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。     

滑坡深部位移监测新技术及预警预报研究

为了探讨滑坡深部位移监测新技术及预警预报方法,介绍阵列式位移计SAA新型监测技术和常规监测方法应用于高原山区公路滑坡的深部位移监测过程,提出监测孔动能计算方法,并对滑坡从变形启动至整体失稳破坏过程中的位移速率、加速度及动能和动能变化率的变化规律进行系统地分析研究,提出基于动能和动能变化率的临滑预警方法。结果表明:阵列式位移计SAA具有量程大、稳定性高、易于实现远程监控等优越性;利用动能和动能变化率曲线的变化特征可以较好地识别滑坡的演化规律及各个阶段,并能够确定滑坡变形过程的时间阙值;通过动能和动能变化率曲线得到的滑坡预警时间和演化阶段与加速度曲线得到的结果较一致,表明所建立的预警预报方法的可行性和有效性,可望真正地实现滑坡的自动预警。     

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...     

几种常用的边坡深部水平位移监测技术分析

为了减少滑坡灾害的发生,对钻孔测斜仪、拉线式深部位移计、多点位移计和时域反射技术几种常用的边坡深部位移监测技术的原理、适用性及优缺点进行了分析,研究了各监测技术的特点,为制定适宜的边坡监测实施方案提供参考。     

黄土坡滑坡区临江1号崩滑体深部与地表变形关系探讨

以巴东黄土坡滑坡区的临江1号崩滑堆积体为研究对象,通过对该崩滑体2.5年间地表及深层位移监测资料进行对比分析,得知崩滑体各部位的地表和深部均有明显变形。运用曲线拟合的方法,将临江1号崩滑体前缘和中部的地表及深部30组变形监测数据进行拟合,得到崩塌体深、表部变形呈现线性函数关系的结论,为该黄土坡滑坡稳定性分析及变形破坏趋势预测提供了依据。     

堆积体滑坡滑带启动变形分析

根据钻孔倾斜仪深部变形监测资料,研究了清江水布垭工程堆积体滑坡滑带的变形机制。发现滑坡的变形起源于滑带的主滑面;然后自下(盘)而上(盘)依次缓慢发展,滑带中的各点自变形启动到变形峰值历时13～28月不等。变形-时间曲线可分成两种类型,其一有匀速、加速、减速、稳定4个阶段,其二没有加速阶段,只有上述其余的3个阶段。变形发展的各个阶段与施工开挖和滑坡加固过程有关,并随滑坡开挖,变形启动和发展;随滑坡加固,变形受阻和逐步趋于稳定。根据上面提出的变形传播特性,提出滑带上盘变形加速启动预警标准,这种标准使预警的变形阶段可控,对监控滑坡安全有重要意义。     

PPP-BOTDA分布式光纤技术在白水河滑坡监测中的应用

光纤传感技术是滑坡监测领域较新的方法,通过在白水河滑坡前缘采用定点固定加直接埋设的方式并行布设应变式光纤和温度补偿式光纤,开展地表变形监测。根据PPP-BOTDA分布式光纤理论,对应变式光纤和温度补偿式光纤的应变数据进行温度补偿处理,得到光纤因变形而引起的实际应变。利用巴特沃斯低通滤波去噪方法,比较4组不同采样频率下的滤波效果及残差,确定滤波器阶数n和截止频率Wn。为表征2次监测数据之间的差异,选取光纤2次监测曲线与固定横轴的面积差作为评判指标,获取光纤沿线面积差,得到面积差与光纤应变差异程度之间为正相关关系,同时与野外实测数据进行对比分析。结果表明,采用PPP-BOTDA技术进行滑坡地表变形监测时,利用巴特沃斯滤波器进行去噪处理,并采用应变面积差表征光纤应变差异程度的分析结果,与野外空间地理位置上吻合度较高,对光纤技术在滑坡监测中的应用具有一定的借鉴意义。     

