滑坡变形监测系统深部与地表变形关系的初步研究

滑坡变形监测系统深部与地表变形关系的初步研究

一、滑坡变形监测系统深部与地表变形关系初探(论文文献综述)

王念秦,申辉辉,鲁兴生[1](2021)在《边坡变形监测技术发展现状及问题对策》文中认为科学的监测预警工作是主动防范滑坡等地质灾害的重要手段,也是指导地质灾害工程综合防治的有效途径。清晰认知边坡变形监测技术的发展历程,了解监测技术的发展现状,不仅能够充分认识当前边坡变形监测领域的存在问题,更能为边坡变形监测技术的发展启迪思路。通过对当前边坡变形监测技术类型、特点、基本原理及使用方法归纳总结,结合边坡变形监测设备的自动化程度,将边坡变形监测技术划分为常规边坡变形监测技术和新型边坡变形监测技术两大类。进而,分析探讨了监测理论、监测技术、监测过程中存在的问题,并提出针对性对策。

蒋宏伟[2](2021)在《万州区滑坡灾害位移与库水位及降雨响应关系研究》文中进行了进一步梳理我国一直是全球地质灾害最为频发的国家之一,其中尤以滑坡灾害最为严重,多年来地质灾害造成了众多的人员伤亡和重大的财产损失,并给我国的经济社会发展造成了不良的影响。在我国,三峡库区历来是地质灾害多发区,历史上曾发生过多次灾难性滑坡,尤其是自2003年蓄水以来,由于水库水位周期性的变化,使得大量老滑坡复活并诱发新的滑坡。例如,受三峡工程175m试验性蓄水影响,藕塘滑坡自2008年起出现较为集中的地表变形。巴东县黄土坡滑坡,也出现了滑坡险情。经过规范有效的风险评估,现已对藕塘滑坡所在安坪镇和巴东老县城等实施整体搬迁,规避滑坡风险。在此背景下,三峡库区内陆续开展了从区域滑坡灾害风险到单体滑坡风险的评价分析,从滑坡空间易发性分区到滑坡灾害的位移时间预测的研究。论文以三峡库区万州区的滑坡灾害为主要研究对象,以滑坡位移与库水位及降雨的响应关系为研究主旨。在收集滑坡调查资料、滑坡监测资料的基础上,基于统计分析,总结万州区滑坡灾害的分布规律,并对万州区滑坡灾害累计位移-时间曲线形态进行分类;基于数理统计,研究分析万州区滑坡灾害降雨阈值;基于聚类算法和数据挖掘算法,研究万州区典型滑坡灾害的变形演化关联规则和诱滑因素阈值;基于机器学习算法和线性权重理论,开展万州区典型滑坡灾害的位移预测研究。通过以上研究,论文现取得了如下成果:(1)基于收集到的地质灾害调查资料,发现万州区滑坡灾害的时间分布规律与库水位运行和降雨分布具有高度相关性;其空间分布规律与地质构造、地形地貌、水系分布等具有高度相关性;因为万州区的地层分布与地质构造紧密相关,因此万州区的滑坡灾害也呈现出在万县向斜内集中分布的特征;万州区滑坡灾害以堆积层滑坡为主,滑动面以土体/基岩接触面为主,这与万州区的地质营力作用特征紧密相关,地壳运动、河床下切等综合作用提供了万州区堆积层滑坡的物质来源;万州区滑坡灾害所在斜坡坡度集中在10o~40o,且滑坡灾害的规模以中型滑坡和浅层滑坡为主;万州区滑坡灾害的影响因素以暴雨事件居多,滑坡灾害目前已造成的损失较小,但是滑坡灾害稳定性发展趋势以潜在不稳定居多。(2)基于2003年6月~2020年5月的库水位运行数据发现,三峡库区万州区的库水位运行时段以年为统计单元可划分为:2003年6月~2006年9月,2006年9月~2008年9月,2008年9月~2010年6月,2010年6月~2020年5月共4个阶段,各阶段库水位运行的特征高程分别为130m,145m,171m和175m。以月为统计单元可划分为:水位快速下降期A时段、汛期B时段、水位快速上升期C时段和其他时段,选取A、B、C三个时段作为特征时段。此三个特征时段的具体时间指向分别为5月份,6~8月份,9月份。在此基础上,通过分析三峡库区万州区典型滑坡的地下水位监测数据发现,滑坡地下水位受到库水位、降雨、地形地貌和滑体性质等多种因素控制。一般而言,监测点距离库区岸线越近,其地下水位变化曲线与库水位变化曲线的相关性越大;在监测点附近滑体物质渗透性较好时,其地下水位对降雨事件响应越好,滞后越小;附近滑体物质渗透性较差时,其地下水位对降雨事件响应越差,滞后时间越长。统计三峡库区万州区典型滑坡灾害的地表GPS位移监测数据发现,11个典型滑坡上的28个地表GPS监测点附近位移均属于慢速。其中有4个滑坡在库水位快速下降期A时段位移速率较高,有2个滑坡在汛期B时段位移速率较高,另有5个滑坡在库水位快速上升期C时段位移速率较高。因此,滑坡快速位移时段主要集中在库水位快速变化期A时段和C时段。并且,在2007年和2015年的A时段,2007年、2014年和2015年的B时段,还有2011年、2012年和2013年的C时段有更多滑坡处于位移速率相对较高水平。(3)基于监测资料和前人的研究成果,万州区的滑坡累计位移-时间曲线形态可分为:以杀人田滑坡为代表的直线型;以付家岩滑坡为代表的曲线上升型;以金金子滑坡为代表的收敛型;以壤渡场北崩滑体为代表的回落型;以花园养鸡场滑坡为代表的阶跃型;以杨家坝滑坡为代表的震荡型和以塘角2号滑坡为代表的复合型。(4)基于收集到的监测数据,应用数理统计方法发现,对万州区内处在砂泥岩共存地层且斜坡结构为近水平层状斜坡的滑坡灾害而言,当预测预报位移速率等级为第三等级,即预警的期望是“部分临时性建筑及旧房屋出现破坏,可以随时采取简单的补救方式进行加固”时,其单日降雨量的阈值选择就分别为:在库水位快速下降期A时段当单日降雨量达到15mm;在汛期B时段当单日降雨量达到20mm;在库水位快速上升期C时段当单日降雨量达到25mm。其前期2日有效降雨量的阈值选择为:在库水位快速下降期A时段当前期2日有效降雨量达到45mm;在汛期B时段当前期2日有效降雨量达到50mm;在库水位快速上升期C时段当前期2日有效降雨量达到35mm。(5)基于万州区四方碑滑坡的监测数据,应用聚类算法、Apriori算法和C5.0决策树算法,挖掘出四方碑滑坡变形演化关联规则15条,并建立了四方碑滑坡变形状态的诱滑因素阈值判据共7条。关联规则成果表明,四方碑滑坡监测点WZ02-03附近的地表位移受到库水位变动和降雨作用的联合作用影响,且库水位变动的因素,是四方碑滑坡监测点WZ02-03附近的地表位移变形的主要诱滑因素。滑坡变形诱滑因素阈值判据与滑坡变形演化关联规则的成果一致。另外,四方碑滑坡监测点WZ02-03附近地表以中等速度即以10.55~31.95mm/m变形时,其月累计降雨量阈值是144.6mm,月库水位变幅阈值是-2.065m,即库水位以2.065m/月的速率下降。(6)基于线性权重理论,提出了一种集成长短期记忆神经网络(LSTM)与支持向量回归(SVR)算法的集成预测模型。将该模型应用于三峡库区万州区四方碑滑坡的位移预测研究中,并与LSTM模型和SVR模型等单一模型进行对比,取得了理想的效果。并在此基础上,将该模型推广至三峡库区奉节县的生基包滑坡的位移预测中,以验证模型的适应性。研究发现,模型适应性良好,且总体而言,LSTM模型优于SVR模型,但在预测数据集的所有时间步上,LSTM模型的结果并没有比SVR模型的结果更接近原始值。提出的集成模型综合了LSTM和SVR两种算法的优点,其预测性能优于LSTM和SVR两种模型。

