水库型滑坡水下变形监测方法

滑坡体受库水作用其稳定性受到很大影响,如在库水作用下诱发变形,其滑体水下部分多提前于水面以上部分发生变形,对水下滑体变形进行监测,可更早对其稳定性做出判断,为防灾赢得更多时间。滑坡体水下部分变形监测一直是业内难题,常规滑坡监测方法在水下都不适用。在三峡库区秭归县树坪滑坡建立了一套水下变形自动监测系统,采用碳素纤维材料牵引伸缩计与地表倾斜计相结合,对树坪滑坡175m水位下36m深处滑体变形进行监测,经过几年运行试验,证明该方法对监测滑体水下变形可行可靠,具有一定推广价值。     

三峡树坪滑坡动力学的有限元模拟

三峡工程是迄今为止最大的水利工程,对库区滑坡灾害的监测和机制研究一直是重要的研究课题。本文利用Terra SAR-X的强度图进行相关计算,求解出2009年5月20日至8月5日期间三峡树坪滑坡的形变场。该形变场特征和树坪滑坡体的地形特征吻合甚好,位移大小、方向和三峡大学对滑坡体的野外观测结果基本吻合。以此高精度位移场为外部约束,结合野外观测资料对滑坡体介质力学性质进行分类并选取边界条件,利用有限元方法对滑坡活动进行动力学计算模拟。计算过程中对滑坡体的滑动面形状、因降雨引起材料参数变化和三峡水库水位等因素分别反演和调整,得出符合其变形和发展过程的滑坡动力学特征。发现软弱带的物性参数决定滑坡体总体滑动量,滑坡体的物性参数决定位移分布的峰值位置。在确定了滑坡动力学特征之后,进一步讨论降雨和库区水位下降对滑坡产生的贡献权重,得出降雨是树坪滑坡的决定因素。     

三峡库区典型堆积层滑坡变形滞后时间效应研究

堆积层滑坡是三峡水库运行过程中的重要地质灾害,其变形演化往往滞后于库水位的变化,表现出时间滞后效应,给滑坡灾害精准预测和灾害警情准确发布造成极大困扰。采用集对分析法并结合层次分析法,构建了滑坡加权位移向量计算模型,在滑坡加权位移演化与库水位波动相互关系定性分析的基础上,寻找滑坡加权位移与库水位变化速率相关性达到最大时的平移步数,从而计算出滑坡变形滞后于库水位变化的时间。以三峡库区典型堆积层滑坡——树坪滑坡为例,在分析滑坡变形演化规律基础上,分别选取2012年、2013年、2014年汛雨期地表位移与库水位下降速率的监测数据开展滑坡变形滞后时间研究。研究发现:当库水位下降速率小于等于0.43 m·d-1时,树坪滑坡变形滞后时间大于等于5 d;当库水位下降速率在0.43 m·d-1到0.7 m·d-1之间时,树坪滑坡变形滞后时间在2 d到5 d之间;当库水位下降速率大于等于0.7 m·d-1时,树坪滑坡变形滞后时间小于等于2 d;随着库水位下降速率不断增大,树坪滑坡变形滞后时间不断缩短。通过分析滑坡不同空间位置监测点的滞后时间,发现越靠近滑坡体前缘变形滞后时间越短,当库水位下降速率在0.43 m·d-1到0.7 m·d-1之间时,滑坡前缘变形滞后时间在2.4 d到5.4 d之间,滑坡中部的变形滞后时间在3.4 d到5.6 d之间,滑坡前缘和中部的变形滞后时间差在0.2 d到1.4 d之间。研究成果可以为树坪滑坡的监测预警防治工作提供参考,对重大水利工程涉水滑坡监测预警具有一定借鉴意义。     

由树坪滑坡自动监测曲线分析滑坡诱因与预警判据

以三峡库区秭归县树坪滑坡为研究对象,通过远程全自动变形监测系统获取的滑坡监测曲线,结合历年专业监测和库水位、降雨等资料,分析了该滑坡的变形特征,找出了滑坡变形的主要诱发因素,并通过分析滑坡位移曲线、计算实测数据,得出了以变形位移速率和切线角为预警阀值的该滑坡四级预警定量划分标准。研究结果表明:库水位下降是诱发树坪滑坡变形的主要因素,降雨等仅起到雪上加霜的辅助作用;库水位下降速率大,树坪滑坡的变形速率也相应增大;引起树坪滑坡变形加速的关键因素实际上是地下水与库水位间的水位差形成向外的动水压力引起;切线角和变形位移速率的预警阀值仅为定量判定树坪滑坡的预警级别提供了依据,滑坡发展演化阶段的判定还应结合其宏观变形破坏迹象等综合判断。     

