部的速度和变形具有不均匀性, 且运动过程伴随着变形能的积累、释放和损耗。在此基础上, 假定滑体的运动形式是连续可变的, 建立了预测高速滑坡远程的块体运动模型。应用该模型可以模拟滑坡发生后滑体运动的全过程, 同时可预测滑坡的最大滑速和最大滑距。利用该模型对洒勒山滑坡等实例进行了数值模拟, 结果和实际基本相符。     

基于综合监测的滑坡变形特征的分析

为定量描述滑坡空间变形特征,在对滑坡体地形地貌和地质构造勘察基础上,采用全球定位系统地表绝对位移监测、光纤光栅深部变形监测和自动拉线式裂缝变形监测综合监测技术,结合重庆市玉台村滑坡裂缝变形特点,综合分析玉台村滑坡空间变形规律和失稳破坏机制。结果表明：1)综合全球定位系统监测、光纤监测和自动拉线式裂缝监测的方法有利于从地表变形、深部变形和裂缝变形方面对玉台村滑坡三维变形特征进行全面分析,是一种高效经济、优势互补的监测方法。2)玉台村滑坡表现出深层滑体的阶段性变形特征。在失稳前期,滑体后部整体滑动速率较快,变形量随时间近似呈线性增长,且地表变形监测数据的波动对降雨有较强的响应。随着滑动的持续,后缘裂缝变形逐渐退出增长阶段,靠近中部滑体的裂缝变形仍较为活跃,变形差异与地形陡缓有关。3)不利的地形与汇水条件、连续降雨、基岩隔水性以及坡前切脚与坡后堆载构成了滑坡变形的主控因素。     

荷载和试件形状对水泥基材料碳化反应孔结构分形特征的影响

利用MIP压汞仪对碳化反应前后不同荷载应力水平和不同试件形状的孔结构信息进行定量研究,利用分形理论中的热力学分形模型计算出各组试样的孔表面积分形维数,分形维数越大表示孔结构的曲折和复杂程度越大,有害侵蚀性介质传输难度增加。研究结果表明:利用分形理论中的热力学分形模型可以定量地表述孔结构的变化,其数值结果在拓扑维数2.0和2.7之间。荷载影响下砂浆试样的孔表面积分形维数的分维值在2.1~2.5之间;对应力水平为0.2的试样,拉应力作用下其孔表面积分形维数的分维值比压应力作用下的大;对应力水平为0.4,0.6的试样,其拉应力作用下的分维值比压应力作用下的小。不同形状的水泥基试样其孔表面积分形维数在2.0~2.7之间,碳化前后其分维值都减小,但是块状试件的分维值减小的幅度比圆柱状试件要大。     

骨架密实型沥青混合料集料的分形特征

为了分析和利用骨架密实型沥青混合料集料分形特征,基于分形几何的基本理论,推导出了集料的质量分布分形几何模型,并以SMA-16混合料为例,探讨了集料分维值(D)的最小计算粒径;结合SMA-16混合料体积参数的测试结果,研究了分形维数与体积参数的关系.结果表明:对于SMA-16混合料,分维值的最小计算粒径为0.6 mm;规范级配范围对应的分维值为2.355～2.457;分维值越大,混合料级配越细;分维值与空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度等混合料体积参数有很好的线性相关性.     

开挖致使古滑坡复活变形机理研究

以三峡库区兴山县大礼溪村古滑坡为例,通过地质勘察、近1a的现场宏观巡查、人工GPS位移监测数据、自动GPS监测数据等,在剖析该滑坡存在的古滑坡特征的基础上,分析了滑坡复活过程中地表裂缝发育的时空规律以及变形特征,并结合Geo-Studio模拟确定了开挖和降雨两种作用对古滑坡复活变形的影响及主次关系。研究表明:①大礼溪滑坡为地质历史时期形成的含软层中—陡倾顺层岩质古滑坡;②滑坡复活变形与开挖作用密切相关,前期集中于临近最早开挖区域的前缘Q3附近,并沿着开挖方向逐渐在前缘Q4、Q5出现,最终在前缘Q5附近演化出次级滑坡,与此同时,纵向上变形逐渐向中后部推进,表现出渐进后退的发育特征;③开挖作用是滑坡变形复活的主要因素和诱发因素,降雨为激发因素,两者共同作用促使变形持续发展。     