孙巍锋[3](2020)在《土-岩二元结构路堑边坡失稳机理与智能预警研究》文中指出土-岩二元结构路堑边坡(简称二元边坡)是由上覆土层和下部岩体组成的一类边坡,在浅表有松散堆积物的山区和丘陵区修路时较为常见。在以降雨为主的影响作用下,二元边坡容易演变为滑坡灾害,造成一定程度的经济损失、人员伤亡、施工中断、交通阻塞和生态破坏。为此,在探索二元边坡失稳机理的基础之上,开展智能预警是预防此类边坡病害的关键与发展趋势。本文以双达高速公路沿线的二元边坡为研究对象,综合采用现场调查与试验监测、归纳总结、室内试验、理论分析、数值模拟和软件编程等方法,开展了二元边坡失稳机理与智能预警研究,取得的主要成果和结论如下:(1)通过开展二元边坡的温湿度原位监测和探测,揭示了边坡内的温湿变化规律,明确了水分入渗是二元边坡稳定性的敏感影响因子,并提出了水分在二元边坡上覆土内的入渗模式。(2)基于室内三轴和直剪试验研究,揭示了二元边坡上覆土、全风化岩体和土-岩接触面的抗剪性能随增湿过程的变化规律。对二元边坡下的其它风化岩体,基于现场调研和理论分析同步折减岩块压缩强度、地质强度指标和岩块变形模量来近似模拟湿润环境的影响,探究了岩体性质参数随湿润环境的长期劣化规律。(3)通过离心模式试验、数值模拟分析和稳定性分析,揭示了因边坡高度增加与水分入渗的缓顺倾、陡顺倾和反倾接触面型二元边坡破坏机制,并获得了水分入渗情况下影响二元边坡稳定性的敏感土层内部边界。(4)通过同类监测量与边坡稳定系数的变化规律对比分析,确定了三类二元边坡多源监测量(坡表单点位移、格构梁混凝土应变、两点相对位移、锚杆轴力、锚索拉力和倾斜度)的监测敏感部位,并总结了监测量的变化模式。(5)通过经验总结和理论分析,提出了以经验法、预演-回归分析法和预演-支持向量机法确定各监测量的四级预警值,并给出了由监测量的预警值和变化模式进行边坡四级预警的标准。(6)通过软件编程,研发了由项目、边坡对象、边坡立面及其上监测点、边坡断面及其内监测点进行依次便捷访问的路基边坡智能预警云平台和APP,可对边坡群多源参数进行实时远程监测与边坡潜在风险进行自动预警。(7)开展了二元边坡监测预警实例研究,验证了边坡智能预警云平台和APP的有效性,揭示了坡内倾斜两点相对位移、锚杆轴力和格构梁混凝土应变随降雨和气温变化的动态响应规律,并评价了边坡的动态稳定性。研究成果可为二元边坡的智能预警工作提供有益的参考,并有利于加快路基边坡智能预警与智能公路的发展速度。

张磊[4](2020)在《基于DFOS的库岸边坡变形机理及预测研究》文中研究表明边坡失稳形成滑坡。滑坡地质灾害在我国分布广泛,严重威胁着人们的生命财产安全。库岸边坡失稳形成的滑坡是指水库特别是大型水库建成后,受库水位波动影响,在重力作用下由库岸边坡变形孕育的具有一定规模的岩土体整体滑移的地质灾害现象。库岸边坡失稳破坏往往伴随各种次生灾害,其影响范围广,造成的危害大。边坡是一个由固、液、气组成的复杂开放体系,其变形和破坏具有多场演化特征,对多场信息的监测可为边坡的变形机理研究和破坏预警提供必要的信息。传统的边坡多场监测方法和技术仍存在许多不足,难以满足库岸边坡多场信息获取、分析和评价的要求。本文基于DFOS技术研发了适用于边坡多场多参量监测的相关光缆和传感器,建立了库岸边坡多场多参量监测系统。在室内模型试验的基础上,研究了降雨和库水位波动作用下边坡的变形响应规律;结合三峡库区马家沟滑坡,将DFOS技术应用到库岸边坡多场多参量监测中,实现了全分布式全局监测,确定了边坡变形模式与关键变形位置;而准分布式实时监测,精确获取了边坡关键位置多场变化实时信息。然后,结合DFOS监测数据,采用数据挖掘的方法对马家沟边坡诱发因素和变形机理进行了分析。最后,基于机器学习算法,提出了考虑边坡变形滞后效应的边坡位移预测模型,对马家沟边坡的变形进行了精确预测。论文开展的主要内容和研究成果如下:(1)详细介绍了几类分布式光纤感测技术的研究现状和应用进展;介绍了课题组研发的适用于库岸边坡多场监测的新型光纤传感器;设计并研发了基于FBG的固定式测斜仪,通过室内试验验证了其用于边坡变形监测的可行性。(2)分析并推导了光纤测斜管位移的误差计算公式,发现位移误差与监测距离的平方成正比,与测斜管直径成反比。结合监测数据特点,提出了基于机器学习的测斜管位移误差修正算法。(3)利用DFOS技术开展了降雨和库水位波动作用下边坡模型试验。通过对降雨作用下边坡含水量、孔隙水压力以及变形的监测,发现边坡是由于孔隙水压力的“骤增”引起土体强度的降低而失稳破坏的。此外,分布式应变传感光缆能有效识别边坡的变形范围,并且在边坡失稳破坏前5min,光缆监测到应变迅速增大的现象,这证明了分布式应变感测技术用于边坡监测及预警的可行性和优越性。通过在边坡内部水平向和竖直向布设FBG应变传感器,探究了在库水位波动作用下边坡内部的变形响应特征及破坏机理,发现当边坡内部水位快速上升以及库水位快速下降时,边坡安全系数迅速降低,边坡容易发生破坏。室内模型试验为野外监测的开展提供了理论指导和科学依据。(4)以三峡马家沟库岸边坡为例,将DFOS技术应用到库岸边坡多场多参量监测中,实现了全分布式全局监测,确定边坡变形模式与关键变形位置;准分布式实时监测,可精确获取了边坡关键位置位移场、温度场、渗流场、应力场等多场实时信息。(5)通过抗滑桩应变光缆监测数据,对抗滑桩的内力进行了反演并对抗滑桩的工作状态进行了评价;2015年3月之前,马家沟边坡整体变形较小,处于相对稳定状态,之后抗滑桩逐渐发挥抗滑作用。根据抗滑桩内力,计算出评价抗滑桩工作状态的特征值K,得出抗滑桩弯矩尚有一定的安全余度但剪力已接近设计值的重要结论。目前抗滑桩处于不稳定状态,需要加强监测和预警。(6)采用数据挖掘的方法,对多场监测数据进行了深入分析,发现马家沟滑坡位移速率表现出明显的分区现象。当库水位低于150m时,马家沟滑坡变形速率处于较高水平;当库水位介于150-160m之间且库水位波动速度<0.4m/d时,马家沟滑坡变形速率处于较高水平;而当库水位波动速度>0.4m/d时,马家沟滑坡变形趋于稳定;当库水位介于160m-175m之间时,马家沟滑坡变形处于相对稳定状态。马家沟滑坡的变形受库水位的控制,并且与库水位的涨落速度密切相关。(7)库水位和库水位变化速率通过改变渗流场来影响马家沟边坡稳定性状态。当库水位快速降低以及处于低水位时,由于边坡内外的水头差以及后缘水位变化滞后的效应,边坡前缘产生指向滑坡外部的渗流力,边坡变形加速;当库水位缓慢下降、快速回升以及处于高水位时,由于孔隙水压力的消散、边坡渗流力以及静水压力的作用,边坡处于相对稳定状态。(8)提出了一种考虑变形滞后效应的基于机器学习的马家沟边坡位移预测模型。首先,利用灰色关联分析方法确定库水位波动是边坡变形的主要影响因素。然后采用集对分析方法对周期项库水位和周期项位移的相关性进行了动态分析,确定了滑坡变形滞后时间。最后,基于滞后时间,选取最优影响因素,建立了基于粒子群优化算法的支持向量机模型(SPA-PSO-SVM)并对边坡位移进行了准确预测。