基于实时监测的新村滑坡参数变化特征分析

新村滑坡位于云南哀牢山中段东麓,为残坡积层滑坡,受地质构造作用及外界诱发因子影响明显。综合考虑滑坡的多种因素关系,在勘查工程配合下,开展地表位移、深部位移、含水率、孔隙水压力、水位、降雨量等6类参数监测,以1 h为间隔进行数据采集,建立了自动监测、自动传输、自动入库等全自动监测系统,捕捉降雨入渗导致滑坡内部相关参数的变化特征,为研究降雨-入渗-斜坡变形破坏提供基础数据支撑。根据2010年7月20日至8月2日监测时段的结果分析,该降雨过程使滑面附近含水率随降雨的影响增大了2%,水位升高1.1 m,水位升高滞后降雨1~2 d,导致①号地表位移监测点出现24 mm的局部滑动,但未引起深部位移的明显增加,该降雨条件下滑坡整体处于基本稳定状态。     

基于不同Bootstrap方法和KELM-BPNN模型的滑坡位移区间预测

为解决传统滑坡位移点预测模型无法对自身预测结果的可靠程度进行有效描述这一问题,引入区间预测方法,提出一种基于不同Bootstrap方法和KELM-BPNN模型的滑坡位移区间预测模型。该模型以4种常用的Bootstrap方法为基础,首先对由各种外界触发因素与滑坡地表位移的监测信息组成的原始数据集,分别进行B次有放回的等概率随机抽样;然后基于不同Bootstrap方法得到的B个伪数据集,分别训练B个KELM模型对系统误差的方差进行估计,并根据估计结果,训练一个BPNN模型对随机误差的方差进行回归逼近;最终将采用相同Bootstrap方法得到系统误差方差和随机误差方差相结合,构造出在不同置信水平下的滑坡位移预测区间,并通过综合对比分析,提出与实际滑坡变形特征相适宜的位移区间预测模型。以三峡库区内具有阶跃式变形特征的典型堆积层滑坡——白水河滑坡为例,选取ZG93和ZG118两个监测点在2004年7月～2013年12月期间的数据进行研究。结果表明,与传统点预测模型相比,该模型不仅能够提供具有一定精度的点预测结果,还能构造出较为清晰、可靠的位移预测区间将真实的位移曲线完全包裹在内。此外,通过预测区间宽度的实时变化,该模型能够较好地量化与解释滑坡演化过程中外界触发因素的动态变化对滑坡变形造成的不确定性影响,为滑坡灾害的预报预警提供了一种新的思路和方法。     

一种滑坡深部位移监测数据处理方法

现阶段,滑坡深部位移监测数据处理一般是根据位移-时间变化曲线确定滑坡稳定性,并结合测量曲线和钻孔柱状图确定滑带位置。但随着边坡工程地质条件日益复杂,要想通过简单位移变化规律判断滑坡状态是困难的。通过监测位移反分析得到滑坡材料参数进而对滑坡稳定性进行评价,无法避免计算模型、材料参数、边界条件等与实际不一致所引起的误差。临界滑面的计算方法大多都是基于应力分析基础上,文章在现有研究基础上,提出对滑坡地表位移、前后缘裂缝和深部位移监测等数据建立三维等参单元插值模型,并利用几何方程求得滑坡应变,通过应变判识滑坡破坏存在诸多问题,可采用等效应变搜索方法找出临界滑面的位置。该方法不需进行应力计算,从而避免了材料参数、边界条件等带来的误差,同样可用于地质条件复杂的滑坡工程,表现出良好的适用性。     

深层水平位移监测技术的实践应用

在深基坑开挖过程中,深层水平位移监测技术借助CX-806D型测斜仪对基坑进行内部位移变化监测,通过对监测信息的分析,对评价基坑的安全,制定进一步的施工策略,实现信息化施工,避免事故的发生有着重要的意义。在基坑支护结构中护坡桩顶(冠梁)水平位移观测及护坡桩体深层水平位移观测都能够直接反映基坑支护结构变形特性,是支护结构安全状况的重要指标。济宁太白路万达广场工程的围护桩体或坑周土体的深层水平位移的监测采用在墙体或土体中预埋测斜管(PVC管)、通过测斜仪(CX-806D)观测各深度处水平位移的方法,监测精度可达到±0.01mm/500mm。利用测斜仪定期对管道的形变情况进行监测,然后通过纵向比较各期的监测数据,就能够得到桩体各深度在监测期间的形变情况,它在及时掌握工程的质量以及保证工程的安全性方面发挥着积极的作用。     

