甘肃东部地区斜坡稳定性动态聚类分析评价

斜坡稳定性分析是滑坡预测的重要工作.开展甘肃东部地区斜坡稳定性评价,将该区域划分为10km×10km网格单元,对每个单元内斜坡的坡高、坡角、岩土组构、降水、构造(地震、活动断裂)及坡体破坏程度进行量化并进行动态聚类计算,对每一单元斜坡稳定性进行统计分类,将甘肃东部地区划分为稳定区、较稳定区、不稳定区、极不稳定区四大类型区.最终评价结果与斜坡发育特征实地调查及航片解译分析吻合较好,历史上滑坡发育的天水、陇南等地区仍是当前斜坡不稳定的滑坡易发区.研究结果为防灾减灾提供翔实了的资料,也有助于地质灾害的防治.     

信息量法在湖北省巴东新县城斜坡稳定性区划研究中的应用

以野外工作地质测绘资料，前期工作、实验测试等为基础，采用信息量法，对巴东新县城进行了区划研究。用不规则单元将研究区划分为399个单元。对现在和三峡库区蓄水后两种情况下的斜坡稳定性进行了预测。首先，在巴东县城的黄土坡区建立了预测地质模型，考虑了地表岩性分布、坡度、人类工程、渗水性、结构构造五大类因素（17种状态），划分了191个单元进行统计，得到信息量综合评价模型方程和分区判别标准。之后，将该信息量综合评价模型方程推广到巴东新县城的大坪至西攘坡研究区进行预测，划分了208单元，并将其按稳定程度划分为稳定区，较稳定区、较不稳定区、不稳定区四个等级。结果表明斜坡稳定性由各影响因素综合作用决定，同时受水库蓄水影响较大。蓄水后，信息量值增高。前后对比发现：沿岸稳定单元、较稳定单元减少，较不稳定单元和不稳定单元增多。关于信息量，它是一种简便可行、较为适用的预测方法。     

基于GIS与数值模拟的边坡稳定性评价

基于GIS的区域边坡稳定性定性评价和分区与基于极限平衡法或数值模拟的单体边坡稳定性定量评价是当前边坡稳定性研究的两个主要方向。在总结当前这两个研究方向结合点的基础上,基于ArcGIS和FLAC2D软件,结合编程技术将两者集成,实现了剖面自动生成和FLAC2D计算数据前处理功能。将此应用于某工程实例,进行边坡稳定性定性和定量评价,结果客观准确。     

汉江河谷旬阳段区域滑坡规律及斜坡不稳定性预测

基于斜坡工程地质测绘和实验室分析,文中讨论了研究地段区域滑坡规律。引入信息量及二态变量回归分析建立了斜坡不稳定性两种预测模型。文章重点论证和提出了影响因素筛选、多边形网格单元划分的原则及预测精度评价的原理方法。编制了斜坡不稳定性分区图,检验表明其预测精度高;两预测分区图对比表明有很好的一致性。     

地质灾害易发性评价单元划分方法——以陕西省黄陵县为例

为了提高区域地质灾害易发性评价精度,采用斜坡单元作为研究对象,以GIS技术作为平台,利用水文解析工具,提出了一种将大面积研究区自动划分为最小适宜评价单元的新方法。使用此方法将陕西省黄陵县划分为6 258个最小适宜评价单元后,再通过一个地质灾害易发程度贡献分值模型计算每个评价单元易发度的分布,并以此进行黄陵县地质灾害易发程度分区评价。评价结果为:据易发度分值将黄陵县分为5个地质灾害易发区,其中高易发区占全县面积的9.94%,主要分布于洛河、沮河及寇家河河谷区,是今后地质灾害防治的重点区域。     

斜坡单元支持下基于土体含水率的陕西省清涧县城区黄土滑坡危险性评价

滑坡危险性评价是减灾防灾的重要措施之一。通过野外调查,陕西省清涧县城区周边斜坡地带共发育滑坡138处,严重威胁县城安全。为了准确评价清涧县城区滑坡危险性,按照河流沟谷的发育情况和地形地貌的完整性,将清涧县城区及周边区域的斜坡地带共划分为925个斜坡单元,将斜坡单元按照不同的坡度、坡高和坡型分别进行不同土体含水率工况下的斜坡稳定性计算。计算结果表明,随着斜坡土体含水率的逐渐增加,城区内稳定斜坡的面积逐渐减少,不稳定斜坡的面积逐渐增大。依据陕北地区黄土斜坡土体含水率监测数据,分析计算土体含水率（w）的出现概率,w≤0.15出现的概率为0.622（概率很高）,0.15<w≤0.2出现的概率为0.2963（概率高）,0.2<w≤0.25出现的概率为0.0816（概率中）,w>0.25出现的概率为0（概率低）。结合斜坡稳定性计算结果和含水率出现概率,评价斜坡单元危险性。评价结果表明,清涧县城区危险性很高区面积3.27 km²,包含斜坡单元112个,已发生滑坡点92个;危险性高区面积4.19 km²,包含斜坡单元128个,已发生滑坡点36个;危险性中区面积8.75 km²,包含斜坡单元251个,已发生滑坡点6个;危险性低区面积15.20 km²,包含斜坡单元434个,已发生滑坡点4个。     