马鹏辉[5](2020)在《黄土地质灾害链链生演化特征及机制研究》文中指出黄土独特的力学特征(垂直节理发育、湿陷性、大孔隙等),导致黄土地质灾害的发生多与水有关,再加上国家重大战略(“西部大开发”、“一带一路”)在黄土高原陆续实施和进行,黄土地质灾害以单体灾害存在形式越来越少,一种黄土灾害发生后,往往会引起其他类型黄土地质灾害相继或滞后发生,形成了复杂的黄土地质灾害链,呈现着随机性、差异性、多样性等特点。其链生效应导致黄土地质灾害的影响范围更广,破坏性更强。黄土地质灾害链是当前黄土地质灾害研究的热点新命题。本论文选题依托国家重点基础研究发展计划项目“黄土重大灾害及灾害链的发生、演化机制与防控理论”,首先,基于大量的黄土地质灾害链实例调研,建立黄土地质灾害链的科学框架。其次,水源型黄土地质灾害链是黄土高原最常见的地质灾害链,因此以水作用(灌溉、降雨)→黄土湿陷→地面沉降→黄土地裂缝→黄土塌陷→崩塌滑坡→黄土泥流为切入线索,以文献收集-野外调研与监测-土工试验-模型试验-数值模拟-数据分析-机理探索为研究方法,对黄土地质灾害链生演化特征及转化机制进行了研究,主要研究结果如下:(1)黄土地质灾害链演化过程伴随着三过程四阶段五状态。三过程指黄土结构面的扩张、分离、解体。四阶段指孕灾阶段、激发阶段、成灾阶段、衰退阶段。五状态指连续固体、变形体、破碎体、散体、流体。(2)分别从因果关系、成因、灾变机制上对黄土地质灾害链进行了分类。从因果关系上可以分为伴生黄土地质灾害链,派生黄土地质灾害链。从成因上可以分为内动力黄土地质灾害链、外动力黄土地质灾害链、人为黄土地质灾害链、复杂动力黄土地质灾害链。从灾变机制上可以分为水源型黄土地质灾害链,力-水源型黄土地质灾害链、震源型黄土地质灾害链。(3)连续固体→变形体可以概述为四个过程:1.水沿结构面入渗阶段;2.水-结构面作用阶段;3.结构面松动阶段;4.湿陷沉降阶段。(4)变形体→破碎体可以概括为两个过程:1.水-结构面作用下形成黄土地裂缝、黄土洞穴等灾害过程;2.坡体整体变形过程。第一个过程经历三个阶段:(1)填充物冲刷阶段;(2)黄土地裂缝形成阶段;(3)黄土洞穴形成阶段。第二个过程中坡体变形分布情况分为三个区:湿陷拉裂区、压裂区、剪切破坏区。(5)破碎体→散体可以概括为两个过程:1.黄土崩滑启动脱离边坡母体的过程;2.土体脱离斜坡母体后形成散体过程及散体的运动过程。在转化过程中散体在运动过程中伴随有常见的四大特点:1.结构面放大效应;2.双液化效应;3.散体与基底相互作用效应—逆冲推覆现象;4.多级次滑动。进而导致散体形成六种类型:拉裂破坏型、反倾破坏型、直立错落型、高位抛出型、错落平铺型、基底剪出型。(6)根据黄土地质灾害链的时效性,将散体→流体过程的宏观链生模式分为两种:直接转化型、间接转化型。地质条件、物源条件、水力条件、土体条件四大因素共同控制着散体向流体转化,在转化过程中其运动特征主要表现为四大特点:1.流动距离远;2.流动速度大;3.铲刮效应和加积效应;4.放大效应。(7)散体→流体外在灾种表现实质是黄土滑坡转化泥流。通过模型试验得出:黄土滑坡转化泥流的关键是高孔隙水压力能否的持续保持。散体→流体是库伦失稳和液化两种破坏形式共存,坡度和视摩擦角共同影响着堆积体的稳定性,视摩擦角同时影响着其破坏形式,直接导致堆积体从库伦失稳转化为任意失稳状态。而坡度则影响着滑坡转化泥流的规模和程度。由坡面冲刷型为主导逐渐转化为深部液化型泥流占主导。

王惠生[6](2020)在《水库环境中结构复杂滑坡变形过程物理模型试验和数值模拟研究》文中进行了进一步梳理国内外大量实例证实,水库环境中,老滑坡复活是威胁水库安全运行和库岸居民生命财产安全的最主要灾害问题之一。三峡水库自2003年6月蓄水以来,已发生上百处大型滑坡,其中多数为老滑坡复活。以三峡库区老滑坡为对象的滑坡复活机理和变形过程研究一直是国内水库滑坡研究的热点问题。但是,前人研究多聚焦于具有单层滑带的结构简单滑坡,对于具有多层滑带的结构复杂滑坡,尚无涉及。为了系统探寻结构复杂滑坡在库水位波动条件下的变形特征和复活机理,论文以三峡库区具有三层滑带、且各层滑体渗透性差异的柴湾滑坡为原型,采用物理模型试验和数值模拟相结合的研究手段,开展了结构复杂滑坡在库水波动条件下的变形过程和活动机理研究。本次研究,基于相似理论,构建了三个滑体渗透性(K1<K2<K3)差异顺序不同的滑坡模型,采用全断面的柔性FBG光栅传感器和影像追踪地表标志点法,监测模拟库水位波动过程中滑坡模型变形过程;在对滑坡模型试验结果反演基础上,开展了更多条件下的滑坡变形过程数值模拟研究;探讨滑体渗透性对结构复杂滑坡活动特征的控制规律。(1)库水位波动时,滑坡的变形受库水升降速度的控制,不同结构滑坡模型均呈现不同程度的分层活动趋势,滑坡活动特征随渗透性差异滑体位置不同显着不同。库水位上升阶段,上部渗透性弱下部渗透性强的滑坡变形较大,但库水升速加快会抑制其滑动;库水位下降阶段,各结构滑坡模型均有不同程度的位移表现,尤其是降水阶段,降速越快,渗透性最弱的K1层滑体的位移越大。(2)结合模型试验和数值模拟结果,发现结构复杂滑坡活动特征与分层滑体渗透性关系密切。在相同库水位上升速率条件下,滑坡前缘至后缘的中层和下层滑体位移量相差较小,上层滑体渗透性强于其下伏滑体渗透性时,位移量从前缘向后递减,上层滑体渗透性弱于其下伏滑体渗透性时,位移量从前缘向后递增;相同速率库水下降时,滑坡各层的位移趋势大致可分为三类:(1)当上层滑体渗透性最弱时,上层滑体位移量从前缘向后递减,中层和下层位移量相差较小;(2)当下层滑体渗透性最弱时,滑坡各层滑体位移量从前缘向后递增;(3)当中层滑体渗透性最弱时,滑坡上层滑体从前缘向后位移量递增,中层和下层滑体位移量从前缘向后递减。(3)同一断面的上中下层同位置处,库水位上升时,滑坡各层的位移趋势大致可分为三类:(1)当上层滑体渗透性最弱时,上层滑体的累计位移量最大,中层和下层滑体位移量差距较小,滑体渗透系数与位移增量呈负相关;(2)当下层滑体渗透性最弱时,滑坡三层滑体位移差距较小,滑体渗透系数与位移增量呈正相关;(3)当中层滑体渗透性最弱时,模型中层滑体位移量最大,下层滑体位移量很小;相同速率库水位下降时,渗透性最弱的滑体位移增量最大,各层滑体渗透系数与位移增量大致呈负相关。

