三峡工程万州库区高切坡地质灾害变形监测

三峡工程万州库区高切坡地质灾害监测网络,采用了高精度的GPS空间定位技术、全站仪变形监测技术、数字化精密水准测量、先进的遥测台网技术并与地理信息系统相结合,构成了一个空间上点、线、面相结合的高效率的地质灾害监测网络系统。该变形监测系统2008年建成,到目前为止,已经获得了大量宝贵的监测数据,为当地高切坡灾害预警预报提供了科学依据。     

三峡水库区秭归县楚都大道高切坡安全评估

由于三峡库区秭归县部分移民迁建规划区地形起伏较大,地质条件复杂,建筑空间有限,移民搬迁新址建设中不可避免地形成的高切坡所暴露的地质灾害隐患日渐突出,不同程度地威胁到城(集)镇基础设施、建构筑物及人民生命财产安全。根据三峡库区三期地质灾害防治工程高切坡项目管理要求,受委托2006年6月对秭归县楚都大道已治理高切坡进行了安全评估工作。楚都大道高切坡的防护工程分为南段和北段两部分,其中北段为浆砌块石挡土墙支挡措施,南段主体为挂网喷锚加固措施。自1999年6月竣工以来,南段基本无明显变形现象,但北段挡土墙及后侧坡体却产生了较为显著的变形。通过对项目基本情况、防护工程措施、工程地质条件进行现场调查,并综合考虑高切坡及防护工程变形破坏现象,可对该高切坡的地质勘察、设计方案、施工质量、维护管理做出客观评价。由于该高切坡北段存在较明显的变形破坏迹象,已构成安全隐患,为此依据安全评估技术要求,将该高切坡评定为局部不安全等级,并提出了整改工作建议。     

三峡工程万州库区崩滑地质灾害变形监测预警示范研究

三峡工程万州库区崩滑地质灾害变形监测网络,采用了高精度的GPS空间定位技术、深部钻孔测斜,并与InSAR、声发射、全站仪免棱镜技术和自动遥测技术相结合,构成了一个空间上点、线、面相结合,时间上长、中、短兼顾的地质灾害立体监测网络,有效发挥了监测预警的作用,也为地质灾害监测提供了一个很好的应用范例。     

开挖与降雨作用下边坡失稳机理及模拟分析

边坡开挖和降雨通常是导致边坡失稳的重要原因。本文以湖南湘西山区某国道扩建开挖边坡为研究对象,基于现场边坡监测结果和数值模拟分析,研究了在边坡开挖和降雨条件下坡体变形位移的过程。结果表明:边坡的破坏是一个渐变的过程,不同的影响因素对边坡的影响不同。开挖切方是浅层坡体失稳的诱发因素,开挖切方破坏了坡体的应力平衡,使坡体的应力重新分布,并在坡体中产生浅层的滑动面。雨水的入渗是坡体深层滑动面的诱发因素,雨水沿着裂缝渗入坡体,使浅部滑动面上下土体的变形差进一步加大,进而产生浅层牵引式滑动破坏。同时雨水的入渗使碎石土和强风化页岩交界附近产生高孔隙水压力,在水-岩土共同作用逐渐形成软化的滑带土,从而形成深层滑动面。     

高切坡超前支护锚杆作用机制研究

人工高切坡开挖常常导致边坡失稳破坏,甚至诱发滑坡发生,为此提出了高切坡超前锚杆支护的设计新方法。超前支护锚杆能够约束边坡变形和开挖卸荷带的发展,维持边坡的稳定,对超前支护锚杆的作用机制问题进行了研究,阐述了超前支护锚杆的荷载传递特性,为超前支护锚杆设计提供了理论依据。     

金沙江虎跳峡河段岸坡变形破坏的相关动力因子研究

河谷岸坡的变形与破坏是地球内外动力耦合作用的结果,并且每一种动力地质作用对于岸坡变形失稳的贡献程度不同,造成岸坡变形破坏频率和规模的空间差异。金沙江虎跳峡地区内、外动力地质作用十分显著,岸坡变形破坏体的空间分布具有鲜明的地段性。本文采用定性与定量相结合的效果测度分析方法,对虎跳峡河段岸坡变形破坏密度与相关动力因子进行关联度量化分析,从而确定了影响岸坡稳定的关键性动力因子,可为水电开发中的岸坡灾害成因类型划分、危险性评价、灾害治理和工程规划设计等提供科学依据。     

