WA-BT-ELM耦合模型在黄土滑坡位移预测中的应用

黄土滑坡的变形演化过程往往受到多种因素的影响,呈现出非线性特征。基于小波分析函数(Wavelet Analysis,WA)、提升回归树(Boosting Regression Tree,BT),以及极限训练机(Extreme Learning Machine,ELM)方法,提出一种名为WA-BT-ELM的黄土滑坡位移预测新方法。该方法将非线性位移数据作为一时间序列,运用小波分析函数将监测点累积位移曲线分解为若干子小波;随后使用提升回归树对所有子小波进行重要度分析,剔除相关性不高的子小波以去掉冗杂信息;最后运用极限训练机,结合筛选得到的子小波对滑坡位移进行预测分析。基于该模型对甘肃省永靖县黑方台滑坡区的滑坡位移监测数据进行预测,得到了优于ANN,BPNN,SVM,ELM,以及WA-ELM预测模型的结果,故认为WA-BT-ELM模型是一种有效的黄土滑坡位移预测方法。     

黑方台焦家4号黄土滑坡发育特征及滑动机理

20世纪60年代以来,大量的灌溉系统在黄土地区建设运营,解决了农业的干旱问题,但同时灌溉也诱发了大量的滑坡。其中,2015年1月28日20:00,甘肃省永靖县焦家村发生了一起中等规模的黄土滑坡,滑坡严重影响其下方309国道线和六盘峡水库的安全。采用对裂缝分布、水文地质的调查,结合低空摄影测量、精细工程地质测绘、室内三轴试验等研究方法,对焦家4号滑坡的基本特征进行了分析,对形成滑坡的成灾机理有了初步认识。结果表明:(1)滑坡发生前,后缘裂缝有明显的变形情况;(2)滑坡滑动距离为548.3 m,体积为15.35万m~3,面积为6.6万m~2;(3)饱和黄土应力应变模式表现为强烈的应变软化剪缩型,并具有一定的静态液化特性;(4)滑坡是饱和黄土层静态液化引起的。     

突发型黄土滑坡的临界水位研究——以甘肃黑方台黄土滑坡为例

甘肃省黑方台黄土滑坡的现场调查表明,地下水位的上升会导致突发型黄土滑坡发生;典型滑坡水位和变形的同步监测,证实地下水位上升到一定限度后会引起滑坡的变形破坏。为进一步揭示水位对土体破坏的影响,采用三轴常偏应力排水剪试验研究了孔隙水压力逐级增加过程中土体的破坏过程。结果表明,孔隙水压力达到轴向应力26%时会引起土体变形的突然增长并破坏,对应了黑方台地下水位占黄土厚度比例为0.4时会引起坡体失稳,并通过现场调查滑坡水位和黄土厚度验证了试验结果。结合试验和调查,以水位比例建立了这类滑坡的判识方法。     

甘肃黑方台灌溉与地下水位响应规律分析

黑方台位于我国甘肃省,由于常年灌溉使得地下水非常丰富,在台塬边诱发了大量的黄土滑坡。为了解黑方台地下水位与台塬灌溉的响应规律,在黑方台台塬中部和台塬边钻孔埋设水位计,监测地下水的变化情况,将地下水位与对应的灌溉数据进行相关性分析。通过近3年的监测,并结合台塬其他地区水位数据进行验证发现,地下水与灌溉具有很好的相关性,地下水相对于灌溉具有133 d的滞后期,台塬渗透速率为1. 3×10~(-4)cm/s,这与黄土中值粒径、黄土厚度和灌溉量差异有关。     

邯郸市某基坑不同工程地质条件下的支护设计

介绍基坑支护方案的选取,根据实际工程地质情况,基坑北侧采用安全可靠的单支点排桩与锚杆支护,其余三侧采用成本低、经济性好的土钉墙支护。采用朗肯土压力公式设计并计算了单支撑排桩与锚杆以及土钉墙支护的参数,并进行了安全稳定性验算;确定了施工过程中的变形监测方案。     

沟道坡度对泥石流起动模式影响的模拟试验研究

沟道内松散堆积物在不同坡度下形成泥石流的机理不同,为研究沟道坡度对泥石流起动模式的影响,通过泥石流物理模拟进行了松散堆积体形成泥石流的试验,选取5组坡度和三种级配研究了不同坡度和级配下松散堆积体形成泥石流的起动方式。结果表明,沟道堆积物在坡度为14°和15°时呈典型的沟床起动特征,在坡度大于15°时呈滑坡流态化起动特征,临界坡度在15°与16°之间;泥石流起动时孔隙水压力随堆积体级配减小而减小,重度随堆积体级配减小而增大,级配对泥石流形成方式无明显影响。     

甘肃黑方台黄土滑坡滑距影响因素的试验研究

黑方台位于长期灌溉地区,黄土滑坡广泛发育,直接威胁到了台塬下方村落的安全,深入研究这类滑坡的危害特征,进行合理有效的滑坡预测对保障当地居民的生命财产安全有着重要意义。基于室内模拟试验,选用黑方台原样黄土,在测得其初始质量含水率的前提下,通过控制固定的滑坡体体积,在不同坡度下进行了多组不同质量含水率的模拟试验,测量并记录试验得到的黄土滑坡的滑距、宽度、堆积厚度、面积等数据,通过综合分析所得数据,建立坡度及质量含水率与黄土滑坡各项基本特征参数的关系。     

苦水沟泥石流堵塞小沟河可能性分析与防治对策

2010年8月13日苦水沟暴发了较大规模的泥石流,致使主河短时堵塞并溃决,造成了较大灾害。为此研究了苦水沟泥石流形成的物源条件、地形条件、降雨条件及基本特征,根据沟道内取样及泥石流的洪痕断面计算了泥石流的重度、屈服应力、流速流量等静动力学参数,分析了苦水沟泥石流堵河的可能性,并提出相应的防治措施。     

甘肃黑方台黄土滑坡类型及其发育特征研究

位于黄土高原的甘肃黑方台由于近年来的农业灌溉用水使地下水位抬升,造成了大量黄土滑坡,进而给当地造成了严重损失。对滑坡体进行了现场调查,在查明黑方台基本环境地质条件的基础上,采用统计分析法和定性分析方法对滑坡进行空间分区和分类,将其滑坡分为黄土—泥岩滑坡、浅层黄土滑坡、黄土泥流和突发型黄土滑坡4类,并结合其基本地质条件对不同类型滑坡的基本特征数据进行对比分析,得出各类滑坡基本特征差异的主要影响因素。最后对黑方台滑坡的防治提出了指导建议。     

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。