何春灿[7](2020)在《水库滑坡-抗滑桩体系演化模式与稳定性判识方法研究》文中研究说明水库滑坡地质灾害的有效防治与科学评价对保障水库安全运营与库区内人民生命财产安全具有重要意义。抗滑桩是目前库区内开展滑坡治理使用最为广泛的防治结构之一,抗滑桩植入水库滑坡后形成的“水库滑坡-抗滑桩体系”在内外动力因素影响下变形与稳定性演化趋势如何将直接关系到滑坡防控成败与大坝安全运行。因此,开展水库滑坡-抗滑桩体系演化过程与稳定性相关研究具有重要理论意义和应用价值。抗滑桩植入滑坡体后将极大改变滑坡演化进程,水库滑坡-抗滑桩体系在水库运行与降雨等条件作用下具有独特演化规律。然而目前水库滑坡-抗滑桩体系演化机理与稳定性研究尚未深入开展,不能满足水库滑坡-抗滑桩体系防控需求。亟需在研究水库滑坡变形演化特征与失稳模式的基础上,进一步研究水库滑坡-抗滑桩体系演化过程与多场演化特征,揭示水库滑坡-抗滑桩体系演化模式,并开展水库滑坡-抗滑桩体系稳定性评价与判识研究,继而为水库滑坡-抗滑桩体系长期安全性与稳定性保障提供支撑。本文以三峡库区马家沟滑坡-抗滑桩体系为参考,以物理模型试验方法为主要手段,重点开展了水库滑坡变形演化特征与失稳模式以及水库滑坡-抗滑桩体系演化过程、演化特征与演化模式研究,据此延伸并提出了一种基于桩土多场信息的体系稳定性判识方法且将其应用于工程案例,本文主要研究成果如下:(1)基于三峡库区库水位与降雨开展了模型试验库水位与加载设计概化分析。一方面将实际库水位波动概化为试验模型槽内水位变化,另一方面通过滑坡模型后缘推力施加,以概化降雨以及岩土体材料性能劣化引起的剩余推力增大。从库水入渗产生的浸泡与软化作用以及库水位波动引起的动水压力两个重要不利影响出发,重新设计出针对两种不利影响的试验方法,分别对应为静止水位与库水位循环波动条件下水位与荷载设计,从而为后续物理模型试验研究奠定基础。(2)研制了水库滑坡模型试验相似材料,提出了水库滑坡-抗滑桩体系多场信息监测物理模型试验方法。基于直剪试验与模糊综合评价法将水库滑坡相似材料最佳配比方案确定为标准砂(62.5%),滑体土(28.5%)、膨润土(1%)与水(8%),并基于模型试验与理论分析验证了试验相似材料的有效性。研发了一种自反力式水库滑坡-抗滑桩体系物理模型试验装置,该装置可以精确控制库水位升降、实现自反力式加载与2.5倍到6倍不同桩间距抗滑桩布置。在该装置的基础之上组建了可以实现渗流场、应力场、位移场、温度场与应变场等多场信息监测的滑坡物理模型多场监测系统。(3)揭示了静止水位条件下滑坡多场演化特征与稳定性变化规律。结果表明:滑坡内部孔隙水压力上升阶段为滑坡显着变形时期,基于位移演化特征将静止水位条件下滑坡变形演化过程划分为初始、匀速、加速与破坏四个阶段。坡表位移、土压力、坡表温度场与宏观变形在各个阶段均呈现独特演化特征且相互有所关联。水位上升阶段水位上升速率较高或渗透系数较低时滑坡稳定性更高,水位维持阶段不同参数下滑坡稳定性均随库水入渗不断下降。水位上升与维持阶段,若水库“支撑效应”增大稳定性作用效果超过基质吸力降低引起的稳定性下降,则该阶段滑坡稳定性出现增大,反之则下降。(4)揭示了水库蓄水与无水条件下滑坡变形特征与失稳模式,探究了库水位循环波动作用下滑坡变形演化规律。结果表明与无水条件相比,蓄水条件下滑坡破坏所需荷载更小,破坏历经时长更短。无水条件下滑坡将沿贯穿于滑体内部的滑动面发生局部剪出破坏,而蓄水条件下滑坡沿预设滑带发生快速整体滑移破坏。水库初次蓄水对滑坡变形影响强烈,增大水位下降速率较增大水位上升速率更易造成滑坡发生进一步变形,滑坡在某次水位波动中发生明显变形后能够获得自适应能力,此种自适应能力能够减缓后续相同水位波动造成的滑坡变形。(5)揭示了静止水位条件下有桩无桩工况滑坡变形演化特征与失稳模式。加桩条件下滑坡破坏极限荷载与破坏历经时长明显增加。无桩工况滑坡沿滑带发生整体快速滑移破坏,有桩工况滑坡桩后滑体内部形成的多层滑面控制桩后滑体发生越顶变形与桩间挤出滑移,并最终导致桩土体系破坏。(6)基于物理模型试验方法,开展了静止水位与库水位循环波动条件下滑坡-抗滑桩体系演化过程分析与演化阶段划分,总结了体系演化模式,进行了体系稳定性定性评价。结果表明静止水位条件下体系演化模式可以概括为库水侵蚀前缘坍塌、后缘拉裂滑移、抗滑桩前倾、桩后鼓胀隆起、桩后滑面形成贯通、桩间土挤出与桩后土越顶滑移。而库水位循环波动条件下演化模式可以概括为桩土缓慢变形、前缘坡脚剥蚀、桩后鼓胀隆起、桩后滑面形成、前缘滑塌与桩土体系破坏。综合考虑桩土位移、桩身应变、宏观变形等桩土多场信息演化特征将各阶段、时期体系稳定性分别确定为稳定、基本稳定、欠稳定与不稳定。(7)提出了一种基于桩土多场信息与决策树C5.0算法的水库滑坡-抗滑桩体系稳定性判识方法。该方法通过将桩顶位移速率、桩后坡表位移速率、桩身应变速率、桩后土压力化速率作为输入项,将水库滑坡-抗滑桩体系稳定性状态(稳定、基本稳定、欠稳定与不稳定)设定为输出项,生成了稳定性判识阈值判据,并实现了马家沟滑坡-抗滑桩体系稳定性状态判识。结果表明马家沟滑坡-抗滑桩体系当前稳定性为欠稳定,体系目前处于桩后隆起与加速滑移阶段前期,滑坡整体变形虽不严重,但仍需采取防治措施防止体系发生进一步变形。现场监测数据反映的体系当前变形与稳定性状态与基于判识阈值获得的体系稳定性状态基本吻合。本文主要创新点归纳如下:(1)揭示了水库滑坡变形演化特征与失稳模式采用物理模型试验方法揭示了静止水位条件下滑坡多场演化特征,基于滑坡位移场特征将滑坡演化过程划分为初始、匀速、加速与破坏四个阶段;揭示了蓄水过程中滑坡位移场-渗流场互响应关联关系,表明水位上升过程中滑坡内部孔隙水压力增长阶段为滑坡显着变形时期;揭示了水位上升条件滑坡稳定性演化规律与内在机理,表明若水位上升条件下水库“支撑效应”增大稳定性作用效果超过基质吸力降低引起的稳定性下降,则该阶段滑坡稳定性出现增大,反之则下降;获得了水库蓄水与无水条件下滑坡变形特征与失稳模式,表明无水条件下滑坡将沿贯穿于滑体内部的滑动面发生局部剪出破坏,而蓄水条件下滑坡沿预设滑带发生快速整体滑移破坏;揭示了库水位循环波动条件下滑坡变形演化规律,表明初次蓄水对滑坡变形影响强烈,增大水位下降速率较增大水位上升速率更易进一步造成滑坡发生显着变形,滑坡在某次水位波动中发生明显变形后能够获得自适应能力,此种自适应能力能够减缓后续相同水位波动造成的滑坡变形。(2)揭示了水库滑坡-抗滑桩体系演化模式揭示了静止水位有桩无桩工况滑坡失稳模式,表明无桩条件滑坡将沿滑带发生整体快速滑移破坏,有桩工况体系将沿滑坡内部多层滑面发生越顶变形与桩间挤出滑移;揭示了静止水位与库水位循环波动条件下体系变形破坏模式异同,表明两种条件下桩土体系(抗滑桩与桩周土)变形、滑面发展形式与失稳模式十分相近,但静止水位条件下体系前缘仅出现局部剥蚀变形,而库水位循环波动条件下体系前缘发生大规模牵引式滑塌;基于演化过程与变形演化特征获得了上述两种条件下滑坡-抗滑桩体系演化模式并开展了演化阶段划分,考虑抗滑桩变形与抗滑性能、桩间土变形运动趋势、桩后隆起与前缘滑塌变形等宏观变形特征定性确定了水库滑坡-抗滑桩体系各时期稳定性状态(稳定,基本稳定,欠稳定与不稳定)。(3)提出了基于桩土多场信息的水库滑坡-抗滑桩体系稳定性判识方法基于桩土多场信息、水库滑坡-抗滑桩体系稳定性定性评价结果与决策树C5.0算法,提出了水库滑坡-抗滑桩体系稳定性判识方法。通过将滑坡-抗滑桩体系桩顶位移速率、桩后坡表位移速率、桩身应变速率、桩后土压力变化速率等桩土多场信息作为输入项,将水库滑坡-抗滑桩体系稳定性状态(稳定、基本稳定、欠稳定与不稳定)设定为输出项,建立了桩土多场信息与稳定性之间的映射关系,获得了基于桩土多场信息的水库滑坡-抗滑桩体系稳定性判识阈值判据。基于马家沟滑坡-抗滑桩体系桩土多场信息,应用建立的判识判据实现了马家沟滑坡-抗滑桩体系稳定性状态判识,并依据判识结果提出了相应的防控建议。

俞良晨[8](2020)在《暂时性承压水作用下南京某山前缓坡滑动过程模拟分析》文中指出在过去,人们通常认为山前缓坡坡度很缓类似于反压马道,不易于发生滑坡地质灾害。然而近些年来,南京及其周边地区极端天气频繁发生,降雨的强度和持续时间不断增大和加长。其中2015年和2016年的年降雨量均在1800mm左右,受此极端强降雨天气的影响,南京地区多处山前缓坡发生了规模较大的滑坡地质灾害。通过地质调查发现,该类滑坡多发生在强降雨之后,且表现出间歇性蠕滑特征。南京市浦口区猪头山曾在2003年和2007年发生过两次较大规模的滑坡,当时并没有引起足够的重视。2015年和2016年,受强降雨影响山体局部再次发生两次较大规模的滑动,虽然未造成大的人员伤亡和财产损失,但这次再滑动足以引起工程和科研人员的重视。本文在深入分析该山体地层结构特征及其水文地质特征后,通过理论分析、数值模拟和布置监测系统的方法对该滑坡的形成机制进行了研究,同时利用Geostudio数值模拟软件对降雨影响下边坡的失稳过程进行了综合分析。本文主要研究内容及成果如下:(1)通过地质调查分析发现,研究区滑坡为间歇性蠕动滑坡,根据滑坡变形特征可将其变形破坏过程分为蠕动变形积累阶段、滑动变形临滑阶段、加速变形破坏阶段和反复蠕动滑移阶段。(2)结合新生代以来南京地区特殊的地质背景与沉积环境,反演了研究区山前缓坡地层结构的塑造演化过程。并且从地层分布特征、地层岩性特征和相关地层物理力学性质等方面分析了山前缓坡特殊的地层结构,发现在其特有的地层结构和水文地质条件控制下容易形成“暂时性承压水”。(3)分析了山前缓坡在强降雨影响下的降雨入渗过程,推导出适用于山前缓坡不同类型地下水的渗流方程,同时模拟了在强降雨条件下边坡内暂时性承压水形成的过程及其影响因素,重点研究了造成暂时性承压水水头突变的降雨条件。在此基础上,对研究区山前缓坡发生滑坡的成因机制及边坡破坏模式进行分析。(4)针对此类间歇性蠕动滑坡,利用Geostudio数值模拟软件对边坡渗流、变形及其稳定性进行分析。同时设计了适用于该类滑坡的监测方案并将其应用于研究区滑坡的监测,通过对长周期和短周期的位移、地下水监测数据进行分析,得出山前缓坡间歇性蠕滑的相关规律,验证了该类型滑坡的滑动机制,并针对此类滑坡提出防治建议。