平缓反倾红砂岩高陡切坡的稳定性分析

以沪渝高速公路湖北段平缓反倾红砂岩为研究对象,在平缓反倾红砂岩高陡边坡中岩体易软化崩解。自然冲侵蚀形成的高陡山体卸荷变形可达几十毫米至近百毫米,卸荷变形破裂方向与构造节理重叠,使节理裂隙变宽,贯通性提高,为高陡坡体提供了顺坡向陡直破裂面。加之公路切坡卸荷变形和坡体软化变形,岩体软化后的变形模量下降约80%,卸荷变形和软化变形各有数毫米的变形量,与自然坡体卸荷重叠,使坡体变形进一步加大,使红砂岩坡体潜在不稳定性增大。同时地下水作用使卸荷裂隙充填一定高度的静水压力,还使岩体产生软化,岩块软化系数一般在0.3~0.7,导致岩体强度显著下降,30～40 m高的静水压力可使边坡的稳定性系数从开挖前的5.56降至1.96,开挖后从2.77降至1.07,这两方面的作用可使切坡后较稳定的反倾坡体变化到极限平衡状态,甚至失稳状态。因此,施工中要特别注意切坡后的即时加固,并采取措施防止卸荷裂隙中地下水聚积,减少地下水对坡体的软化。     

城镇大区域复杂高切坡群监测方法探讨

根据城镇高切坡群监测工程所具有的监测规模大、涉及区域广;布网难度大、网型复杂以及监测区域环境复杂、需多种方法联合运用等特点,结合三峡库区巴东县高切坡专业监测工程实例,探讨了其监测网布设和实施监测的方法以及数据处理方法。综合利用GPS法和全站仪法的监测数据分析结果表明:监测网的布设方法得当,监测方案优化,完全满足监测工程的需要;巴东县高切坡监测点的位移量变化受降雨量影响很大且各方向变形量在时间上表现出很强的一致性。     

削坡作用土质边坡变形分布式光纤监测试验研究

采用高空间分辨率的PPP-BOTDA光纤感测技术,研发出一种适合于土体变形监测的特种感测光缆。通过水平向和垂直向感测光缆植入,对边坡模型在坡顶局部加载和削坡过程土体内部变形场进行了分布式监测,获得了荷载和削坡作用下坡体变形场的分布规律,并对边坡模型进行了有限元数值分析和计算评价。分布式光纤感测技术监测结果表明:在坡顶局部加载作用下土体水平向拉张变形最大值发生在坡体中部,这与数值模拟结果一致;但在削坡作用下,坡体水平向拉张变形最大值发生在坡体上部,表明削坡作用改变了边坡模型的变形规律,上层土体在坡顶局部荷载作用下易发生倾倒变形。研究结果也表明,作者研制的特种感测光缆具有良好的感测性能,可以对土体变形场进行准确有效监测。     

北川县白什乡老街后山滑坡监测及失稳机制分析

北川县白什乡老街后山滑坡位于四川省绵阳市北川县城以西, 该滑坡发现时已处于变形发展较快的状态, 前缘多处崩塌, 坡面张拉裂缝密布。为了准确地判断滑坡的稳定性现状, 预测预报滑坡的下滑时间指导避险, 对滑坡开展了专业监测, 专业监测工作持续到了滑坡失稳下滑。本文对滑坡从监测到下滑的变形演化阶段进行了划分, 对各变形阶段滑坡的监测成果及变形破坏特征进行了分析研究。随后在此基础上分析滑坡形成演变过程及失稳机制, 通过分析认为白什乡滑坡形成演变模式为弯曲-拉裂(倾倒)变形模式, 滑坡形成后失稳机制为推移式和牵引式复合型。根据监测成果及宏观变形迹象对滑坡进行了分区, 判断出滑坡失稳下滑的关键控制部位是滑坡前缘Ⅰ-3区, 因此Ⅰ-3区监测数据是准确预测预报滑坡下滑时间的关键数据。     