四川丹巴甲居滑坡动态变形过程三维系统监测及数值模拟分析

 受青藏高原地质构造作用的影响,我国西南山区分布着大量成因类型多、机制复杂、突发性强、变形破坏发展趋势难以预测、失稳后破坏性大等特点的堆积体滑坡。甲居滑坡为大渡河上游一巨型松散堆积体古滑坡局部复活,针对滑坡动态变形过程和失稳破坏迹象,综合采用GPS地表位移监测、干涉InSAR监测和深部位移监测(测斜仪),3种监测技术优势特点并相互结合构成三维系统监测网。根据监测成果分析,判别其当前为浅表层加速变形破坏和深部缓慢变形的演化阶段;研究其变形失稳模式为浅表层滑移–拉裂失稳破坏和深部蠕滑–拉裂变形的复合模式;并利用FLAC3D数值模拟滑坡在动态变形过程中滑坡体内的应力场、位移、塑性破坏区分布特征的变化。     

瀑布沟水电站库首右岸拉裂变形体变形特征与分析

 随着我国水电建设的大力发展,越来越多的大型工程遇到松动岩体稳定问题,松动岩体的变形特征及失稳机制十分复杂,亟待进一步研究。以瀑布沟水电站库首右岸拉裂变形体监测资料和地质资料为基础,总结出用监测数据分析拉裂变形体变形特征及失稳机制的方法,并与清江隔河岩茅坪滑坡、瀑布沟堆石坝上游坝坡的监测资料分析结果对比,验证该方法的可靠性。研究结果表明：(1) 拉裂变形体以块体错动的方式变形,且地形控制其优势错动方向;(2) 拉裂变形体的变形模式是局部渐进式错动,目前不同部位的岩体错动方向、错动时间等均存在较大差异,空间上未形成整体、时间上未形成统一的错动;(3) 根据竖直测斜孔监测分析结果反映的特征,将错动带分为两大类(I和II),且将第I类进一步分为两小类(I1和I2);(4) 利用锚索进行深部治理时应重视辨别错动带的类型,重点控制第I类错动带,同时还应重视随机锚杆的浅部治理;(5) 拉裂变形体的变形对降雨和蓄水不敏感。     

抗滑桩变形监测及位移确定研究

针对抗滑桩深部变形监测中存在的问题,提出应用布里渊光时域反射计(BOTDR)技术监测抗滑桩深部变形及根据监测数据确定抗滑桩的位移。通过分析抗滑桩位移与其他物理量之间的关系,结合BOTDR监测抗滑桩应变特征,建立抗滑桩位移与应变之间的二次积分函数关系,并在假设基础上,给出边界条件和解析过程。通过对浙江省诸永高速公路红岩村I号滑坡抗滑桩BOTDR监测的实施及监测结果的计算,并与抗滑桩测斜监测结果对比,对基于BOTDR的抗滑桩位移确定计算模型进行了验证。研究结果表明：通过BOTDR技术监测抗滑桩的深部变形是可行的,抗滑桩的位移确定计算模型一定程度上能够满足工程需要,并且将光纤沿抗滑桩竖向受力钢筋布置,由其监测结果对位移进行计算较为准确。最后,对基于BOTDR技术确定抗滑桩位移的光纤铺设位置选取给出建议。本研究对推动BOTDR监测技术在抗滑桩以及相关桩基工程监测中的应用及数据使用方面具有参考和借鉴价值。     

Real-time monitoring instrument designed for the deformation and sliding period of colluvial landslides

A real-time monitoring instrument for colluvial landslides that can capture horizontal displacement during the deformation period of the slope, deep dislocation displacement, accurate depth of the slip surface, and sliding direction during the initial sliding period has been developed. The horizontal displacement monitoring system is a monitoring apparatus assembled in an array based on the MEMS (Micro-Electro-Mechanical System). Horizontal displacement is obtained by integration of the X- and Y-direction angles along the drilling direction, and the sliding direction is simultaneously measured via vector composition of the X- and Y-direction angles obtained from the MEMS sensor. Deep dislocation displacement is calculated based on the relative displacement between the base point embedded in the bedrock and measuring point above the sliding surface, and measurement of relative displacement is executed by an angular displacement sensor fixed on top of the inclinometer tube. The accurate depth measurement of the slip surface is transferred to the judgment about the on-off state of the signal wire. Based on the long-term monitoring of the Yu Jiaba landslide at the Three George dams, an open-pit mine in Inner Mongolia province, and an Anshan open-pit mine, the results reveal that the reliability of the instrument is very high. High accuracy, ability to capture the entire landslide process, large deformation monitoring, autonomous data collection, and reusable characteristics could be implemented.     