缪海宾[9](2020)在《抚顺西露天矿高陡边坡蠕变-大变形综合预警及防治技术研究》文中研究指明抚顺西露天矿百年开采过程中,在其南帮形成了高陡蠕变-大变形边坡,高陡边坡蠕变-大变形综合预警及防治技术研究,成为了影响露天矿安全生产的重大问题。为研究软岩蠕变-大变形机理,对弱层软岩进行了压缩蠕变实验,结果显示软岩常规应力-应变曲线表现出了明显的弹脆塑性向弹塑性转化的趋势,且对围压的敏感度较高;根据蠕变损伤原理,将M-C模型中的应变软化(S-S)特性引入到蠕变损伤方程中,建立软岩蠕变大变形BNSS损伤模型,得到蠕变软岩粘聚力和摩擦角随着蠕应变的扩展而衰减的规律,并通过数值模拟得到了验证;采用In SAR干涉雷达测量、SSR边坡稳定雷达监测、IMS微震监测、钻孔影像、D-In SAR、MAI矿区滑坡遥感监测等技术综合确定了大变形体后缘(裂缝)、左右、深部和前缘(底鼓)边界;采用红外热成像仪和SSR边坡稳定雷达对西露天矿大变形边坡进行监测,推断高陡边坡可能存在的断层和破碎带及滑坡变形所处阶段;采用有限元方法结合RFPA软件,对西露天矿不同工况条件下(现状、设计和压脚回填三种工况)边坡破坏模式进行了模拟验证,得出西露天矿大变形边坡变形破坏模式呈现为“拉裂-滑移-剪断”三段式特征;采用了“分区域、分区段”治理、“有效防水”、“调整采矿布局”等综合防治措施,分别对坑口油厂装置区采用抗滑桩工程、对裂缝带采用了注浆工程、对地下水采用了防汛系统建设、对主变形区域实施回填压脚工程,在此基础上对露天矿整体采矿布局进行了调整。西露天矿区高陡边坡安全问题的解决,对于保护矿区周边建(构)筑物、公共设施及居民生命财产安全、构建良好的生存生活环境、促进矿-城协同发展、维护社会稳定具有重大的经济、环境和社会效益。同时,随着全国各类型露天矿逐渐向深部延伸,高陡边坡的安全问题也将成为各露天矿的共性问题,抚顺西露天矿高陡边坡综合预警和防治技术的研究,可为该类型矿山的安全保障提供技术支撑及工程示范作用。论文有图146幅,表8个,参考文献148篇。

景俊豪[10](2020)在《基于光纤和电磁传感的边坡变形监测系统研发》文中认为滑坡是一种危害性极大的全球性地质灾害,近年来,光纤光栅、压电、微机电系统等先进的光电传感技术发展迅速,逐渐在监测领域展现了高精度、低功耗、易于构成传感网络等优势。本文基于光纤光栅与电磁传感技术,自主研发了多种可以应用于滑坡变形监测的新型滑坡测斜仪器,并进行了相应的室内研究;采用室内滑坡模型试验的方法,对超载作用下的室内滑坡模型进行了全过程监测;结合数值计算方法,将室内传感器的位移监测数据与安全系数相结合,建立了室内滑坡稳定性分析模型;基于现场长期位移监测数据,将经典的斋藤滑坡预警模型进行修正。本文主要做了如下工作:(1)将光纤光栅(FBG)与有机高分子材料结合,制作光纤光栅测斜仪,并采用共轭梁原理进行理论公式的推导,通过特制钢架、位移计搭建了室内标定装置对本传感器进行了有效性验证;提出了基于等应变梁的光纤光栅分段式测斜仪结构,进一步减小了累积误差,将光纤光栅波长值与等应变梁变形值通过弹性梁弯曲公式进行结合,采用位移计、角位台进行传感器的综合性分析。(2)为了解决滑坡中后期大变形监测的问题,分别提出并设计了基于磁致伸缩材料和霍尔元件的新型磁感测斜仪,设计制备了磁致伸缩材料和霍尔元件的磁场测试平台,推导了FBG波长值与磁致伸缩位移传感器倾角间的公式,得到了霍尔元件磁场值变化与霍尔位移传感器倾角间的经验公式并进行综合性能分析。(3)对超载滑坡实验中的加载系统和边坡模型进行了设计,提出了新型传感器的选型和布设方案,将三类新型位移传感器结合微机电系统(MEMS)构成准分布式监测网络,对滑坡过程中的形变信息进行全过程采集,并结合实验数据确定边坡滑裂面的形状和位置。(4)结合有限元分析软件,对超载作用下的滑坡试验过程进行了对比验证,提出了基于深部位移监测数据的边坡稳定性实时分析方法。选取了前人文献中水厂铁矿的长期监测数据,对传统的斋藤模型进行修正,并通过回归外推法与传统斋藤法进行对比,结果显示修正斋藤模型能够更加精准地预测滑坡时间。

二、滑坡变形监测系统深部与地表变形关系初探(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、滑坡变形监测系统深部与地表变形关系初探(论文提纲范文)

(1)边坡变形监测技术发展现状及问题对策(论文提纲范文)

1 边坡监测技术发展历程
    1.1 探索期——定性分析评判阶段
    1.2 深化期——理论研究、半定量分析评判阶段
    1.3 发展期——监测预警自动化、定量分析评判阶段
2 边坡变形监测技术现状
    2.1 常规边坡变形监测技术
    2.2 新型边坡变形监测技术及其组合应用
        2.2.1 接触型边坡变形监测技术
        1)TDR技术
        2)分布式光纤传感技术
        3)AE技术
        2.2.2 非接触型边坡变形监测技术
        1)测量机器人
        2)“3S”技术
        3)三维激光扫描技术
        4)InSAR技术
        5)近景摄影测量技术
        2.2.3 监测技术的组合应用
3 边坡监测技术问题分析
    (1)工作量大,耗费财力、人力和物力。
    (2)受外界影响因素制约。
    (3)监测不够连续,不能准确获得边坡完整的变形规律。
    (4)监测内容局限,无法综合分析。
4 结论及对策建议

(2)万州区滑坡灾害位移与库水位及降雨响应关系研究(论文提纲范文)

作者简历
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题的来源、目的和意义
    1.2 选题的国内外研究现状
        1.2.1 滑坡降雨阈值研究现状
        1.2.2 滑坡变形演化关联规则研究现状
        1.2.3 滑坡位移预测研究现状
        1.2.4 研究现状总结
    1.3 研究内容和技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
        1.3.3 创新点
第二章 万州区滑坡灾害孕灾环境及分布规律分析
    2.1 万州区自然地理条件
        2.1.1 地理位置与交通
        2.1.2 气象水文
    2.2 万州区地质环境概况
        2.2.1 地形地貌
        2.2.2 地层岩性
        2.2.3 地质构造
        2.2.4 新构造运动与地震
    2.3 万州区滑坡灾害分布规律
        2.3.1 滑坡灾害分布统计标准
        2.3.2 滑坡灾害时空分布规律
        2.3.3 滑坡灾害特征分布规律
        2.3.4 滑坡灾害危害分布规律
    2.4 本章小结
第三章 万州区滑坡灾害监测与成果分析
    3.1 引言
    3.2 万州区滑坡灾害监测概况
        3.2.1 滑坡灾害监测概况
        3.2.2 监测布置
    3.3 万州区滑坡灾害监测系统
        3.3.1 滑坡全自动裂缝监测系统
        3.3.2 滑坡全自动地表位移监测系统
        3.3.3 滑坡深部位移监测系统
        3.3.4 地下水位监测系统
        3.3.5 全自动雨量计网络数据传输系统
        3.3.6 其它监测手段及多源数据获取
        3.3.7 万州区典型滑坡灾害监测系统实例
    3.4 万州区滑坡灾害监测数据分析
        3.4.1 万州段三峡水库运行特征时段划分
        3.4.2 典型滑坡灾害地下水位监测数据
        3.4.3 典型滑坡灾害地表位移监测数据
    3.5 万州区滑坡灾害累积位移-时间曲线形态特征
    3.6 本章小结
第四章 万州区滑坡灾害降雨阈值研究
    4.1 引言
    4.2 万州区滑坡灾害降雨量模型研究
        4.2.1 有效降雨量模型介绍
        4.2.2 有效降雨量模型确定
    4.3 2 日有效降雨量与单日降雨阈值研究
        4.3.1 滑坡位移速率概述
        4.3.2 单日降雨阈值确定
        4.3.3 前期2 日有效降雨阈值确定
    4.4 本章小结
第五章 万州区典型滑坡灾害变形演化关联规则与诱滑因素阈值研究
    5.1 引言
    5.2 四方碑滑坡
        5.2.1 滑坡基本特征
        5.2.2 滑坡变形特征
        5.2.3 滑坡监测数据分析
    5.3 数据挖掘方法
        5.3.1 K-means聚类法
        5.3.2 两步聚类算法
        5.3.3 Apriori算法
        5.3.4 决策树-C5.0 算法
    5.4 四方碑滑坡变形演化关联规则
        5.4.1 滑坡变形演化关联规则
        5.4.2 滑坡诱滑因素阈值分析
    5.5 本章小结
第六章 万州区典型滑坡灾害位移预测研究
    6.1 引言
    6.2 方法与案例介绍
        6.2.1 预测方法
        6.2.2 研究案例
    6.3 数据处理
        6.3.1 监测点选择及数据处理
        6.3.2 因子筛选
        6.3.3 数据归一化与逆归一化
        6.3.4 LSTM和 SVR模型超参数
    6.4 结果分析
        6.4.1 LSTM模型与SVR模型
        6.4.2 集成模型
    6.5 模型泛化能力检验
        6.5.1 生基包滑坡
        6.5.2 预测流程
        6.5.3 结果分析
    6.6 本章小结
        6.6.1 模型预测结果讨论
        6.6.2 本章结论
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
参考文献