国道G318藏东段碎屑斜坡分类与稳定性评判

为了科学划分碎屑斜坡类别和准确评价国道G318藏东段碎屑斜坡的稳定性。本研究历时3年,详细调查了该区段公路沿线所有碎屑斜坡,根据斜坡碎屑物质成分、颗粒大小及运动特征等进行类型划分,分析了各类碎屑斜坡的基本特征和失稳模式。利用信息熵和FLAC数值模拟分析了影响因素与斜坡稳定的相关关系,并建立了基于支持向量机的碎屑斜坡稳定性评判模型。研究表明:（1）碎屑斜坡可细分为溜砂坡、滚石坡和碎石坡3类。（2）碎屑斜坡影响因素从大到小依次为降雨融雪、平均坡度、碎屑物、平均坡高、植被覆盖率、工程建设、地震、风化等级、振动和河水侵蚀。（3）主要影响因素作用下,碎屑斜坡安全系数斜率大小为:降雨融雪（0.8）>平均坡度（0.66）>平均坡高（0.52）>植被覆盖率（0.46）>工程建设（0.43）,其斜率越大则影响作用越显著。（4）选取前6个主要影响因素用于碎屑稳定性评判模型,通过模型训练、回判和检验,模型准确率分别达到了89.29%和93.75%,可用于碎屑斜坡的稳定性评判和整治维修参考。     

基于GIS技术的修武县地质灾害易发性分析

基于ArcGIS采用斜坡单元格作为评价单元,通过应用层次分析法(AHP)合理的赋予影响因素权重,建立灾害易发性评价指标体系。并利用综合评价模型叠加分析,对修武县进行地质灾害易发性进行划分,分区结果与野外调查结果较为一致,验证了此方法较以往采用的网格剖分法和等值线法更为准确和实用,为该地区今后防灾减灾、地质灾害的预警提供了参考。     

鄂西清江流域及其邻区地壳稳定性评价

地壳稳定性评价是进行重大工程建设所必须研究的课题之一。本文在分析清江流域区域构造格架、深部构造、活动断层、地震活动和现今构造应力场等影响地壳稳定性主要因素的基础上，利用模糊数学综合评判和信息量计算两种模型评价清江流域区域地壳稳定性。根据地壳稳定性４级划分标准，将该区划分为１０个稳定区，７个较稳定区，４个较不稳定区。清江干流的３级大型水利枢纽工程均位于稳定区，其库区以稳定区为主，局部跨越较稳定带。     

环渤海地区区域地壳稳定性分区与评价

以构造稳定性研究为主,配合介质稳定性和地面稳定性的研究,采用模糊数学评判方法,对环渤海地区区域地壳稳定性进行了探讨。以现今构造应力场、现今地壳垂直形变和水平形变资料为依据,综合分析探讨现今构造活动性和地震活动的规律,将本区地壳稳定性划分出相对稳定、相对基本稳定、相对较不稳定、相对不稳定四个等级。相对稳定区主要有辽东本溪—凤城等地,相对基本稳定区主要有辽宁阜新—抚顺—本溪—岫岩环形带等地,相对较不稳定区主要有河北昌黎一玉田一霸州一任丘一海兴等地,相对不稳定区主要有唐山—天津—沧州等地。评价分区结果与中国地震局用地震危险性分析概率方法所编著的地震烈度区划图、地震动区划图结果是一致的。     

基于点稳定系数法的斜坡稳定性分析

基于莫尔-库伦强度理论构架,界定了点稳定系数的概念,并推导其计算公式。利用Geostudio软件建立了均质斜坡模型及计算其应力分布,并在此基础上结合MATLAB软件计算斜坡模型中各点的点稳定系数,勾绘出斜坡体内不同稳定度区域,探析了斜坡稳定性,并与传统极限平衡法进行了对比。对比结果表明:对直立斜坡,两种方法的计算结果均为不稳定,但点稳定性系数法勾绘出坡脚及坡脚底部存在两处不稳定区域;对60°斜坡,点稳定系数法的计算结果表明坡脚处存在潜在不稳定区域,而极限平衡法的计算结果表明坡体处于稳定状态;对45°斜坡,两种方法的计算结果均为稳定,计算结果一致。进一步分析得到结论:点稳定系数法不需要假设或指定某一形状滑面进行斜坡稳定性评价,且可考虑应力集中对坡体稳定性的影响;极限平衡法以稳定系数表达计算结果,而点稳定系数法以不稳定区域表达计算结果。在分析了应力和岩土体力学参数因素对点稳定系数法计算结果的敏感性后发现:相对于极限平衡法,岩土体力学参数对点稳定系数法影响更为敏感,存在黏聚力界限点和内摩擦角界限点,且对均质斜坡破坏形式(局部滑动变形破坏或整体压缩变形破坏)起着非常重要的作用。     

