GB-InSAR监测大型露天矿边坡形变

对露天矿边坡实时、精确测量可以为边坡治理和预警提供可靠的信息,直接关系到露天矿的经济效益和生产的连续性.本文提出采用地基合成孔径雷达干涉测量技术(GB-InSAR)监测露天矿边坡,和常规测量方式相比,该技术具有高的空间分辨率和测量精度,实现与地形无关的差分干涉技术,能够获得多时相形变图和形变速度图,反映边坡的整体位移趋势,为露天矿边坡的运动历程分析提供了可靠的信息,并通过实验验证了GB-InSAR技术监测边坡的可靠性.     

滑坡表面位移无人机接触式监测的飞行路径优化——以三峡库区白水河滑坡为例

无人机监测技术发展迅速并开始广泛应用于滑坡监测领域之中,传统无人机监测通过拍摄影像对滑坡进行观测,存在着精确度方面的缺陷;引入无人机接触式监测方法到滑坡表面位移监测中,改善精度方面的不足,扩展其应用前景.目前无人机的续航问题是制约无人机监测技术发展的主要问题之一,无人机在滑坡上无序的飞行会增加飞行工作量,因此对无人机飞行路径优化十分重要.以三峡库区白水河滑坡为例,采用了蚁群算法对无人机在白水河滑坡上进行接触式监测时的飞行路径进行优化;结果表明:蚁群算法优化减少了无人机的飞行路径,大大提高了单次飞行效率.     

GPS在山区滑坡变形监测中的应用

山区滑坡的稳定性一直是倍受关注的一个重要安全问题。本文讨论了滑坡位移传统监测方法的缺陷和新型的基于GPS的自动监测技术所具有的独特优势,介绍了适用于山区公路滑坡位移监测的高精度的GPS技术。实践表明,采用GPS技术进行山区滑坡的稳定性监测,具有可操作性更强、精度更高、不受气候条件约束以及高度自动化等优点,能够为预测边坡可能出现失稳破坏的部位和变形破坏时间提供更可靠的监测资料,因而GPS监测技术值得在山区滑坡的变形监测领域中推广使用。     

SBAS-InSAR技术在特大型滑坡变形监测中的应用

利用SBAS-InSAR技术对滑坡易发区域进行时序变形监测是研究滑坡机理和预防灾害的重要途径。文章利用SBAS-InSAR技术对甘肃省甘南州舟曲县果耶镇磨里滑坡灾害进行时序变形特征分析,基于2018—2021年光学遥感影像数据获取磨里滑坡所在区域的变形分布图和时序变形特征,再结合其他勘查成果资料验证变形监测结果的准确性,证明SBAS-InSAR技术在特大型滑坡变形监测中的可靠性。结果表明：(1)磨里滑坡滑坡平面形态呈“长舌状”,滑动方向最大长度1 500 m,滑坡体上窄下宽,平均宽度240～530 m,面积53×10⁴ m²;(2)磨里滑坡前部变形速度大于中后部,前缘局部形变速率最大可达140 mm/a;(3)磨里滑坡还在不断地发生变形,应进一步加强变形监测,做好应急避险和搬迁避让的措施。研究可为该地区特大型滑坡复活破坏机制和应急处置提供参考。     

白鹤坪边坡稳定性分析

边坡监测可为掌握边坡变形特征和规律提供依据,指导在边坡发生严重变形时的应急处理。白鹤坪边坡是三峡库区的典型边坡,依据边坡的变形特征定性地认为该边坡为潜在的推移式滑坡。1998年调查发现白鹤边坡存在一定的滑移,为了对其实施监测预报、预警,减轻因其滑动而引起的地质灾害,在该边坡上建立了由10个GPS观测点组成的边坡位移观测系统,以监测边坡的变形。本文以2014年5月至2016年4月近两年的白鹤坪边坡变形观测系统所获得的位移数据为基础,对边坡的位移变形进行了统计,并结合数值模拟分析了边坡的水平向相对位移。分析表明,在边坡由缓变陡处变形显著增加,边坡现处于基本稳定状态,其变形主要受降雨影响,每年汛期时（5-10月）边坡变形量偏高。其次为库水作用影响,江水对坡脚冲蚀,使边坡前缘局部产生了小规模崩滑现象。     