(3)土-岩二元结构路堑边坡失稳机理与智能预警研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 二元边坡研究现状
        1.2.2 边坡智能预警研究现状
        1.2.3 存在的问题
    1.3 主要研究内容和技术路线
第二章 二元边坡的类型及失稳模式
    2.1 依托工程及其工程地质条件
        2.1.1 依托工程概述
        2.1.2 工程地质条件
    2.2 二元边坡类型
    2.3 二元边坡失稳模式
    2.4 小结
第三章 高寒阴湿区二元边坡温湿变化特征研究
    3.1 概述
    3.2 边坡温湿度现场监测研究
        3.2.1 温湿度监测方案
        3.2.2 温湿度监测结果分析
    3.3 边坡湿度现场钻探试验研究
        3.3.1 边坡湿度的钻探方案
        3.3.2 边坡湿度的实验分析
    3.4 二元边坡上覆土内水分入渗模式
    3.5 小结
第四章 增湿对二元边坡岩土体工程性质的影响
    4.1 概述
    4.2 岩土体的类别及基本性质
        4.2.1 边坡上覆土的类别及基本性质
        4.2.2 全风化闪长岩的基本性质
    4.3 增湿对土体抗剪性影响的试验研究
        4.3.1 土样的三轴试验方案
        4.3.2 土样三轴试验结果分析
        4.3.3 土体应变强化本构模型数值反演
    4.4 增湿对全风化岩抗剪性影响的试验研究
        4.4.1 全风化岩的三轴试验方案
        4.4.2 全风化岩的三轴试验结果分析
        4.4.3 全风化岩应变强化本构模型数值反演
    4.5 增湿对土-岩接触面抗剪性影响的试验研究
        4.5.1 土-岩接触样的直剪试验方案
        4.5.2 土-岩接触样的试验结果分析
    4.6 边坡其它风化等级岩体类型及其性质参数
        4.6.1 边坡其它风化等级的岩体类型
        4.6.2 基于Hoek-Brown-GSI法的岩体强度参数确定方法
        4.6.3 基于Hoek-Diederichs法的岩体变形模量确定方法
        4.6.4 边坡其它风化等级岩体的调查及性质参数计算
    4.7 湿润环境对边坡其它风化等级岩体的性质参数影响分析
    4.8 小结
第五章 典型二元边坡的破坏机制研究
    5.1 概述
    5.2 基于离心模型试验的二元边坡破坏机制
        5.2.1 试验目的及原理
        5.2.2 试验方案
        5.2.3 试验结果分析
    5.3 离心模型试验工况的二元边坡破坏机制数值模拟分析
        5.3.1 数值模拟目的及方案
        5.3.2 数值模拟结果分析
    5.4 水分入渗下二元边坡的破坏机制分析
        5.4.1 分析目的及方案
        5.4.2 缓顺倾接触面型二元边坡破坏机制
        5.4.3 陡顺倾接触面型二元边坡破坏机制
        5.4.4 反倾接触面型二元边坡破坏机制
    5.5 小结
第六章 二元边坡监测敏感部位与监测量变化模式
    6.1 概述
    6.2 边坡监测变量类型
    6.3 边坡监测敏感部位
        6.3.1 坡表单点位移监测敏感部位
        6.3.2 格构梁混凝土应变监测敏感部位
        6.3.3 两点相对位移监测敏感部位
        6.3.4 锚杆(索)监测敏感部位
        6.3.5 倾斜度监测敏感部位
    6.4 边坡监测量变化模式
        6.4.1 锚杆轴力变化模式
        6.4.2 锚索拉力变化模式
        6.4.3 位移变化模式
        6.4.4 混凝土应变变化模式
    6.5 小结
第七章 路基边坡智能预警云平台
    7.1 概述
    7.2 监测量预警值的确定方法
        7.2.1 经验法
        7.2.2 预演-回归分析法
        7.2.3 预演-支持向量机法
    7.3 边坡智能预警系统组成部分
    7.4 路基边坡智能预警云平台开发
        7.4.1 云平台开发环境
        7.4.2 云平台系统框架结构及分步设置
        7.4.3 云平台监测数据远程接收
    7.5 路基边坡智能预警APP用户登录界面
    7.6 小结
第八章 二元边坡监测预警工程案例
    8.1 概述
    8.2 监测边坡概况及智能预警系统
        8.2.1 监测边坡概况
        8.2.2 边坡智能预警系统
    8.3 边坡监测量多级预警值的确定
        8.3.1 基于经验法确定边坡监测量多级预警值
        8.3.2 基于预演-支持向量机法确定边坡监测量多级预警值
    8.4 监测结果分析及边坡稳定性评价
        8.4.1 深部相对位移监测结果分析
        8.4.2 锚杆轴力监测结果分析
        8.4.3 格构混凝土应变监测结果分析
    8.5 小结
结论及展望
    结论
    创新点
    展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(4)基于DFOS的库岸边坡变形机理及预测研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 立题依据和研究背景
    1.2 研究现状与存在问题
        1.2.1 库岸边坡变形演化机理研究
        1.2.2 库岸边坡多场特征及其耦合研究
        1.2.3 边坡监测方法研究
        1.2.4 边坡位移预测研究
        1.2.5 存在的问题
    1.3 论文的研究内容与结构
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
        1.3.3 论文结构
第二章 库岸边坡DFOS多场监测技术研究
    2.1 概述
    2.2 DFOS技术原理
    2.3 库岸边坡多场全分布式光缆监测技术
        2.3.1 基于BOTDR的变形监测
        2.3.2 基于ROTDR的温度监测
    2.4 库岸边坡多场准分布式光缆监测技术
        2.4.1 基于FBG的温度监测
        2.4.2 基于FBG的渗流场监测
        2.4.3 基于FBG的应力场监测
        2.4.4 基于FBG的固定式测斜仪研发
    2.5 本章小结
第三章 渗流场作用下的库岸边坡变形响应试验研究
    3.1 概述
    3.2 降雨作用下的边坡模型试验研究
        3.2.1 试验设计
        3.2.2 试验过程
        3.2.3 试验结果
        3.2.4 边坡模型变形响应剖析
    3.3 库水位波动作用下的边坡模型试验研究
        3.3.1 试验设计
        3.3.2 试验过程
        3.3.3 试验结果
        3.3.4 边坡模型变形响应剖析
    3.4 本章小结
第四章 三峡马家沟边坡DFOS多场监测系统的建立
    4.1 地理环境特征
        4.1.1 自然地理位置
        4.1.2 地形地貌
        4.1.3 气象水文
    4.2 工程地质特征
        4.2.1 地层岩性
        4.2.2 地质构造
        4.2.3 水文地质条件
        4.2.4 岩土体物理力学参数
    4.3 全分布式光纤监测方案设计
        4.3.1 全分布式监测系统及其基本功能
        4.3.2 光纤测斜管变形监测
        4.3.3 抗滑桩监测
        4.3.4 坡表变形及温度监测
    4.4 准分布式实时监测方案设计
        4.4.1 准分布式监测系统及其基本功能
        4.4.2 数据实时监测单元
        4.4.3 远程处理单元
        4.4.4 决策单元
    4.5 本章小结
第五章 三峡马家沟边坡诱发因素及变形机理研究
    5.1 概述
    5.2 马家沟滑坡多场多参量监测结果
        5.2.1 温度场
        5.2.2 渗流场
        5.2.3 变形场
        5.2.4 应力场
    5.3 马家沟滑坡诱发因素分析
    5.4 马家沟滑坡变形机理分析
    5.5 本章小结
第六章 基于机器学习的边坡变形预测
    6.1 边坡位移预测方法原理
        6.1.1 时间序列加法模型
        6.1.2 灰色关联分析
        6.1.3 集对分析
        6.1.4 支持向量机
        6.1.5 粒子群算法
    6.2 滑坡位移预测模型建立
    6.3 马家沟滑坡位移预测
        6.3.1 滑坡位移变形的滞后性
        6.3.2 趋势项位移预测
        6.3.3 周期项位移预测
        6.3.4 累计位移预测
    6.4 滑坡位移预测在早期预警中的重要意义
    6.5 本章小结
第七章 全文总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 创新点
    7.3 研究展望
参考文献
读博士期间主要成果
致谢

