超前地质预报系统的提出及其发展方向

总结了超前地质预报的作用和发展现状,分析了超前地质预报认识上的误区和各种探测设备存在的问题。提出了超前地质预报系统的概念,阐述了隧道所在地区地质分析技术、隧道不良地质体超前预报技术、重大施工地质灾害临近警报技术包含的内容。系统的工作步骤为,利用地质分析技术结论以及地质复杂程度分级标准对探测区段的围岩进行地质复杂程度分级,针对不同级别的地质复杂程度,制定与其对应的超前地质预报系统方案,并注意现场工作中动态控制的应用。以厦门海底隧道F3风化深槽为例,对超前地质预报系统的内容及工作步骤进行了应用。提出了超前地质预报系统的发展方向。研究旨在完善超前地质预报工作,使超前地质预报结果在现场施工过程中能真正起到指导性的作用,最大程度地减少地质灾害造成的人员伤亡和财产损失     

滑坡勘查中关键问题的识别与案例应用

山地丘陵地貌在我国分布广泛,滑坡地质灾害多发,严重制约着我国社会经济的发展。以滑坡地质灾害为研究对象,提出了在滑坡勘查中需要重点关注解决的四个关键技术问题,包括滑坡特征调查与稳定性定性评价、滑带识别与位置判定、参数取值和计算模型确定、滑坡稳定性定量分析。结合典型案例应用分析,提出了相应的解决方法,掌握了滑坡特征及目前稳定性状态,为后续滑坡防治工程设计提供充分且必要的地质基础资料,同时为滑坡地质灾害勘查提供借鉴。     

隧道施工期洞身段滑坡的超前地质预报

针对隧道施工期洞身段的滑坡超前地质预报, 以某高速公路某座隧道为例进行技术探讨, 介绍了隧道工程概况及滑坡区域基本工程地质条件。采用地质法中的趋势外推法、地质雷达波反射法、超前钻孔法, 对滑坡在隧道穿越区的延伸、规模、物质组成、工程和物理力学特性及其与隧道的空间位置关系进行了分析预测。得出了超前地质预报的综合评判结论, 减小甚至规避了单一方法的缺陷, 并提出了针对性的施工处治思路。实践证明本隧道洞身段滑坡超前地质预报是成功的, 对类似工程具有一定的参考价值。     

中山市崩塌、滑坡地质灾害发育规律分析

随着社会经济的发展,人类工程活动日趋强烈,中山市崩塌、滑坡地质灾害呈加剧趋势。根据中山市1:50000地质灾害详细调查数据,结合中山市环境地质特征,对中山市崩塌、滑坡地质灾害的发育规律进行了分析。统计分析表明,4~9月是汛期雨季,是中山市崩塌、滑坡地质灾害的高发季节。崩塌、滑坡地质灾害多发生在坡高10~30m的斜坡带上,均分布于山体坡脚,临近居民区及建筑物,与人类工程活动密切相关。本地区崩塌、滑坡地质灾害具有突发性强、规模小、危害性大等特征,为中山市今后崩塌、滑坡地质灾害防治工作提供基础依据。     

广西恭城福安页岩矿矿山地质灾害评估及其防治措施

通过了解矿山气象气候、地形地貌、地质特征、水文特征和岩土工程特征的基础上,结合矿山实际情况,从矿山现状和预测等方面进行了矿山地质灾害评估。现状评估表明,该矿山主要发育有滑坡;预测评估表明,该矿山可能引发的地质灾害主要为崩塌和滑坡,加剧的地质灾害为滑坡,可能遭受的地质灾害主要为崩塌、滑坡和地（路）不均匀沉降。根据评估结果,提出了挡护工程、排水工程和植被恢复工程等防治措施,对该矿山地质灾害作出有效的防治工作。     

汉中市汉台区地质灾害发育特征及分布规律研究

汉台区地处秦巴山区,地质条件复杂,地形地貌差异明显,地质灾害分布极不均匀。2008年“5．12汶川大地震”和2010年陕南山洪后地质灾害频发,严重制约着当地社会经济的发展。在进行详细的地质灾害野外调查和室内资料整理、数理统计分析的基础上,充分的研究了地质灾害的发育特征和分布规律。汉台区地质灾害类型主要有滑坡、崩塌、泥石流三种,滑坡以小型残坡积层滑坡为主、崩塌以中型岩质崩塌为主、泥石流主要由采矿弃渣引发;北部中低山区的河东店镇、武乡镇、汉王镇地质灾害发育,南部平原区地质灾害不发育。地质灾害发育特征及分布规律的研究为地方政府地质灾害的防治、减灾工作提供了依据。     