基于光纤光栅传感技术的边坡原位测斜及稳定性评估方法

首先介绍基于光纤布拉格光栅传感技术的新型原位测斜仪及其分析方法。根据光纤布拉格光栅波长变化与应变之间的线性关系求得原位测斜仪各测点的应变,然后通过梁的弯曲理论公式和差分算法,由测点应变计算出原位测斜仪各点的位移。该原位测斜仪克服了传统原位测斜仪精度低、耐久性差、操作繁琐等缺点。室内标定试验验证了该新型原位测斜仪和分析方法的有效性。针对攀田高速公路一路堑边坡,将3套新型光纤光栅原位测斜仪安装于该边坡同一剖面的3个钻孔里,并保证测斜仪贯穿了边坡内的潜在滑裂面,对该边坡进行现场监测。假设边坡滑动面为圆弧形,根据当前监测结果,以3个孔原位测斜仪所测应变之和最大为目标函数,以原位测斜仪在边坡坐标系中的位置和滑裂面的形状为约束条件,建立最优化数学模型来推求潜在滑裂面的具体位置。根据经典Bishop条分法计算得到了该潜在滑裂面对应的边坡安全系数,以评估该边坡当前的稳定性。本方法在基于边坡监测成果的边坡稳定性评估方面提出了新的可靠的途径。     

推移式滑坡渐进破坏机制及稳定性分析

 在现行滑坡稳定分析的基础上,建立推移式滑坡渐进破坏稳定性分析法。在分析滑坡破坏机制的基础上,提出临界状态条块或单元,该临界状态条块或单元处于破坏和峰值应力之前两状态之间,并提出相应的决定方法。提出推移式滑坡2种破坏模式,模式I：整个滑体沿弱面发生推移破坏,模式II：后缘沿弱面发生推移破坏,而前缘局部沿滑体发生剪切破坏;在滑坡破坏控制的研究基础上,提出模式I滑坡破坏受弱面的基本力学特性所控制,对于模式II,滑坡后缘破坏受弱面的基本力学特性所控制,而前缘受滑体的抗剪力学特性所控制,2种破坏模式的临界状态逐步由后缘向前缘移动,也即是滑坡破坏不断地产生新的峰值应力状态和破坏后区状态。对推移式滑坡的变形规律进行研究,提出在滑坡模式I和II渐进破坏全过程中,滑坡破坏面上的每一点的时间与位移关系均会呈现不同的“S”型曲线特征,对于整个滑体而言,滑面上每一点的位移与高度关系曲线,在不同时刻呈现不同的抛物线型特征。分析滑面的位移与时间的关系曲线特征,提出滑面位移与时间的关系曲线呈现3种类型：类型a：I型非稳定时间曲线,类型b：I型稳定时间曲线,类型c：III型稳定时间曲线。研究现行滑坡稳定性系数的计算特点,提出滑坡稳定性计算的综合下滑力–抗滑力、主推力和基于位移变化的方法。研究了滑坡的运动特点,提出了主滑方向的定义,且主滑方向随力和位移的变化而变化。研究有限元滑坡稳定计算的特点,分析引起滑坡有限元法计算不收敛的原因,提出滑坡有限元计算的滑面边界法,其滑面既可以施加理想弹塑性模型边界,计算所得稳定系数可与传统的极限状态稳定计算结果相比较,又可以施加不同的应力–应变模型边界,从而获得真实的应力场和位移场,也可利用各种方法计算相对应的稳定系数;对于滑面确定可以采用各种优选计算和现场勘查方法。提出了各种对应关系图,这些图形有利于理解提出的系统理论。     

高填软土路基深层水平位移监测相关问题及处理

针对高填方软土路基的填方高度大、地基承载能力低以及侧向变形与普通填方路基侧向变形的差异,基于绵阳～遂宁高速公路高填软土路基段深层水平位移监测的实践,发现常规的监测方法在高填软土路基的深层水平位移监测中存在一些问题。在对这些问题及原因进行深入分析后,提出了相应的改善方法与处理措施,包括测斜管埋设位置的选择、孔壁回填、偏转及扭转的处理、误差控制、协调变形分析等,为西南地区特殊地质地形条件下的高填软土路基深层水平位移监测提供一定的参考。