(5)黄土地质灾害链链生演化特征及机制研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 灾害链研究
        1.2.2 灾害链研究方法
        1.2.3 地质灾害链研究现状
        1.2.4 黄土地质灾害链转化机制研究
    1.3 拟解决的关键科学问题和研究内容
        1.3.1 拟解决的关键科学问题
        1.3.2 研究思路和内容
        1.3.3 创新点
第二章 黄土地质灾害链类型及特性
    2.1 黄土地质灾害链分类
        2.1.1 黄土高原主要地质灾害类型
        2.1.2 黄土地质灾害链的分类
    2.2 黄土地质灾害链的主要特征
        2.2.1 复杂变化性
        2.2.2 周期性和时效性
        2.2.3 水作用明显
        2.2.4 放大效应与衰减效应
    2.3 黄土地质灾害链的演化过程
        2.3.1 黄土地质灾害链的链式结构
        2.3.2 常见的黄土地质灾害链的链式结构
        2.3.3 结构面与黄土地质灾害链的互馈过程
        2.3.4 黄土地质灾害链中土体状态变化过程
    2.4 本章小结
第三章 连续固体→变形体演变特性及机理
    3.1 黄土入渗规律
        3.1.1 降雨入渗规律
        3.1.2 灌溉入渗规律
        3.1.3 降雨和灌溉入渗的比较
    3.2 水-结构面相互作用下黄土湿陷沉降过程
        3.2.1 试验所需设备和材料
        3.2.2 试验方案
        3.2.3 结果分析
    3.3 连续固体→变形体链生演化过程
    3.4 本章小结
第四章 变形体→破碎体演变特性及机理
    4.1 水土互馈作用
        4.1.1 冲蚀作用
        4.1.2 静动水压力
        4.1.3 崩解作用
        4.1.4 溶滤潜蚀作用
        4.1.5 湿陷作用
    4.2 变形体→破碎体转化过程
        4.2.1 水-结构面作用下边形成黄土地裂缝、黄土洞穴等灾害过程
        4.2.2 坡体整体变形过程
    4.3 变形体→破碎体灾种转化形式
    4.4 本章小结
第五章 破碎体→散体演变特性及机理
    5.1 破碎体→散体的特征和链生模式
        5.1.1 控制因素
        5.1.2 散体主要类型
    5.2 链生演化过程
        5.2.1 第一阶段:黄土崩滑启动脱离边坡母体过程
        5.2.2 第二阶段:土体脱离斜坡母体后形成散体过程及散体运动过程
    5.3 散体运动特征
        5.3.1 结构面放大效应
        5.3.2 双液化效应
        5.3.3 散体与基底相互作用效应—逆冲推覆现象
        5.3.4 多级次滑动
    5.4 案例分析—泾阳南塬“5.26”黄土滑坡
        5.4.1 滑坡特征
        5.4.2 滑坡诱发因素
        5.4.3 破碎体→散体链生演化过程
    5.5 本章小结
第六章 散体→流体链生演变特性及机理
    6.1 散体→流体的特征和链生模式
        6.1.1 链生模式
        6.1.2 控制因素
        6.1.3 运动特征
    6.2 散体→流体的转化机制
        6.2.1 模型试验
        6.2.2 黄土滑坡转化泥流机制
    6.3 散体→流体典型案例分析
        6.3.1 沟谷型黄土泥流—大沟滑坡-泥流
        6.3.2 坡面型黄土泥流—陕西泾阳“3.8”蒋刘黄土滑坡-泥流
    6.4 本章小结
第七章 结论和展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
附录 A
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(6)水库环境中结构复杂滑坡变形过程物理模型试验和数值模拟研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 水库滑坡
        1.2.2 物理模型试验
        1.2.3 滑坡模型监测
    1.3 本文研究内容和技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 技术路线
第二章 滑坡模型设计与构建
    2.1 模型试验平台
        2.1.1 模型箱
        2.1.2 模拟库水位控制系统
    2.2 模型监测系统
        2.2.1 水位升降速率监测
        2.2.2 孔隙水压力监测
        2.2.3 模型地表位移监测
        2.2.4 基于柔性FBG传感器的模型深部位移监测
        2.2.5 柔性FBG传感器的标定
        2.2.6 模型深部位移监测
    2.3 滑坡模型设计
        2.3.1 滑坡原型与模型概化
        2.3.2 模型材料及参数
    2.4 模型构建
        2.4.1 试验准备
        2.4.2 滑坡模型搭建
    2.5 模型试验过程
        2.5.1 试验设备调试
        2.5.2 水位周期升降
第三章 滑坡模型变形过程及活动机理
    3.1 模型1(自上而下K1、K2、K3)
        3.1.1 地表变形
        3.1.2 深部变形
        3.1.3 模型1 变形活动机理
    3.2 模型 2(自上而下 K3、K2、K1)
        3.2.1 地表变形
        3.2.2 深部变形
        3.2.3 模型2 变形活动机理
    3.3 模型3(自上而下K2、K1、K3)
        3.3.1 地表变形
        3.3.2 深部变形
        3.3.3 模型3 变形活动机理
    3.4 本章小结
第四章 基于数值模拟的结构复杂滑坡活动规律
    4.1 方法选取
    4.2 数值模型构建
        4.2.1 计算模型
        4.2.2 边界条件
        4.2.3 本构模型选取
        4.2.4 计算参数
        4.2.5 模拟工况
        4.2.6 模型初始应力状态
    4.3 三层结构滑坡模型模拟变形特征
        4.3.1 模型4(自上而下K1、K3、K2)
        4.3.2 模型5(自上而下K2、K3、K1)
        4.3.3 模型6(自上而下K3、K1、K2)
    4.4 本章小结
第五章 滑体渗透性对结构复杂滑坡活动特征控制规律
    5.1 平面上滑坡活特征动与滑体渗透性关系
        5.1.1 模型1
        5.1.2 模型2
        5.1.3 模型3
        5.1.4 模型4
        5.1.5 模型5
        5.1.6 模型6
    5.2 剖面上滑坡活特征动与滑体渗透性关系
第六章 结论和建议
致谢
参考文献
附表
附录

(7)水库滑坡-抗滑桩体系演化模式与稳定性判识方法研究(论文提纲范文)

作者简历
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题的来源、目的和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 水库滑坡变形破坏机理研究
        1.2.2 水库滑坡演化过程研究
        1.2.3 水库滑坡-抗滑桩体系演化模式研究
        1.2.4 水库滑坡-抗滑桩体系稳定性判识与预测研究
    1.3 存在的问题及发展趋势
    1.4 主要研究内容、技术路线和创新点
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究方法与技术路线
        1.4.3 创新点
第二章 马家沟滑坡概况与水库滑坡外力因素概化
    2.1 马家沟滑坡概况
        2.1.1 滑坡工程地质条件概况
        2.1.2 抗滑桩治理工程概况
    2.2 水库滑坡外力因素概化
        2.2.1 概化思路
        2.2.2 基于三峡库区库水位与降雨的试验库水位与加载概化设计
    2.3 本章小结
第三章 水库滑坡相似材料研制与多场监测模型试验方法
    3.1 水库滑坡模型试验相似材料研制
        3.1.1 相似材料配比试验与结果分析
        3.1.2 相似材料有效性验证
    3.2 水库滑坡-抗滑桩体系多场监测物理模型试验方法
        3.2.1 自反力式水库滑坡-抗滑桩体系物理模型试验装置
        3.2.2 物理模型试验多场监测系统
    3.3 本章小结
第四章 水库滑坡变形演化特征与失稳模式
    4.1 静止水位条件下滑坡多场演化特征
        4.1.1 试验设计
        4.1.2 多场演化特征与演化阶段划分
        4.1.3 位移场-渗流场互响应特征
        4.1.4 稳定性演化规律与机理分析
    4.2 有水无水条件下滑坡变形特征与失稳模式
        4.2.1 试验设计
        4.2.2 变形演化特征对比分析
        4.2.3 失稳模式对比分析
        4.2.4 基于土压力演化特征的滑带辅助探测方法
    4.3 库水位循环波动作用下滑坡变形演化规律
        4.3.1 试验设计
        4.3.2 库水位循环波动对滑坡变形影响规律分析
        4.3.3 水库滑坡自适应能力探讨
    4.4 本章小结
第五章 水库滑坡-抗滑桩体系演化模式
    5.1 静止水位条件下体系演化模式
        5.1.1 试验设计
        5.1.2 基于桩土多场信息特征的演化阶段划分
        5.1.3 有桩无桩工况滑坡变形演化特征对比
        5.1.4 演化模式总结
        5.1.5 体系稳定性定性评价
    5.2 库水位循环波动条件下体系演化模式
        5.2.1 试验设计
        5.2.2 基于位移场与宏观变形特征的演化过程分析
        5.2.3 演化阶段划分
        5.2.4 变形与失稳模式探讨
        5.2.5 演化模式总结
        5.2.6 体系稳定性定性评价
    5.3 本章小结
第六章 水库滑坡-抗滑桩体系稳定性判识方法与应用
    6.1 稳定性判识方法简介
    6.2 决策树C5.0算法原理
    6.3 稳定性判识阈值判据
    6.4 案例应用
    6.5 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
参考文献