基于时序InSAR的黄土滑坡隐患早期识别——以白鹿塬西南区为例

中国黄土滑坡灾害频发且分布广泛，传统的地质灾害调查对于地处高位、形变特征不明显和隐蔽型的滑坡隐患难以有效识别，是滑坡灾害监测预警成功率低的主要原因之一。如何有效超前判识别地质灾害隐患是地质灾害防治工作的前提和基础，时序InSAR技术在此领域具有良好的应用潜力，但如何更好地将InSAR技术融入到滑坡灾害相关研究中仍处于探索阶段。笔者以西安市白鹿塬西南区为研究区，在高精度三维倾斜摄影、ALOS-2雷达影像集等数据基础上，以时序InSAR技术反演得到104处地表形变明显区域；结合黄土滑坡易发指数、航拍影像和野外核查，快速识别黄土滑坡及隐患23处，其中包括新识别的滑坡隐患20处和在册的滑坡灾害3处，通过与传统地灾调查数据比对和实地调查核实验证了时序InSAR方法探测结果的优势和有效性，并构建了基于高精度InSAR和DEM数据的黄土滑坡隐患早期识别方法。     

综合超前地质预报技术在西南某隧道的应用研究

在隧道地质条件复杂地段,及时开展综合超前地质预报,对提高隧道超前地质预报准确性及预防突发性地质灾害的发生具有十分重要的意义。这里总结了各种预报方法的原理及适用范围,提出在复杂地质地段采用以地质分析为基础,地震波探测法为主,地质雷达法为辅,必要时使用超前地质钻探法的综合超前地质预报技术指导隧道安全施工,并以西南某隧道为例,对其他地质复杂隧道的超前地质预报技术有借鉴意义。     

分形分维理论在地质灾害发育及空间分布规律中的应用——以长安区滑坡、崩塌地质灾害为例

长安区区内地层岩性、地质构造多样,加之人类经济工程活动、降雨、地震等诱发影响,秦岭北坡及黄土台塬边缘滑坡崩塌地质灾害发育,是陕西省地质灾害较严重的县(区)之一。本文以长安区为研究区域,在对长安区自然地理及区域地质环境条件等资料充分收集的基础上,结合长安区滑坡崩塌灾害点的实际调查资料,详细分析了长安区的滑坡崩塌灾害发育特征及空间分布规律,并采用网络覆盖法,对长安区滑坡崩塌地质灾害的空间分布进行了分形分维计算。求得地质灾害的空间分布分维值为0.876 6,反应出长安区滑坡崩塌地质灾害空间分布特性的复杂性。研究结果表明,分形分维理论能合理评价地质灾害空间分布特征,对类似地区的地质灾害空间分布特征分析具有借鉴意义。     

安徽省芜湖市繁昌区志留纪-泥盆纪地层切坡段地质灾害发育规律研究

本文在收集有关资料、开展专项调查工作的基础上,对安徽省芜湖市繁昌区西北部地质环境条件、地质灾害特征及地质灾害发育规律等进行调查研究,并对研究区内的典型滑坡和崩塌地质灾害点进行了综合分析,进一步查明繁昌区志留纪-泥盆纪地层切坡段的孕灾地质条件,查找出切坡转化地质灾害隐患的发育特征和发育规律,总结成灾模式,制定风险管控措施,为国土空间规划及防灾减灾提供科学依据。     

油气长输管道滑坡地质灾害危险性评价专家系统研究

以运营的油气长输管道工程为依托,在收集、整理、综合分析既有资料基础上,通过对大量滑坡案例进行分析,明确了滑坡地质灾害的主要诱发因素与稳定性控制指标,建立了滑坡危险性评价指标体系。应用专家系统研究方法,建立油气长输管道线路滑坡地质灾害危险性评价专家系统,并对具体工程进行了地质灾害危险性评估,结果符合实际,可为油气长输管道工程地质灾害减灾防灾提供技术支撑。     

地理信息滑坡监测预报系统及其在抚顺西露天矿滑坡中的应用

为了能够准确有效地针对滑坡地质灾害进行监测和预报工作,给出一种新型的滑坡监测预报系统。该系统以GIS技术为基础,通过MapGIS软件形成图形文件的链接输入,实现与地理信息系统的融合。这种方法引入了滑坡空间滑动特征,可针对滑坡不同时段的特点采用多种预报模块实现对空间数据的处理,并通过VB6.0集成开发将结果还原至图形以可视化,来实现各类滑坡预报以及空间分析。将该监测预报系统应用到抚顺西露天矿地质灾害防治工作中,以GPS监测站等监测设施对抚顺西露天矿地质灾害开展的多类型的现场监测为依据, 对抚顺西露天矿地质灾害防治及预报进行分区模块处理;并以抚顺西露天矿E3200剖面滑坡为例,结合非线性回归分析及二次曲线拟合得到了X-3、X-5监测点的中短期预报数据和水平及竖直方向的速度、加速度等参量。根据竖直最大加速度为正值、竖直负向加速度小于10^-5 m/d²以及水平加速度均为负值等特点,得到该滑坡基本处于匀速变形阶段及位移变化有收敛趋势的结论。     

