基于GIS考虑准动态湿度指数的滑坡危险性预测水文-力学耦合模型研究

降雨在区域浅层滑坡灾害危险性预测研究中起着关键作用。为综合斜坡地形因素和由降雨引起的地表水下渗、地下水径流对斜坡稳定性的影响,结合基于物理过程的无限斜坡模型和基于数字高程模型 DEM 的简化运动波模型,提出考虑准动态湿度指数的滑坡危险性预测水文-力学耦合模型。该模型基于地理信息系统GIS平台,采用矢量-栅格复合单元对斜坡进行危险性分析(即以斜坡单元为基本研究对象,用栅格数据进行单个斜坡单元稳定性分析)。首先,基于极限平衡理论推导无限斜坡模型;然后,在考虑降雨强度以及持续时间的情况下应用简化的运动波模型计算降雨入渗和地下水径流作用过程中的地形准动态湿度指数,得到滑坡土体饱和因子在时间和空间上的分布情况,并在此基础上实现水文模型与无限斜坡模型的耦合;最后,以三峡库区巴东新城区滑坡灾害危险性预测为例,验证模型在区域浅层滑坡灾害危险性预测中具有较高的精度。     

滑坡耦合效应及耦合参数研究

通过对滑坡形成的环境因素进行分析,诠释五大类环境因素中内在的耦合效应,并确定滑坡的耦合参数。运用改进的3层BP神经网络系统并结合MATLAB语言编程来实现耦合参数的量化,并在具体的工程实例中得到验证,对我国西南地区滑坡的研究有一定的参考价值。     

滑坡灾害过程耦合机制与方法研究

在三峡库区,沿江公路、城镇基础设施等所在区段,往往也是库岸再造、滑坡灾害多发地段。在基础设施修建过程中,有土石方开挖和填筑过程,期间还可能有不利的降雨过程、库水位浸泡过程、库水位降落过程、滑坡前缘冲蚀与淘蚀过程等等,这些过程耦合作用对滑坡稳定性有何影响,是滑坡工程评价和治理的关键。提出滑坡稳定性过程耦合机制及方法的新观念,并通过算例分析发现,对滑坡稳定性而言,水体入渗、前缘开挖、后缘填筑过程,均会降低滑坡稳定性。一般而言,水体入渗过程造成的滑带土抗剪强度参数衰减影响最显著,出现不利过程耦合时,对滑坡稳定性有灾难性影响。由于存在过程耦合作用的效果问题,因而在建设过程中应采取合理的施工步骤。     

地理信息系统/遥感技术支持下三峡库区青干河流域滑坡危险性评价

以统计模型为基础、地理信息系统作为工具的滑坡灾害评价模式已经得到普遍认可和使用,数字高程模型(DEM)、遥感影像、区域地质调查资料已经成为区域滑坡评价研究的因子数据源。选择三峡库区青干河流域顺向坡滑坡多发地段为研究区,在滑坡编目数据库基础上,通过:(1)数字高程模型获取高程、坡度、地形聚水能力因子;(2)遥感影像获取植被指数;(3)区域地质调查资料、数字高程模型计算斜坡类型定量因子TOBIA指数及获取岩石地层单元因子。采用二分类变量逻辑回归评价方法对上述6种因子建立滑坡危险性评价模型,开展地理信息系统/遥感技术支持下顺向坡滑坡危险性评价研究。研究结果表明,根据模型概率值分布和已知滑坡发育关系,可以将研究区划分为高危险区、中等危险区、低危险区3个等级,高危险区包含70%已知滑坡,中等危险区包含14%已知滑坡,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。     

基于边坡单元的三维滑坡灾害评价的GIS方法

利用一个新的基于地理信息系统(GIS)栅格单元的三维定量模型，并且以边坡单元(slope unit)作为研究对象，利用三维安全系数指标进行滑坡灾害的分区。假定初始滑动面为椭球体的下半弧面，滑坡的最危险滑动面通过Monte—Carlo模拟方法搜索最小三维安全系数的方法获得。本模型既可适应于单一土层，也可适应于多层地层的情况，还可考虑地下水和不连续面的影响。所有的计算过程和数据结果显示均在一个名为3DSLOPEGIS的系统内完成。在该系统中，使用一个GIS组件来实现所有的GIS功能和空间分析功能。     

滑坡实时监测网络地理信息系统研发及应用

 基于ArcGIS Server平台,结合SQL Server数据库,开发适用于滑坡的安全监测网络地理信息系统(GIS)。该系统在研究安全监测对象的空间和属性数据建模及可视化网络查询的基础上,完成滑坡监测信息的断面分析、平面分析及三维分析模块,实现监测信息在断面、平面和三维视图中的图形化表达及插值分析、趋势图分析等多种可视化分析功能,满足滑坡监测的空间数据和属性数据一体化、可视化显示及网络查询、空间分析功能多样化等功能需求。该系统适用性强,对滑坡监测数据的实时分析、安全评估以及预报决策将起到重要作用。     