固体潮位移InSAR相位模拟及对广域地表形变监测的影响初探

固体地球潮汐（Solid earth tide,SET）在地表产生的径向位移可达40~50 cm,形变梯度可达2 cm/100 km,是各种精密大地测量和地球物理观测必须考虑的因素之一.随着星载合成孔径雷达干涉测量（Interferometric synthetic aperture radar,InSAR）地表形变监测范围的不断增大以及对精度要求不断提高,固体潮位移对InSAR观测的影响不容忽视.本文利用固体潮位移理论模型,根据InSAR测量基本原理和Sentinel-1卫星成像参数,模拟了固体潮位移InSAR相位,定量分析了其时空分布特征,并以我国江汉平原和北美大平原的Sentinel-1数据为例,探讨了固体潮位移InSAR相位对广域地表形变监测的影响.结果表明：（1）固体潮位移对InSAR广域地表形变监测存在较大影响,在250 km×250 km范围中,以C波段为例,其相位变化可达12 rad（对应52 mm视线向形变）;（2）固体潮位移相位在中低纬度（60°S—60°N）地区变化较大,两极地区较小,且在时间上具有明显的周期性;（3）在Sentinel-1 InSAR观测中,通过固体潮位移相位改正去除了干涉图中的部分低频相位偏差,相比原始干涉图,改正后的解缠相位标准差减小了约29%.本研究对于认识固体潮位移InSAR相位的时空分布特征以及提高星载InSAR广域地表形变监测的准确度与可靠性均具有重要意义.

     

应用GPS监测城市地表形变的初步分析

根据实例,总体介绍了用ＧＰＳ监测城市地表形变的观测及数据处理方法,首先根据ＧＰＳ获得的基线结果进行３维自由网平差,由定期观测获得了各个监测点的水平位移和垂直位移。然后针对城市监测范围较小,在将其按照矩形格网划分后,给出了两种拟合方法;线性内插法和多面函数拟合法。据此,计算获得了城市地表的水平位移场和垂直位移（沉降）面,并对两种方法获是的结果作了比较。根据计算结果绘制了水平位移场、垂直沉降面及其等级     

基于ε-SVR的滑坡位移预测

我国是一个地质灾害多发的国家,特别是滑坡发生的次数比较多、危害性比较大。因此对滑坡的位移进行监控预测有着十分重要的意义。对于滑坡位移变化的非线性问题,可以利用支持向量机在回归分析中的方法——ε-支持向量回归机（ε-SVR）进行预测,该方法基于统计学理论,在处理小样本、非线性、高维数等问题上有一定的优势。以福建八尺门滑坡的监测数据为例,将前面的17个位移数据作为学习样本,后面的6个位移数据作为预测样本,采用不同的核函数分别进行位移预测来与原始监测值进行对比,比较其预测精度。结果显示,该方法产生的预测值与原始监测值之间的误差比较小,其位移变化趋势与原始数据的变化趋势也基本一致,这说明该方法预测精度高,实用性强。     

基于简化纽马克位移模型的地震滑坡岩土体强度参数研究

本文以2008年汶川M_S8.0地震的烈度数据为基础,采用简化纽马克法对四川省青川县不同岩组的岩土体强度参数组合所对应的滑坡位移进行计算得到滑坡危险性等级图,并以计算得到的预测滑坡区与实际调查的滑坡数据的吻合度作为评价标准,对研究区内岩土体强度参数进行分析。分析结果表明,研究区大部分区域岩组的岩土体强度参数的合理取值区间与 《工程岩体分级标准GB 50218—94》 建议的参数取值范围基本一致,而本文在此基础上所确定的取值结果,在一定程度上可以提高地震滑坡危险性评估的精度。      