(8)暂时性承压水作用下南京某山前缓坡滑动过程模拟分析(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 选题背景与研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 降雨诱发型滑坡滑动机制研究现状
        1.2.2 缓坡滑动机制研究现状
        1.2.3 蠕动型滑坡研究现状
    1.3 主要研究内容及技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 技术路线
    1.4 本文创新点
第2章 研究区工程地质概况
    2.1 猪头山滑坡概况
        2.1.1 滑坡形态特征
        2.1.2 滑坡变形特征
        2.1.3 滑动面特征
    2.2 工程地质背景
        2.2.1 构造运动
        2.2.2 气候变化
        2.2.3 猪头山的形成演化过程
    2.3 工程地质特征
        2.3.1 地层分布特征
        2.3.2 地层物理力学性质
第3章 暂时性承压水形成过程及其影响因素的模拟分析
    3.1 研究区地下水渗流模型
        3.1.1 渗流简化模型
        3.1.2 边坡潜水渗流方程
        3.1.3 边坡承压水渗流方程
    3.2 降雨对暂时性承压水的影响
        3.2.1 模型的建立
        3.2.2 初始条件的设定
        3.2.3 模拟结果分析
    3.3 本章小结
第4章 猪头山间歇性蠕动滑坡滑动机制分析
    4.1 内在因素
    4.2 外在因素
    4.3 暂时性承压水的作用
        4.3.1 暂时性承压水的作用破坏模式
        4.3.2 暂时性承压水作用过程的数值模拟
    4.4 本章小结
第5章 监测系统布设及监测数据分析
    5.1 监测系统方案设计
        5.1.1 监测设计优先原则
        5.1.2 监测系统技术原理
        5.1.3 监测点的布设
    5.2 监测数据分析
        5.2.1 长周期监测数据分析
        5.2.2 短周期监测数据分析
    5.3 防治建议
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
附录 (攻读硕士学位期间发表的论文)

(9)抚顺西露天矿高陡边坡蠕变-大变形综合预警及防治技术研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究意义
    1.3 研究现状
    1.4 研究内容和技术路线
2 软岩蠕变-大变形实验及模型研究
    2.1 实验方案
    2.2 软岩常规应力-应变曲线
    2.3 软岩蠕变-大变形曲线
    2.4 软岩蠕变-大变形模型
    2.5 软岩蠕变-大变形模型参数识别
    2.6 数值模型验证分析
    2.7 本章小结
3 蠕变-大变形高陡边坡破坏机理研究
    3.1 蠕变-大变形边坡岩性及过往滑坡灾害调研
    3.2 蠕变-大变形边坡破坏失稳模式
    3.3 蠕变-大变形边坡破坏机理模拟验证
    3.4 本章小结
4 蠕变-大变形高陡边坡滑体边界多元判定关键技术
    4.1 边界判定方法的选取
    4.2 滑体地表裂缝形态的确定
    4.3 滑体深部形态的确定
    4.4 滑体前缘位置的确定
    4.5 基于边界判定的安全保障
    4.6 本章小结
5 隐患体综合监测及短临危险性预报关键技术
    5.1 露天矿边坡变形阶段的判定
    5.2 隐患体监测技术概况
    5.3 西露天矿边坡综合监测技术
    5.4 基于监测数据的安全保障
    5.5 本章小结
6 蠕变-大变形高陡边坡综合防治技术研究
    6.1 坑口油厂装置区抗滑桩加固工程
    6.2 地下水防治
    6.3 内排回填压脚工程
    6.4 南帮滑体综合治理效果及最新进展
    6.5 本章小结
7 结论、创新点及展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
查新结论
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(10)基于光纤和电磁传感的边坡变形监测系统研发(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题的研究背景和意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 滑坡监测技术的国内外研究现状
        1.2.1 边坡变形监测技术的现状
        1.2.2 传统滑坡监测技术的局限性
    1.3 光纤传感技术在土木工程健康监测领域的应用
    1.4 边坡稳定性分析方法
    1.5 本文的主要研究内容与结构
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 论文结构
        1.5.3 技术路线
2 基于光纤光栅的位移传感器开发及性能测试
    2.1 光纤光栅传感技术概述
        2.1.1 光纤光栅传感原理
        2.1.2 光纤光栅波长解调方法
    2.2 光纤光栅共轭梁测斜仪的设计与室内研究
        2.2.1 基于共轭梁原理的测量方法及理论公式推导
        2.2.2 标定试验的仪器介绍与测试方法
        2.2.3 标定试验结果分析
    2.3 光纤光栅等应变梁测斜仪的设计与室内研究
        2.3.1 光纤光栅等应变梁测斜仪测量方法及理论公式推导
        2.3.2 标定试验过程与结果
    2.4 本章小结
3 基于磁电传感技术的新型大变形位移传感器开发及性能测试
    3.1 概述
    3.2 基于磁致伸缩材料的磁感测斜仪研究
        3.2.1 磁致伸缩效应和原理介绍
        3.2.2 基于磁致伸缩材料的磁感测斜仪的测量方法和理论公式推导
        3.2.3 测斜仪传感单元性能研究
    3.3 基于霍尔元件的磁感测斜仪研究
        3.3.1 霍尔原理介绍
        3.3.2 基于霍尔元件的磁感测斜仪结构设计和位移计算方法
        3.3.3 测斜仪传感单元实验研究
    3.4 本章小结
4 基于光纤光栅和电磁传感技术的室内超载滑坡模型实验研究
    4.1 模型实验目的及意义
    4.2 模型箱及静力加载系统设计
    4.3 边坡模型设计
    4.4 监测传感器安装与布设方案
    4.5 三组不同坡角的滑坡超载试验结果与分析
        4.5.1 边坡坡顶沉降数据分析
        4.5.2 边坡坡表变形数据分析
        4.5.3 边坡深部位移数据分析
    4.6 本章小结
5 有限元数值模拟及边坡稳定性分析
    5.1 Abaqus数值模型的建立及结果分析
    5.2 基于室内物理模型试验监测数据的边坡稳定性分析
    5.3 基于长期位移监测的滑坡预警方法探讨
        5.3.1 基于滑坡加速蠕变趋势的回归外推法
        5.3.2 修正斋藤模型的建立与结果分析
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

四、滑坡变形监测系统深部与地表变形关系初探(论文参考文献)

  • [1]边坡变形监测技术发展现状及问题对策[J]. 王念秦,申辉辉,鲁兴生. 科学技术与工程, 2021(19)
  • [2]万州区滑坡灾害位移与库水位及降雨响应关系研究[D]. 蒋宏伟. 中国地质大学, 2021
  • [3]土-岩二元结构路堑边坡失稳机理与智能预警研究[D]. 孙巍锋. 长安大学, 2020
  • [4]基于DFOS的库岸边坡变形机理及预测研究[D]. 张磊. 南京大学, 2020(12)
  • [5]黄土地质灾害链链生演化特征及机制研究[D]. 马鹏辉. 长安大学, 2020(06)
  • [6]水库环境中结构复杂滑坡变形过程物理模型试验和数值模拟研究[D]. 王惠生. 中国地质大学(北京), 2020(08)
  • [7]水库滑坡-抗滑桩体系演化模式与稳定性判识方法研究[D]. 何春灿. 中国地质大学, 2020(03)
  • [8]暂时性承压水作用下南京某山前缓坡滑动过程模拟分析[D]. 俞良晨. 南京大学, 2020(02)
  • [9]抚顺西露天矿高陡边坡蠕变-大变形综合预警及防治技术研究[D]. 缪海宾. 辽宁工程技术大学, 2020(01)
  • [10]基于光纤和电磁传感的边坡变形监测系统研发[D]. 景俊豪. 大连理工大学, 2020(02)

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滑坡变形监测系统深部与地表变形关系的初步研究
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