水力及地震荷载耦合作用下基覆滑坡强度特性研究

浅层基覆滑坡的稳定性受水及动荷载作用显著,通过对西南某公路桥梁工程所穿越的基覆滑坡进行水力及地震荷载作用下的滑坡力学响应开展研究,采用条分法定量地对该滑坡在水力、地震荷载及耦合作用下进行稳定性分析。研究结果表明：滑坡体在持续性降雨或暴雨条件下,坡体处于长期饱和状态,坡体稳定系数为1.03,处于欠稳定状态;滑坡在地震荷载作用下,坡体稳定系数为0.89,坡体不稳定;在水力饱和作用及地震荷载耦合作用下,稳定系数降低到0.79,坡体处于更不稳定状态。对于浅层的基覆滑坡,地震及水力的耦合作用相较于单纯的持续性降雨的状况,更容易诱发坡体的滑动,产生滑坡地质灾害。     

基于Fisher判别分析法的滑坡稳定性评估模型及其应用

我国西南地区滑坡灾害点多面广、规模小、危害大,预测预报很大程度依赖群测群防体系。针对这种现状,该文提出了一种基于Fisher判别分析法的滑坡稳定性定性评估模型。该模型从致灾因素方面考虑,以发育地层类型、地貌类型、坡度、前后缘相对高差、灾体面积和灾体体积为判别因子,在历史资料的基础上,建立判别模型,对未知潜在滑坡进行判别归类,是一种典型的工程类比模型。该文对建立模型的原理和方法进行了论述,并以重庆酉阳县部分滑坡灾害隐患点资料为样本,详细说明了评估过程,并验证了模型的正确率,证明该模型可靠度比较高,并且简单实用,便于在群测群防体系中大范围推广使用。     

滑坡发生地周围类似滑坡再发分析及灾害评价

在具有相同和类似工程地质条件的山丘地区，其边坡破坏形式及滑坡灾害往往表现为相同和相近的特征，因此在分析大范围山丘区域内的滑坡灾害时，对既往滑坡破坏及灾害的研究可用于邻近区域滑坡灾害再发可能性分析。在调查和分析了发生于日本熊本地区的一边坡破坏及其灾害的机理后，采用边坡三维稳定性分析推求了适应邻近区域边坡稳定性分析的物理力学参数；同时将邻近的研究区域划分为边坡单元，对各边坡单元采用Monte Carlo模拟方法并基于边坡稳定性分析的极限平衡模型搜索了最不利的三维滑体；对照既往滑坡破坏及灾害的影响范围，对整个区域内的可能不稳定滑体的可能影响溪流及影响范围进行了分析，同时在与该地区的道路建筑物等地理信息系统数据集进行叠加后得出了今后可能受灾的民宅及路段。     

锦屏出场专用公路滑坡成因分析及稳定性研究

从地形地貌、地层岩性和水文地质条件及公路开挖等方面分析了锦屏出厂专用公路滑坡的成因,通过Geo-slope软件计算了滑坡的稳定性,研究了滑坡的稳定状况,为滑坡的进一步治理提供了可靠的依据。     

浙江下山滑坡特征及稳定性分析

新生代玄武岩在浙江省分布广泛,玄武岩台地型区滑坡是浙江省的重要滑坡类型之一,危害性很大。下山滑坡是浙江省迄今为止发生的最大滑坡,具有玄武岩台地型区滑坡的典型特征。用有限元方法对下山滑坡3条剖面的深部和浅部滑面进行数值模拟分析;应用蠕变模型对滑坡位移进行模拟;采用极限平衡法对滑坡在最高水位、常水位、枯水位时的稳定性进行定量评价,并使用滑坡监测资料进行验证。结果表明:(1)滑坡处于蠕滑状态;(2)降雨及地下水是造成下山滑坡产生滑移的主要因素;(3)滑坡治理中应以排水工程作为核心措施。     

基于改进动态规划算法的堆积体滑坡稳定分析

应用图论将堆积体滑坡稳定性分析中最危险滑动面搜索及安全系数计算问题转化为数学领域求最短路径问题。对动态规划算法进行改进,建立基于改进动态规划算法的极限平衡有限元方法,给出该方法的基本方程和路径上应力计算过程,避免引入辅助函数需给定初始安全系数进行迭代计算的缺陷。将该方法应用于溪洛渡左岸谷肩堆积体的稳定性分析,基于滑坡产生、发展、蠕变条件对其稳定性进行判断,对该堆积体的变形破坏机制进行分析和滑面形成条件探讨;借助监测资料揭示的滑面分布,验证改进动态规划算法搜索滑面位置与计算安全系数的准确性;在此基础上提出基于滑坡征兆的堆积体滑坡稳定性分析技术路线,可用于复杂滑坡堆积体边坡的稳定性分析。     

基于GIS的云南小江流域滑坡因子敏感性分析

进行滑坡因子敏感性分析是滑坡研究的一个重要的步骤，有利于研究滑坡的变形破坏机理及分析滑坡的空间分布规律，采用滑坡确定性系数的方法对云南小江流域进行了影响因子敏感性分析，确定了有利于滑坡发育的岩性、结构、坡度、高程、断裂等影响因子。     