张家口及邻区地壳稳定性研究

张家口是京津冀协同发展规划建设的重要地区,亦是2022年北京冬奥会的主办城市之一,近年基础设施发展迅速,该地区地壳稳定性评价工作,对于重大工程的合理设计、顺利实施、安全运营具有重要的参考意义。基于区域地壳稳定性研究理论方法,以构造稳定性为主,突出地球物理场、活动断裂、现今构造应力场、地震危险性、现今地壳变形在评价过程中的作用,并配合岩土体结构及地质灾害特征进行综合评价与分区。结果表明:1)地壳稳定性指数计算结果显示,张家口及邻区以稳定和次稳定为主,分别占评价总面积的22.6%和55%,少量次不稳定或不稳定区,分别占19.1%和3.3%,不稳定区主要分布于延矾盆地和怀涿盆地北缘,应为京张高铁重点设防地段;2)张家口及邻区可划分为8个稳定性差异大的一级分区,19个差异明显的二级分区,以及42个三级分区;3)崇礼和延庆冬奥会场区地壳稳定性主要次稳定级—稳定级,具有很好的地质安全保障,为冬奥会规划建设提供科技支撑。     

基于分区并行的2.5维海洋可控源电磁法反演研究

这里实现了一种基于分区并行的2.5维海洋可控源电磁反演方法。正演采用基于总场的有限元方法,通过非结构化三角单元模拟复杂地形和倾斜边界,并利用后验误差估计来指示网格细化。为提高反演计算效率,通过将反演区域进行分解实现程序并行化,降低内存需求和计算时间。同时,为了在反演时设置更为合理的初始模型,根据地震解释剖面将反演区域划分为多个层位,每个层位电阻率值作为一个单独参数进行反演,然后将反演结果作为初始模型进行模型空间的OCCAM约束反演。数值算例表明,本反演方法对于薄储层电性边界刻画清晰,具有较高的分辨率。     

基于边坡单元的公路沿线滑坡危险度概率分析

公路沿线发生的滑坡、泥石流等自然灾害是造成交通停滞的主要原因。对公路沿线边坡进行稳定性评价及滑坡灾害分析对于公路管理和灾害防治具有重要意义。为了能对大范围边坡应用三维力学模型进行稳定性评价,研究中将较大研究区域划分为多个边坡单元（slope unit）,并介绍了边坡单元划分方法。对每个边坡单元,采用随机生成许多假想滑动面并通过一个基于GIS的边坡稳定性三维分析模型计算其安全系数的方法,找出具有最小安全系数的危险滑动面,同时求出在试算过程中安全系数小于某临界值（通常设为1.0）的结果出现的比率,作为该边坡单元的滑坡发生概率,以此作为指标对研究区域进行危险度评价。通过对日本49号国道沿线边坡中的应用对该方法的实用性进行了验证。     

陕西省绥德县城区地质灾害风险评估

地质灾害风险评估对地质灾害的防治与管理具有重要意义。绥德县城区地处陕北黄土高原腹地, 沟壑纵横, 地形切割强烈, 地质灾害多发。为了评估绥德县城区地质灾害风险, 将城区周边斜坡地带共划分为1050个斜坡单元, 计算每个斜坡单元在不同含水量工况下的稳定性, 并结合土体含水量监测数据评估斜坡单元危险性。在此基础上, 利用1︰1万遥感数据识别斜坡单元内的承灾体, 并进行易损性分析和危害性评估。根据危险性和危害性评估结果, 完成绥德县城区及周边地区基于斜坡单元的地质灾害风险评估。评估结果表明, 绥德县城区及周边地区很高风险区面积2.27 km2, 包含斜坡段106个; 高风险区面积3.03 km2, 包含斜坡段114个; 中风险区面积10.40 km2, 包含斜坡段362个; 低风险区面积12.81 km2, 包含斜坡段468个。     