鸡尾山高速远程滑坡运动特征及数值模拟分析

本文在对鸡尾山高速远程滑坡的详细地质调查的基础上,分析了该滑坡地质环境背景特征、滑源区特征和堆积区特征。将滑坡后破坏运动主要分为失稳下滑、碰撞解体和滑行堆积3个阶段的运动特征,建立鸡尾山高速远程滑坡运动特征的地质模型。结合DAN-3D数值软件,选用FVF组合模型对该滑坡的运动特征进行了模拟,最后得到了滑坡堆积、铲刮区域和滑动距离等方面的特征。通过对比分析,鸡尾山滑坡模拟后的运动特征与所建立的地质模型基本符合,模拟的堆积形态与实际情况基本一致。由此可以说明,该分析方法可以为高速远程滑坡成灾范围进行早期评估及预测,为该类滑坡的研究提供一定的帮助。     

三峡库区典型滑坡地球物理实测及其意义:以万州区四方碑滑坡为例

滑坡是最严重的地质灾害之一,查明滑坡形态特征及滑坡形成机制对于滑坡体稳定性分析、滑坡灾害风险管理和政府治理决策等方面具有重要意义.前人研究滑坡形态及其形成机制较少结合地球物理实测方法,其工程地质剖面绘制多局限于点信息的获取方式,而结合地球物理实测方法有利于从线、面同时获取更丰富的滑坡体地质信息,更加准确量化滑移面埋深和透视滑床形态.鉴于此,以灾害频发的三峡库区万州区为研究对象,采用网格高密度电法实测区内不同深度地层的电阻率值,并以此生成二维电阻率剖面和构建滑床三维形态;同时,将剖面电性分布特征与钻孔资料及地质调查资料相结合,对滑坡区地层结构、滑移面埋深以及滑床形态等多个影响滑坡的重要因素综合分析.结果表明,在研究区开展网格高密度电法实测工作,可获取地层电性结构特征以及构建滑坡体三维形态;实测剖面显示四方碑滑坡属于古滑坡,且存在拉裂槽现象.将实测剖面获取的滑移面埋深和构建的三维滑床形态进行钻孔标定,可对滑坡体内部结构及物质组成进行“透视”,从而为滑坡形成机制分析提供依据,同时也给其他类似区域地质调查中的滑坡稳定性评价及预测预报工作提供理论指导和技术参考.通过高密度电法揭示三峡库区典型滑坡体三维形态特征的理论方法和技术路线成功引入滑坡形成机制分析,可为研究滑坡形成机制和理论提供新思路,具有推广意义.      

宕昌县城关镇而信滑坡风险评价方法探讨与实践

甘肃省地质环境脆弱,地质灾害频发,是我国地质灾害最为严重的省份之一。面对如此严峻的地质灾害防灾形势,地质灾害风险评价已成为热门学科,是防灾减灾的一项有力的非工程措施。针对区域地质灾害风险评价方法和理论研究较多,形成了较为系统的技术流程,而对于单体地质灾害风险评价的研究相对较少。本次以宕昌县城关镇而信滑坡为例,利用已有单体地质灾害风险评价理论体系,阐述了大比例尺下的单体滑坡灾害的风险评价过程,得出了相应受险区的风险等级。     

一种基于多源数据融合的滑坡地形深度学习识别模型研究

传统高位远程滑坡识别依赖地质专家人工判别,识别效率较低。研究实现一种基于深度学习的滑坡地形自动识别模型,以提高大范围区域潜在滑坡隐患点筛查工作的效率。该模型以目标区域的遥感图像、DEM数据、地质分区、河流水系等地质观测数据为输入,针对不同类型观测数据差异巨大的问题,设计构建特征分支网络,精确提取对应的滑坡特征。对光学影像数据采用深层网络架构提取复杂特征,对海拔、地质构成、河流和断裂带分布等结构化数据采用浅层网络架构提取特征。随后设计特征融合模块,融合两个网络的提取结果获得全面的滑坡灾害特征。模型基于提取的滑坡特征进行滑坡区域语义分割,实现精准的像素级别滑坡地形分类和定位。通过实验验证,该模型对滑坡区域的识别准确率（ACC）达到了0.85,可为滑坡自动识别提供技术支撑。     