混沌理论在公路滑坡预报中的应用

基于腊寨某公路滑坡位移观测资料,运用混沌理论中的时间函数与分维数分析方法对滑坡位移及其矢量角变化规律进行深入研究．发现滑坡位移矢量角的时间相关函数C（t）与位移分维数随着滑坡失稳程度的加剧呈现明显的下降趋势。研究表明：滑坡位移及其矢量角与稳定状态具有同步的动态变化过程．说明混沌方法可用于滑坡动态评价和预报。     

有限元数值分析在滑坡稳定性分析中的运用

在对有限元数值分析理论进行仔细研究的基础上,对滑坡体结构、滑动范围及规模进行分析,利用有限元对滑坡体的变形和应力情况开展了数值模拟,结合变形监测数据,对滑坡体的变形特征进行了研究,为滑坡稳定性分析和整治方案研究打下了坚实基础。     

三峡库区堆积层滑坡变形破坏演变机理

滑坡的蠕变破坏演化机理指在滑坡各种诱发因素作用下,显示滑坡的发生、变形、破坏的全过程与时空规律。该文从宏观观测、监测数据与数值计算三个方面分析研究了滑坡演化机理,提出了相应的滑坡阶段划分及其评价指标。重点是应用有限元极限分析法和黏弹塑性模型,给出了滑坡监测点的位移-时间曲线;直观显示了滑面的受力、变形到破坏的全过程;通过计算位移-时间曲线与监测位移-时间曲线的对比,给出了滑坡不同时刻的实时稳定安全系数,由此可确定滑坡已经进入哪一阶段,并获得滑坡的临滑时间及预测最终滑动时间,为滑坡的预报预警提供可靠依据。从而使滑坡演化机理的认识提升到可视的、定量的、可预测的阶段。     

库水位下降诱发的特大型顺层岩质滑坡变形特征与诱发机制

通过三峡库区旧县坪滑坡2016年6月~2018年8月的GNSS监测数据,采取多因素综合过程分析和定量分析手段,分析了滑坡变形在库水位7个不同变化过程下的响应特征和诱发机制。研究表明:(1)库水位下降是旧县坪滑坡位移变形的主要诱发因素,一般情况下,库水位下降速率越大,滑坡稳定性越差:库水位快速下降期间(>0.4 m/d)无强降雨时,滑坡仍可产生较强位移变形;库水位缓慢下降期间(<0.2m/d)无强降雨时,滑坡一般不产生明显变形。(2)强降雨在库水位下降期和145 m低水位运行期对滑坡位移变形可产生促进和一定的诱发作用,在库水位上升期(>0.5 m/d)则难以诱发滑坡产生变形。(3)对诱发滑坡变形来讲,降雨强度可以和库水位下降速率起相互补偿作用。即:通常情况下,库水位下降速率越大,诱发滑坡产生变形的降雨量可以更小。(4)库水位升–降转换期,渗透压力方向在一段时间内会逆库水位的下降变化而指向坡内,强降雨和库水位下降速率在一段时间内(数日至十余日)均不能诱发滑坡产生明显位移变形。(5)库水位高频低幅波动期间,总的渗透压力方向一般指向坡内,此阶段无论库水位下降速率多大,滑坡通常不会产生较强变形。该研究成果可对水库涉水型滑坡成因机制分析、监测预警判据研究、动态风险管理及应急抢险处置等提供重要借鉴。     