一类板梁状斜坡破坏机制及稳定性研究

通过对鹿亭溪W24号典型斜坡的详细调查和分析解剖,对比前人的研究,作者提出了一类板梁状斜坡破坏模式。证实了这类斜坡不仅发生在近水平的砂泥岩互层的地层中,也可以发生在上部主要由近水平的坚硬、较坚硬的灰岩构成,下部主要由近水平的较软的砂泥岩构成的地层中。本文从地质演化的角度,分析了这类斜坡的形成机理,并将其划分为3个阶段:(1)卸荷回弹阶段; (2)压致拉裂面自下而上扩展阶段; (3)滑移面贯通阶段。简要分析影响斜坡稳定的因素,着重分析了地下水对这类斜坡稳定性的影响。基于极限平衡理论,用不同的方法计算了这类斜坡的启动水头,分析了在强降雨条件下的这类斜坡稳定性问题。以鹿亭溪W24号典型斜坡为例,通过离散元数值模拟技术,对坡体加载启动水头来模拟该类斜坡由变形累积到整体失稳的全过程。最后,笔者通过这类斜坡破坏机制及其稳定性的研究,对这类斜坡的整治提出了针对性的治理措施。     

珠江三角洲地壳稳定性分区及其特征

分析研究珠江三角洲地区的新构造运动、活动断裂、地壳厚度、地壳沉降、地热分布、地震活动等资料，其呈现出比较明显的空间分异。认为珠江三角洲区域稳定性划分为稳定区和次稳定区，区域地壳稳定性活动程度中等，次稳定区主体在地质构造区划上属于珠江三角洲断陷区及三角洲沿海区域，次稳定区范围之外的相对隆起地带为稳定区。     

贵州省石阡县耕地土壤硒元素地球化学特征及开发利用建议

为了研究贵州省瓮安县各类地质灾害在空间上的发育分布规律,根据瓮安县地质环境和地质灾害野外调查资料,运用综合指数法,对区域内地质灾害易发性的影响因素进行量化。通过地理信息系统（GIS）空间分析软件,对其进行计算与叠加,并依据分区的标准,利用ArcGIS软件内置的自然间断点对地质灾害易发性指数图层进行插值处理,得到瓮安县地质灾害易发性分区图。将区域地质灾害的易发性和区域受威胁对象的易损性进行叠加计算,得到瓮安县地质灾害危险性分区图。根据分区结果可知：地质灾害高易发区占全县面积41.52%,地质灾害中易发区占全县面积38.62%,地质灾害低易发区占全县面积19.86%;地质灾害危险性划分为高危险区、中危险区和低危险区3个区,所占面积比例分别为41.00%、42.54%、16.46%。研究结果为该区地质灾害的预防和预警提供了依据,具有一定的工程实践意义。     

基于GIS与WOE-BP模型的滑坡易发性评价

区域滑坡易发性研究对地质灾害风险管理具有重要意义.以往研究中,将多元统计模型与机器学习方法相结合用于滑坡易发性评价的研究较少.以三峡库区万州区为例,首先选取9种指标因子（坡度、坡向、剖面曲率、地表纹理、地层岩性、斜坡结构、地质构造、水系分布及土地利用类型）作为滑坡易发性评价指标.基于证据权模型（weights of evidence,WOE）计算得到的对比度和滑坡面积比与分级面积比的相对大小,对各指标因子进行状态分级;再利用粒子群法优化的BP神经网络模型（PSO-BP）得到各指标因子权重.综合两种模型确定的状态分级权重和指标因子权重（WOE-BP）计算滑坡易发性指数（landslide susceptibility index,LSI）,基于GIS平台得到全区滑坡易发性分区图.结果表明:水系、地层岩性和地质构造是影响万州区滑坡发育的主要指标因子;WOE-BP模型的预测精度为80.8%,优于WOE模型的73.1%和BP神经网络模型的71.6%,可为定量计算指标因子权重和优化滑坡易发性评价提供有效途径.      

基于GIS的马家沟滑坡稳定性计算与分区

在对长江三峡库区马家沟滑坡表面、边界及钻孔信息提取分析的基础上,采用GIS空间插值及栅格计算,结合力学公式,对马家沟I号滑坡进行三维稳定性的计算和安全系数的分区。首先根据已知的两个钻孔滑移面信息进行空间插值,得到滑移面的初步形态; 再利用得到的滑移面与其余4个钻孔的地层信息比较,推测出其余4个钻孔的滑移面信息; 最后根据所有的钻孔信息插值得到整个滑移面的形态。在对比分析了确定滑移面空间形态的各种空间插值方法后,提出了基于少量滑移面准确信息条件下,采用径向基函数插值获得滑移面较为符合实际情况。不考虑栅格柱体之间的相互作用力,并假定滑坡体内地下水位与库水位一致,利用无限边坡安全系数计算公式,在ArcGIS栅格计算器中计算得到了马家沟I号滑坡的安全系数分区图。通过计算结果可以看出马家沟I号滑坡的不稳定区主要集中在滑体前缘,而较稳定区在前缘、中间以及后缘中间部位都有所分布; 并且随着库水位上升,边坡安全系数有一定程度的下降,特别是滑坡前缘可以被库水浸没的部分。进而可以划分出马家沟滑坡的重点防护治理部位,为马家沟滑坡的防治方案提供有价值的参考。