贵州兴义滑坡特征及过程预警研究

由于滑坡岩土体结构的复杂性和破坏机制的多样性,滑坡预警一直以来都是全球性难题,极具挑战性。本文论述了贵州省兴义滑坡特征及其成功预警,并分析了滑坡成功预警的关键因素。在对滑坡现场进行地质调查的基础上,综合应用卫星遥感、无人机航拍、LiDAR、地表位移监测等技术手段,初步分析结果认为,兴义滑坡属于典型的含软弱夹层的顺层岩质滑坡,滑源区坡体为2014年首次滑动后形成的不稳定斜坡,在不利的坡体结构加之与软弱夹层组合的地质条件下,受到长期重力及地下水作用,最终演变成滑坡地质灾害。兴义滑坡至2014年第一次滑动后,后缘山体对前缘公路和居民就产生了威胁,2019年2月17日凌晨5时53分,贵州省兴义市马岭镇龙井村兴-马大道旁约96×104 m3的山体再次发生顺层滑动。在滑坡发生前,研究人员就在滑坡体上安装了全球导航卫星系统(GNSS)和自适应性裂缝计两种位移监测传感器,对滑坡变形进行持续监控。现场监测数据实时传输到研究人员自主研发的“地质灾害监测预警系统”中,系统通过多种阈值综合预警模型自动计算监测数据并发布预警结果,在滑坡进入临滑阶段后,系统提前53 min发出了红色预警,完全避免了人员和经济损失。该滑坡的成功预警体现了自主研发的地质灾害监测预警系统、预警模型、监测仪器三者的适用性,可为今后类似滑坡的监测预警研究及应用提供借鉴。     

隧道正交穿越深厚滑坡体的相互影响分析与应对措施

在我国西南山区修建公路隧道时,常常需穿越滑坡等不良地质灾害体,而其中最复杂的组合便是隧道正交穿越滑坡,这一复杂组合耦合了上覆厚度巨大的滑坡体和隧道开挖揭穿滑坡滑面两个不利条件,将会引发滑坡和隧道的强烈相互作用,从而诱发滑坡体和隧道的强烈开裂、变形。以西南山区某高速公路隧道正交穿越厚度超过60 m的老滑坡为背景,对这类隧道–滑坡体系的相互作用而引发的工程病害的机制进行了深入的分析和研究,并采用数值分析方法对坡体、隧道的应力、变形等进行了详细计算分析,同时与规范推荐的传递系数法的计算结果进行了对比分析。结果表明,数值分析方法对这种复杂体系作用下的坡体与隧道的相互影响所进行的分析更为合理,基于应力变形控制理论所确定的最终处治方案具有明显技术合理性和经济优势。目前该隧道已成功穿越滑坡体并通车,这种复杂条件下的隧道-滑坡体系的成功处治在国内外亦是非常少见的,其设计分析思路和应对措施可供今后类似工程参考和借鉴。     

三峡库区滑坡监测中的新技术和新方法

三峡库区地质环境脆弱,是我国滑坡灾害的多发地区,因此,有效开展滑坡监测已经成为三峡库区地质灾害防治的一项重要任务.目前,三峡库区的滑坡监测系统已初步得到建立,大量新技术和新方法的应用成果,为及时准确掌握三峡库区滑坡的变形状况、预测预报滑坡的发生提供了科学依据.文中着重介绍了GPS大地形变测量、自动伸缩计地表位移测量、合成孔径雷达干涉测量、TDR滑坡体深部变形测量和自动远程遥控监测等新技术和新方法的应用情况,并对各自的优缺点进行了分析和比较.指出在三峡库区滑坡监测中,应该根据滑坡自身特点、监测目的和仪器的特性,合理选择监测方法.     

滑坡稳定性评价的方法及标准

滑坡稳定性评价是滑坡防治中的关键问题之一。评价结果确定滑坡治理与否。但目前工程技术人员所采用的滑坡稳定性评价方法各不相同,在定量分析评价标准方面各规范所考虑的程度和确定的标准也不尽统一。由此造成的评价结果各异,因此对其进行分析研究是十分必要的。文章以滑坡的工程地质环境为基础,分地貌形态、宏观地质条件、作用因素和滑动迹象定性分析评价及力学计算法定量分析评价介绍了滑坡稳定性综合评价方法,并结合现有规范中滑坡稳定系数与之对应的稳定状态各不一致的情况,分3个危害程度等级和正常、特殊2种荷载组合工况,分析确定了不同稳定状态下的稳定性评价标准。滑坡稳定性评价应按定性分析及定量分析2部分进行,之后将评价结果综合得出一致的综合评价结论。滑坡稳定性评价标准,应视其危害程度等级、荷载发生及组合几率而定。