基于无线通讯网络的GPS多天线监测系统及其应用

介绍了基于无线通讯网络的GPS多天线监测系统的构成情况,包括系统设计、数据传输与管理、数据处理、数据质量分析和控制等。在公路边坡变形监测中的实际应用结果表明,该系统1 h测量精度已达到3.0 mm左右,既能自动连续地对滑坡变形进行监测,又能大幅度降低整个监测系统的费用,是滑坡等地质灾害变形监测的理想技术之一。     

复杂路堑高边坡病害治理效果模糊层次评价

双永高速公路K227滑坡由于地形高陡、地质复杂、环境敏感、施工困难等因素成为典型的复杂超高路堑边坡和项目建设及运营养护的关注焦点。为评价该边坡病害治理效果,在长期参与其治理过程的实践、思考、评价和监控基础上,从地形条件、地质条件、环境条件、应力调整和变形控制等方面构建复杂路堑高边坡安全评价指标体系、特征状态量化标准和各评价指标权值。结合模糊综合评判法、专家权威系数修正和最大隶属度原则,建立复杂路堑高边坡安全评估的模糊层次评价模型和评估方法,并与极限平衡法和有限元法计算成果、以及治理前后的现场变形迹象调查和持续性变形监测结果对比分析,对K227滑坡病害治理效果进行综合评判,并证明其是评价复杂路堑高边坡病害治理效果的有效方法。     

GPS变形监测平差计算及不确定度分析

全球定位系统（GPS）是一种全天候、高精度的连续定位系统,它以速度快、方法灵活多样、操作简便等优势被广泛应用于工程测量和变形监测中。结合水厂铁矿GPS边坡变形监测实例,对GPS监测网的星历预报、基线向量平差计算、网平差计算、结果及残差不确定度进行了细致分析研究,以验证GPS技术在边坡变形监测中的可靠性和精度。     

西南某大型水电站拱肩槽边坡开挖的变形响应研究

对在复杂地质条件和高地应力环境下,高达近330m的人工岩石拱肩槽高边坡的研究,尤其是在大坡比、强开挖条件下所表现的变形响应规律的研究具有重要的理论与现实意义。论文通过大量现场跟踪施工的地质调查工作和利用丰富的监测资料的基础上,系统地研究了此类边坡变形响应的基本规律及特殊表现,得到了拱肩槽高边坡开挖过程中,边坡的变形与开挖过程有较强的同步性。变形主要受开挖卸荷影响;随开挖的进行,坡体的变形随开挖面的远离表现出总体衰减的特征等。开挖后的坡体的变形量较小,变形深度较浅,而且在开挖12~18个月后,变形趋于稳定。这些结论对类似边坡开挖及其稳定性的控制具有重要的借鉴意义。     

边坡变形监测技术现状及新进展

滑坡地质灾害一直是社会高度关注的问题之一,近年来我国多地发生了由地震、降雨、水库运行和工程建设等触发的高边坡过大变形事故,有时甚至导致大型滑坡、泥石流,严重危害到人们的生命和财产安全。边坡变形的监测技术和方法在最近一个时期得到了飞速的发展,在保证边坡稳定性、验证支挡措施效果、提高滑坡预警预报水平等方面发挥了重要的作用。本文在简要介绍传统边坡变形监测技术及其不足的基础上,阐述了近十余年间国内外边坡变形监测技术的最新发展和应用现状,重点分析和对比了分布式光纤传感等新型监测技术的特点。最后,对边坡变形监测技术未来的发展方向提出了一些研究思路。     