基于无人机RTK及空中三角测量的坡体表面位移监测试验研究

对滑坡易发区域进行动态实时监测是及时预警滑坡灾害发生的重要手段之一.为弥补传统人工滑坡监测方法在复杂地形下工作时存在的效率低、风险高、难度大等缺陷,本文将无人机载波相位差分技术(Real-Time Kinematic, RTK)与空中三角测量相结合,开展坡体表面位移监测试验研究,采用运动恢复结构(Structure From Motion, SFM)算法,经过多像空间前方交会,解算同名像点的空间位移距离,进而实现滑坡体表面位移的动态实时监测.同时开展野外模拟滑坡的现场试验,通过比对观测位移与实际位移数据,分析并评估该方法监测精度.试验结果表明：采用无人机RTK结合空中三角测量技术,能大幅降低对地面控制点的需求,且位移监测的三维度单方向精度均优于2.0 cm,三个方向精度的均方根误差分别为0.6 cm、0.5 cm、2.0 cm,证实该方法用于监测滑坡表面位移的可行性.     

考虑动态临界加速度的地震边坡永久位移预测模型研究

在区域边坡地震危险性评价中主要采用永久位移预测模型进行地震边坡永久位移计算.永久位移预测模型以Newmark滑块理论为基础,通过大量实测地震时程记录统计拟合得出.针对Newmark理论中滑动面抗剪强度参数保持不变和已有位移预测模型的计算位移小于实测位移的问题,利用动态临界加速度理论,分别构建含有峰值加速度和阿里亚斯强度...     

四川理县蒲溪乡边坡变形监测及降雨影响分析

四川省阿坝州理县蒲溪乡河坝村后山边坡属于老滑坡区,2014年6月以来,出现地表拉裂、鼓胀、下挫及挡墙剪切错断等现象,并不断加剧恶化,严重威胁当地民众安全。为预防滑坡灾害,当地政府在边坡前修建防护坝。为评估该防护工程效果,获取6个新建GNSS观测点实时变形观测数据,运用灰色关联法,明确降水变率是造成该区形变的主要因素,进而采用边坡变形量行业常用GM(1, 1)模型,预测可能的边坡形变量,并与GNSS观测点实测值对比,结果表明,在防护坝建成1年7个月后,边坡变形速率逐渐减缓,防护工程治理效果显现。     

广东省复杂环境下典型滑坡地表-地下形变监测预警技术研究——以太平村滑坡为例

对原GNSS变形监测终端进行改造升级,研发了多星多频GNSS高精度变形监测终端,研究了GNSS本地解算技术,结合4G全网通、短距离通信技术和北斗短报文等多模通信融合技术,解决野外复杂环境下现场监测终端不能稳定解算及北斗GN S S原始数据无法完整传输至服务器等问题,并将阵列式位移计应用于清远市阳山县太平镇太平村滑坡隐患...     

基于人工边坡稳定性的降雨型滑坡预警预报模型设计与应用

由削坡建房遗留的人工边坡存在大量滑坡隐患问题,在降雨引发土质边坡自身动力变化分析条件下,以稳定性评价建模为基础,提出降雨型滑坡动力学预警预报模型.文中以广东省梅州市花岗岩地区为例,使用GIS技术构建了1727个预警分析单元,并进行关键地质环境因子赋值及与气象站点数据关联;按坡高、坡度等参数,分别构建16个边坡失稳动力学...     