测量机器人在野猫面滑坡变形监测中的应用

介绍了自动变形监测系统及其在野猫面滑坡变形监测中的应用,结果表明,采用测量机器人对该滑坡能进行快速监测,具有时效性强、观测精度高等特点,并可同时获得每个变形点的平面位移和垂直位移信息,克服了以往平面位移监测和垂直位移监测分别进行的缺陷。     

滑坡深部变形监测方法与应用探讨

观测滑坡深部变形是了解滑坡启动机理以及进行滑坡监测预警的重要内容。本文以三峡库区凉水井滑坡作为监测实例,收集了测斜仪监测方法和拉线式监测方法测量出的深部变形数据,分析了深部变形随时间的变化规律以及与地表变形的关系,对比了两种监测方法获得的数据,测斜式监测方法表现更加灵敏,但量程小,拉线式监测方法量程大,但灵敏度低。依据深部与地表协调变形对滑坡变形启动模式提出了新的分类,在此基础上,对两种监测方法的适用性进行了总结,并提出了合理建议。     

巫山青石滑坡复活机制研究与稳定性评价

受三峡库区175 m水位蓄水影响,引起了古滑坡复活,前后缘出现了大规模的变形,坡体的稳定性降低,直接威胁到景区、航道、电站的安全。本文根据滑坡的地形地貌及滑坡变形的监测数据,结合所处的地质环境条件,对滑坡的复活机理进行了系统的分析,在此基础上采用极限平衡法和FLAC数值模拟方法分析了滑坡的稳定性,得到滑坡目前处于基本稳定状态。滑坡属于牵引式滑移,其整体的稳定性取决于滑坡前缘强变形B、C区的稳定,若前缘强变形区再次发生大规模变形破坏,势必影响滑坡的整体稳定性。最后,针对滑坡提出了采用专业监测预警+裂缝封闭+截排水沟+清除前缘垮塌区表面危险岩块的综合防治方案的建议。     

考虑滑动过程内部崩解耗散的滑坡体运动模型

滑坡体运动模型是计算滑速、滑距及滑体动能等运动特征参数的基础,是滑坡致灾范围及致灾强度评估的关键技术,现有运动模型将滑体作为质点或刚性块体,没有考虑下滑过程中内部崩解摩擦耗散的能量,而实际滑坡中这部分能量对滑坡致灾强度指标有较大影响,为此,基于滑体下滑运动机理提出了一种考虑内部耗能的运动模型,该模型将滑体下滑运动抽象为变形体平面运动问题,并将滑体简化为内部变形受力服从滑体土直剪实验破坏后应力应变关系的质点黏壶系统,从而建立其运动学控制方程。还推导了黏阻力计算公式,与运动方程联立得出滑速、滑体动能、滑体重力势能、滑体内部耗能及滑距的计算公式。结合实际滑坡工程进行计算分析得出,该模型一定程度上反映了滑体运动过程中内部崩解摩擦耗能的规律,计算结果与离散单元模拟结果及模型试验规律相近,比传统的运动模型更贴近实际,且比数值模拟更简捷,为滑体运动模型理论研究和工程推广提供了一种新的途径。     

缓变式滑坡岩土体的变形计算

本文对缓变式滑坡岩土体的变形机制及变形特征进行了探讨,在分析滑坡监测数据信息的基础上,认为颗粒与颗粒之间挤压而引起岩土体的变形是连续的、缓慢的、长期的,是伴随着整个变形过程的,并选取了与其相关的监测数据,运用线性回归理论中的最小二乘法对主滑段内部颗粒之间的应变进行了求解,并对其变形能进行了计算。     

三峡库区典型滑坡的稳定分析及预测研究

以三峡库区某典型滑坡为例,介绍了滑坡基本特征,结合Morgenstern-Prince法对滑坡进行了稳定性计算,分别计算出各个监测点水平位移17种预测模型的5年预测数据,分析了预测数据变化趋势和滑坡变形趋势。