山区公路路基边坡地质灾害远程监测预报系统开发及应用

针对山区公路路基边坡点状分布、数量较多、规模相对较小且易受人类活动和环境变化影响的特点,确立了以位移和降雨量为主的监测原则,基于GPRS技术,集成触发式位移计、容栅式雨量计、数据采集传输模块和太阳能供电装置,形成了经济、节能、高效的单体边坡远程监测硬件系统。采用Visual C++网络编程技术,以SQL Server2005为数据库平台,开发了地质灾害远程监测预报软件系统,实现了数据的远程实时接收和可视化分析管理。由于公路边坡变形破坏模式多样,系统还集成了多种时间预测模型,建立了边坡变形预报模型库。通过在常吉高速公路的安装运行,系统成功地进行远程实时监控,保障了极端天气下公路的安全运营。     

北斗高精度定位技术在边坡变形监测中的应用

简要介绍了北斗卫星导航系统,并基于北斗卫星导航定位系统建立了适合于边坡变形监测的北斗云监测系统,实现了从数据采集到监测结果显示的全过程自动化。分析了相对于传统边坡变形监测应用北斗技术对边坡变形监测的优势。设计了监测系统的精度试验,分析了系统精度与定位时长的关系,试验结果表明,定位时长为24 h时,监测系统的水平方向的精度为2 mm左右,完全满足公路高边坡变形监测的精度要求。将北斗云监测系统应用于贵州都安高速某高边坡变形监测工程中,实现了对该边坡变形的自动化监测。监测结果表明北斗技术完全可以应用于边坡变形监测,对提高边坡变形监测能力具有重要意义。     

露天矿边坡自动化监测关键技术研究

为及时掌握露天矿边坡变形规律,基于现代监测技术、网络通讯技术和计算机技术为一体,建立一套实时动态反映边坡位移变形和应力变化的自动化监测系统。通过对海州露天矿北帮边坡的连续性监测,结果表明:海州露天矿属于蠕变型滑坡,目前正处于局部变形、整体稳定的状态。系统的构建实现了边坡位移和应力的高精度、自动化、连续性监测,将为露天矿边坡灾害的动态预警和安全决策的及时制定提供有效的技术支持,对边坡的灾害防治提供理论依据。      

锦屏一级水电站左岸开挖高边坡变形监测分析

锦屏一级水电站左岸开挖高边坡的开挖高度达到530 m,断层发育,岩体卸荷深度大,地质条件十分复杂,边坡在施工期和运行期的稳定性问题特别重要。对边坡的工程地质条件进行分析,介绍锦屏一级水电站工程左岸边坡的变形监测布置及监测结果。锦屏一级左坝肩边坡采用表面变形观测、浅表变形观测及深部变形观测,由表及里3个层次监测边坡岩体的变形。表面变形监测采用外观变形监测方法;浅部变形监测采用多点位移计,监测深度为0～90 m;深部变形监测采用平洞测距、水准沉降及石墨杆收敛计等监测方法,布置于勘探平洞内,穿越主要断层及深部拉裂缝,最大监测达到260 m。截止2011年5月,边坡浅表最大水平位移106.1 mm,最大垂直下沉位移58.6 mm,主要受边坡开挖及支护控制。深层最大水平变形量为47.48 mm,最大垂直沉降变形为7.2 mm,主要受深部拉裂缝及断层控制。目前位移趋于收敛,最大变形速率小于0.1 mm/d,满足安全控制标准,边坡已趋于稳定。     

黄土高填方坡体加载过程变形-力学响应特征研究

大型工程项目在我国黄土丘陵地区的开展日益增多,为了在有限的空间得到足够的可利用面积,通常需要挖山填沟造地形成了大量高度超过40m的高填方边坡。高填方边坡地质条件复杂,填料物理力学性质差异大,施工困难。高填方边坡的变形与稳定问题突出。高填方边坡工程已成为黄土地区最具危险性的人类工程活动之一,其严重影响黄土地区的经济建设和城市化进程。本文以国内某高填方边坡为研究对象,结合野外调查和勘察资料,结合研究区的地质概况建立高填方边坡加载过程的概化模型;通过研究区高填方边坡回填加载支挡结构变形与监测分析;借助数值分析高填方坡体加载过程力学-变形响应特征,对研究黄土高填方边坡抗滑桩、桩间板支挡结构变形和锚索的受力分析具有重要的理论和工程实践意义。