三维激光扫描技术在阎家沟滑坡变形监测中的应用

为分析子长县阎家沟滑坡的变形特征,在2012年和2013年分3期对滑坡体进行了三维激光扫描。采用点云拼接、数据过滤、植被去除等技术手段,获取滑坡体在不同时期的DEM数据,基于多期DEM进行了滑坡整体变形分析,并通过多期点云数据的叠加及剖面生成,分析了滑坡局部及特征点的变形情况。分析结果表明,滑坡处于蠕动变形阶段,滑坡体前缘整体变形量在0.25~0.65 m/a;从2012年6月27日到2012年10月31日,滑坡体高程最大下降值为0.5 m;从2012年10月31日到2013年10月20日,滑坡体最大下错位移为1.2 m。三维激光扫描技术可精确的监测滑坡的表部变形情况,在滑坡变形监测中具有良好的应用前景。     

三峡库区千将坪滑坡的高速远程滑动机理与库水位变 动条件下树坪滑坡的变形模式

位于长江支流青干河的千将坪滑坡在三峡工程首次蓄水后,产生高速远程滑动,造成了巨大灾害。本文通过高速环剪仪对千将坪滑坡的滑带土进行试验研究,考察了老滑坡产生高速滑动的机理。位于长江主流的树坪滑坡从2003年6月开始一直处于活跃的变形状态。本文通过对3a多现场监测资料的分析,讨论了树坪滑坡受库水位下降及降雨影响的变形模式。     

固定式钻孔倾斜仪在滑坡示范监测中的应用

固定式钻孔倾斜仪具有灵敏度高、精度高的特点,并可以实现数据的自动连续采集,是测定滑坡体沿滑带产生的变形方向、变形量、变形速率,判断滑体深部变形状态的行之有效的监测仪器之一。本文通过对EL固定式钻孔倾斜仪的介绍,分析了其优缺点,并结合在巫山县向家沟滑坡实时监测中的应用,说明该仪器在滑坡示范监测中的能发挥较好的作用。     

重大滑坡灾害远程自动监测预警系统

为实现对滑坡体进行实时监测和提高滑坡应急处置能力,利用计算机技术、网络技术和无线传输技术,将数字视频实时监控技术引入重大滑坡监测预警,开发滑坡远程监测预警系统.系统对吴家岩滑坡的监测表明,该系统能及时、准确和完整地反映滑坡体的变形及危险,出现异常立即自动报警.     

三峡库区树坪滑坡变形失稳机制分析

树坪滑坡自2003年三峡水库蓄水以来,就一直持续变形。为了对其稳定性及变形发展趋势进行评价和预测,有必要对其变形失稳机制进行深入研究。为此,采用现场地质调查和勘探的方法确定了滑坡的形态和性质;充分挖掘变形监测数据,详细分析了滑坡的变形特征。在此基础上,深入研究了变形失稳机制及影响因素,并对滑坡的稳定性进行了计算和预测。结果表明,滑坡区地形、岩性及地质构造等地质因素控制了树坪滑坡的形成和发展;库水位下降和大气降雨进一步激励了滑坡的变形。库水位下降,坡体内地下水位随之下降,但其速度远小于库水位下降速度,导致坡体内水力梯度和渗透力明显增大,从而使滑坡稳定性急剧下降,并且库水位下降速度越快,滑坡的位移速率也越大,是典型的水库下降型滑坡。在库水位下降过程中,若出现明显的降雨过程,更加剧了滑坡的变形,有产生大规模滑动的可能性,须采取防护治理措施。     

滑坡地表位移可视化监测系统的研究

主要介绍研究一种非接触式、可视化监测滑坡方法,利用近景摄像仪在固定测点对滑坡体表面及安装的靶标进行实时监测;将得到的数字图像进行自动分析处理,计算出地表的变形量;然后把数据无线传输到室内监测中心,结合实时滑坡外貌图像及其它监测参数进行对比印证,探索实现滑坡全过程监测预警方法。     

420芦山地震峡口滑坡监测数据分析

基于420芦山地震前后获取的峡口滑坡监测数据,对地震发生时峡口滑坡地下水位、深部位移及地表位移变化情况进行了分析,结果表明：（1）芦山地震前,峡口滑坡地下水位出现持续异常上升,涨幅在1m以上, 4月20日即芦山地震发生当日,地下水位达到峰值,震后,地下水位开始迅速下降,降幅在1.5m左右; （2）芦山地震发生当天,受芦山地震的影响,滑坡深部发生了一次大于1mm的位移,其后恢复基本稳定的状态。利用R/S分析方法对峡口滑坡稳定性进行分析,受芦山地震影响, 4月份峡口滑坡的Hurst指数明显有所下降,说明滑坡的稳定性有所降低。但总体上滑坡的Hurst指数均大于0.5,说明滑坡一直处于稳定状态。     