边坡变形的分布式光纤监测试验研究及实践

布里渊光时域反射计（BOTDR）是一项新型光电传感仪器,可对沿光纤的轴向应变进行分布式监测。该技术采用光纤作为传感和传输介质,具有良好的抗干扰、长距离、可植入性和分布式监测等特点。本文总结了近几年来分布式光纤在边坡工程中监测的工程实践和试验研究结果。实践表明,将光纤传感器铺设在加固边坡的锚杆和框架梁中,在加固边坡的同时进行安全监测,可以取得良好的效果;而将光纤直接铺设在边坡浅层土体中进行监测,可以及时对边坡安全提供预警,但往往不利于长期监测。本文还介绍了将光纤传感器布设在用于加固边坡的土工织物中进行安全监测的室内试验研究。实验证明,不同的光纤类型、布设方法、土工织物性能等都会对监测结果产生影响。最后分析了分布式光纤监测在岩土工程监测中的应用前景,以及今后研究的关键技术问题。     

基于自然电位法的滑坡监测实验研究

降雨是诱发滑坡最主要的因素之一,认识雨水的渗流过程和地下水位的动态演化对滑坡的监测预警具有重要意义.基于动电机制,孔隙介质中的流体流动可产生自然电位,通过自然电位的观测可反演地下水动力过程,为滑坡稳定性分析及监测预警提供有效信息.本文基于室内小型滑坡控制实验平台,通过施加人工降雨模拟边坡雨水入渗过程,同步测量了在坡体内的自然电位、孔隙水压力和坡面变形数据.实验结果显示：（1）自然电位变化与孔隙水压力变化具有显著的相关性,自然电位的时移剖面可反映水在坡体内部的流动模式的演化;（2）表面变形发生在坡体下部饱和之后,即坡面变形滞后于自然电位与孔隙水压力变化.以上观测结果表明,自然电位在滑坡监测中具有潜在的应用价值.

     

桥梁结构动态位移监测的误差修正

本文针对压力场连通管桥梁位移监测系统动态效应问题,根据连通管的基本原理,基于结构动力学理论,考虑结构振动对连通管内液体压强的影响,将结构振动引起的位移动态效应作为测量误差,建立了连通管动态压强理论计算公式,以及桥梁结构动态位移的误差修正计算公式,并进行了模型试验.理论计算值与试验值吻合较好,验证了理论公式的正确性.参数分析及2座背景桥梁计算显示,桥梁结构动态位移监测的误差修正量,与管道纵向布置倾角呈正相关关系,随测点至管道最高点加速度分布的总量增大而线性增大.研究结果对于提高桥梁健康监测系统动态挠度测量精度,准确评估桥梁结构工作性能,具有重要的意义.     

基于修正岩土体强度参数的简化纽马克位移法地震滑坡危险性快速评估技术

地震滑坡危险性评估可为震后应急响应等提供科学的决策依据。纽马克位移法可不依赖同震滑坡编目快速评估同震滑坡危险性。工程岩体物理力学参数是该方法的核心参数之一,但其赋值过于单一,难以反映复杂地质背景下岩体强度的空间差异性。针对上述问题,本文在分析地震滑坡影响因子的基础上,选择距断层距离、高程和距水系距离作为影响岩体强度的评价指标并建立岩体强度评价模型,获得区域岩体强度修正系数,进而修正传统方法的临界加速度。结合震后的即时地震动峰值加速度,采用简化纽马克位移法计算边坡累积位移,开展地震滑坡危险性快速评估,并以汶川M_W7.9地震的地震滑坡危险性评估为例验证本文方法。结果表明,相对于传统方法,本文方法划分的地震滑坡危险区与同震滑坡分布更加一致。     

地震作用下新疆喀什高台民居基于变形控制的土遗址边坡加固设计研究

为验证地震作用下格构式锚杆挡墙加固土遗址边坡的有效性,以新疆喀什高台民居土遗址边坡现有加固段为研究对象,利用有限元软件Midas/GTX NX建立三维动力分析模型,对地震作用下格构式锚杆挡墙加固土遗址边坡的变形控制进行研究分析。结果表明:地震作用下土遗址边坡在坡顶与坡脚处产生严重的位移变形,且随着地震持时增加呈现累加效果;土遗址边坡加固后能有效控制水平方向与垂直方向的位移变形,最大位移变形值满足控制要求;土遗址边坡加固后地震作用下的稳定性系数提高至1.54,满足规范要求值1.15。研究成果验证了格构式锚杆挡墙加固土遗址边坡能够有效控制位移变形,并提高稳定性。