某学院滑坡稳定性分析及防治措施

根据滑坡所在地区的地质环境条件,分析研究区滑坡危害和存在的建筑物开裂变形、水平滑移等问题,通过实地勘察,并进行室内岩土力学试验,分析粉砂质泥岩滑坡的滑动与形成机理。采用极限平衡法对自重、自重+地震、自重+暴雨,三种工况下边坡的稳定性进行分析,并提出相应的防护措施。     

基于GIS的区域滑坡危险性预测方法与初步应用

在GIS平台上，将多元空间信息统计分析方法与非线性统计预测方法相结合，在充分考虑滑坡与各环境因子之间的统计相关性和位置相关性的基础上，研究了滑坡与环境因子之间定量关系的表示方法，建立了单因子分析，多因子分析、整组性分析和多元空间信息的非线性预测模型，在理论基础上，选取香港大屿山岛中部作为试验研究区，利用环境因子进行区域滑坡危险性预测，经实际资料检验表明，该模型可获取较高的预测精度，具有极大的应用潜力。     

在GIS中实现基于力学原理的滑坡稳定性计算

论述了利用GIS二维与三维地质信息转化技术，并结合GIS空间分析和ArcView GIS的Avenue语言编程技术，在GIS中实现基于力学原理的滑坡稳定性计算的有效途径及方法，为全方位快速进行滑坡稳定性综合评价提供了新的手段。     

爆破卸载治理滑坡及稳定分析的应用研究

对不稳定的土体采用定向控制爆破方法,将滑坡体上部土体抛掷到坡脚,降低坡体的重心,达到治理滑坡的目的。采用瑞典条分法,进行滑坡体的稳定性检算,对药室装药量、爆破作用指数、最小抵抗线等参数进行设计计算。用体积平衡法绘制预计爆后地面堆积线,并对稳定性进行了分析。采用洞外大间隔等微差起爆减弱爆破振动效应,达到控制爆破的目的。     

某滑坡稳定性分析评价

通过现场勘察并在分析该滑坡特征的基础上,利用传递系数法和推力法简化方程式计算滑坡的稳定性。结果表明勘察区近期在雨季处于不稳定状态,旱季表层土体处于欠稳定状态,而地震时处于不稳定状态。但考虑破碎带加载后,勘察区在雨季状态和受地震影响处于不稳定状态。建议采取相应的工程治理措施,及时进行防护,减小危害。     

论滑坡稳定性分析方法

 以地质体的渐进、动态破坏为基本出发点,对滑坡的稳定性问题进行较为系统的讨论。通过具体滑坡现象和模型试验说明研究滑坡问题的复杂性;按照山体的破坏程度,划分包括既有破坏、局部再破坏、贯穿性破坏、离散性破坏和运动性破坏几种破坏形式,说明破坏类型的转化正是山体渐进破坏的过程;综合分析极限平衡法、有限元法、离散元法分析边坡稳定性的局限性;详细介绍基于连续介质的离散元法的特点;建议将滑坡体地表裂缝作为参数分析的基本参量;阐述分析运动性破坏的重要性;特别强调单纯靠计算方法不能解决工程问题,将计算模型与现场监测结果分析相结合,是正确判断山体当前状态、分析滑坡稳定性的有效途径。     

平卧“支撑拱”锁固滑坡动力学机理与稳定性判据

滑坡在渐进性变形过程中。因滑床或滑坡侧翼位置局部未贯通部位的存在，或滑坡启动以后受前进方向“柬口状”地形的约束，滑体变形受限制或运动制动，不能充分失能，从而在这些受限约束部位形成由松散岩土体组成的平卧“支撑拱”结构。“支撑拱”结构的形成，相当于滑坡变形的锁固段，它一方面阻挡拱后向下滑移的堆积物，使它在这一带压密、隆起，成为滑体中的应力集中部位；同时又通过拱圈将滑体中心的部分下滑推力传递至两侧拱座，使拱座成为应力相对更为集中的部位。一旦土体中孔隙水压力的增高，使土拱与拱座基岩接触面间的抗剪强度降低到一定程度，将导致某一个拱座失稳被突破，整个拱圈崩溃，进而引起“支撑拱”上部滑体的突然滑动。根据物理模型实验应力分析，滑体中“支撑拱”结构表现为拱顶凸向坡体上方的“最大主应力拱”，而在其上方一定高度范围内还出现拱顶凸向坡体下方的“最小主应力拱”，据此建立了“支撑拱”的计算模型。假定滑坡岩土体为刚塑性体，在考虑滑体自重力、滑面抗剪强度与滑坡两翼摩阻力的共同作用下，以及最小主应力拱引起的滑体中应力重分布的情况下，确定了“支撑拱”(最大主应力拱)上的均布荷载：根据拱的塑性极限平衡条件，建立了拱稳定性的判据：并定量分析了拱效应出现的条件、拱保持最大与最小稳定性的条件以及各种影响因素。