三峡水库区何家湾滑坡监测及防治措施研究

在研究了三峡水库区何家湾滑坡体空间形态、自然地理及地层岩性的基础上,从气象、水文、库区蓄水及水位变动因素入手,分析了滑坡形成的原因。根据库区地质灾害监测预警工程设计,结合何家湾滑坡的结构和变形特征,确定具体监测方法。对该滑坡进行了大地形变监测、地下水位监测、滑体深部位移监测及宏观监测。其中,大地形变监测数据分析表明:何家湾滑坡的最大变形量已超过2cm,且一直呈现增大趋势;地下水位、滑体深部位移均未发现明显异常,宏观监测亦未发现明显的新的变形迹象。通过分析监测资料并考虑到未来三峡水库蓄水,认为何家湾滑坡目前处于潜在不稳定状态。滑坡体在饱水及水库蓄水后,将处于临界蠕滑或失稳状态。结合滑坡体实际情况对滑坡防治进行初步研究,提出了采用回填压脚支档为主、辅以排水的综合治理措施;并建议加强数据远程传输的研究与实践,以解决目前监测效率不高的问题。     

高填方边坡多期次滑动机制研究——以攀枝花机场12#滑坡为例

攀枝花保安营机场北东部填筑体高128 m,在国内高边坡中实属罕见,自2001年机场修建至今,12^#滑坡已先后发生5次滑动和2次强烈变形,其成因一直存疑。通过搜集资料系统分析总结了12^#滑坡形成演化过程、影响因素和滑动模式,采用现场调查、监测、钻探、室内试验等手段进行综合分析,重点揭示了近两次变形破坏机制。结果表明：特殊的凹槽地形、边坡内丰富的地下水、特殊的岩体结构是边坡多次滑动的内在因素,降雨、地震、堆载是诱发变形的外在因素,近两次破坏机制可概括为受加载、施工扰动引起的推移式滑动,后期在地下水软化作用下转为蠕滑拉裂破坏模式,并提出了相应的防治对策,研究结果可为认识高填方边坡多期次滑动机制和工程治理提供有益参考。     

基于Newmark模型的天水市北山地震黄土滑坡危险性评价

本文通过天水市北山野外调查和室内分析相结合的方法,开展基于Newmark累积位移法的地震黄土滑坡危险性分析。分析了研究区的孕灾背景,结合现有滑坡和不稳定斜坡的调查数据,在充分考虑了震源方位角和斜坡坡向角的角度关系基础上,对优势坡向角和劣势坡向角下的斜坡易发性进行分析计算,然后用回归方程求出PGA为0.3 g时斜坡的累积位移,最后计算出斜坡在地震荷载下的失稳概率。在此基础上,对北山进行地震黄土滑坡的危险性评价。分析结果表明:在Newmark模型的地震黄土滑坡危险性评估中引入斜坡坡向角和震源方位角关系,有利于提高小区域(大比例尺)风险评估的准确性。     

滑坡对降雨的动态响应及其监测预警研究

以福建德化县彭坑滑坡为例,基于非饱和土力学理论,结合滑坡实际监测数据,利用有限元法对坡体在雨水入渗条件下的渗流、变形特性和稳定性进行计算和分析,研究滑坡对降雨的动态响应和不同工况下安全系数和位移的关系。结果表明:滑体结构松散,易于雨水入渗,改变基质吸力空间分布,弱化岩土体参数; 持续降雨会使地下水位上升,坡脚发生变形,牵引坡体后缘产生拉裂,直至在降雨期间产生以非饱和区域为主的滑坡。强降雨初期,边坡安全系数下降较快,易发生滑坡; 雨停后安全系数会因雨水持续下渗而进一步降低,应注意雨后滑坡的产生; 同样水分在不同坡体部位对稳定性影响不同,安全系数有消有涨,存在时空效应。最后为反映地下水位线和降雨条件变化对边坡产生危害的程度,提出危险系数概念,建立危险系数与增量位移的关系,实现边坡测点位移变化的阶段式预警。研究结果和方法可为类似工程的治理和监测预警提供有意义的参考。     

四川省宣汉县天台乡滑坡桩前不稳定斜坡稳定性评价及治理工程措施研究

四川省宣汉县天台乡特大型滑坡通过综合治理,滑坡整体稳定性已得到保证,但抗滑桩前的坡体在暴雨天气下,发生了局部垮塌,对滑坡整体稳定性产生不利影响。在对四川省宣汉县天台乡滑坡桩前不稳定斜坡的整体稳定性分析的基础上,本文采用极限平衡法对局部不稳定斜坡作出了评价,并根据分析结果,提出了以抗滑支挡、削坡减载和地表排水相结合的治理措施。     

新疆伊犁某移民新区黄土滑坡成因分析及防治对策

移民新区东坡滑坡发育于小吉尔格朗河东岸二级残留阶地,坡面中部,坡体平均坡度35°,均为小型土质滑坡。因滑坡剪出口位置较高,滑动后,多为快速滑动,极易成灾,对沙尕村移民新区构成较大威胁。通过研究发现,滑坡主要受地形地貌、地层岩性、地质构造等原生地质条件控制,受大气降水、地下水、地震、人类工程活动等外界条件影响,其中大气降水和地下水为滑坡成因的主要影响因素。结合滑坡成因及影响因素,提出抗滑桩板墙和挡土墙相结合并辅以排水措施的防治方案,对该地区的滑坡防治具有较好的指导意义。