基于地表及深部位移监测的滑坡稳定性分析

拉线式滑坡地表及深部位移实时监测系统是测量滑坡地表及深部相对位移的监测仪器。通过对内蒙胜利露天矿东帮滑坡现场地质条件调查,分析了该滑坡的地质环境和滑坡特征,研究了内蒙胜利露天矿东帮滑坡发生的地质成因和环境成因。砂类土+黏土+砂质泥岩地层结构是胜利露天矿东帮滑坡发生的控制因素;露天矿不间断进行的开挖、爆破及其他外荷载是胜利露天矿东帮滑坡发生的影响因素;高强度、大量的降雨是胜利露天矿东帮滑坡发生的主要诱发因素。通过对布设在胜利露天矿东帮的地表及深部位移监测数据分析,该滑坡在暴雨之前的3个月,地表位移速率为1mmd-1,处于匀速蠕变阶段,并且由坡顶到坡底,地表位移略有增大,呈牵引式下滑特点,深部位移基本没有变化,暴雨后,两者均发生突变,3种不同深部布设的位移监测点有效地捕捉了滑面大致位置及错动距离,可为该类滑坡的深部位移监测深度确定提供一定的借鉴和参考。     

基于深部监测的滑坡动态特征分析

滑坡监测的目的是获取滑坡变形特征和演变过程。对于一些重要场地,判断其是否存在潜在滑坡时,深部位移监测是最直接和最有成效一种手段。通过在某厂房后坡两个监测断面设置5个深部位移监测孔,根据监测结果对滑坡体的范围、整体活动性、滑动方向、滑动面进行以及滑坡类型进行探讨和分析。监测结果表明:厂房后坡具有牵引式滑动特征,活动性明显; 坡体位移速度较大,雨季有加速变形的特征; 坡体前缘滑面已局部贯通,中、后部滑带也处于蠕动变形状态。     

测斜仪在滑坡深部位移监测中的应用现状及展望

回顾了滑坡监测中测斜仪测斜技术的发展历史,并对其测斜技术原理及应用现状进行分析,旨在总结历史经验,以期为滑坡深部监测技术的研究提供科学参考。滑坡深部位移监测有两个重要指标,即表征钻孔变形量大小及方向的顶角和方位角。其中,顶角的测量由倾角传感器实现,可分为摆式及加速度计式2类倾角传感器;方位角的量测有滑轮-导槽定向、电子罗盘和陀螺仪等方式。为清晰阐明现有各类测斜仪测斜技术,基于顶角和方位角测量原理的不同,对测斜仪测斜原理进行归类介绍,并辅以实例加以说明。基于文献及市场调研,对比分析了20世纪80年代及当下国内外较为广泛使用的测斜仪及其发展现状;指明了滑坡监测具有多参数、系统化、自动化程度不断增高之趋势。     

钻孔测斜仪在高台滑坡深部位移监测中的应用

钻孔倾斜仪是一种测定钻孔深部位移的原位监测仪器,通过监测可以确定岩(土)体内滑面的位置、位移量和滑动方向,对分析边坡稳定性、确定滑坡动态起着重要的作用.为确保人民生命财产安全及水库的安全运营,应用CX-03系列测斜仪对高台滑坡的深部位移进行了监测分析,该滑坡GT1测孔未出现位移突变,GT2在11～16 m处推测可能存在滑带,两测孔的累积位移量都较小,判断目前该滑坡仍处于较稳定状态.     

具有测量扭转方位的滑坡深部位移监测仪器研制

探索研发为滑坡地质灾害预警监测所需用的一种具有测量扭转方位的滑坡深部位移监测仪器,采用具有测量扭转方位、深部位移的传感器和数据采集,对滑坡体滑动全过程进行跟踪监测,研究滑坡体在突发性滑动前后扭转方位、深部位移的变化过程和规律。研究自动监测和无线上网技术,实现对滑坡体滑动扭转方位、深部位移变化情况的全程实时监测,解决以往不能对滑坡体滑动扭转方位、深部位移全程实时监测的问题,推动滑坡地质灾害监测技术进步。     

采用钻孔倾斜仪监测滑坡深部水平位移方法和仪器的研究

介绍了目前滑坡深部水平位移钻孔倾斜仪人工监测方法存在的问题,钻孔深部位移自动化监测通信方法的选择。地质滑坡灾害监测中广泛使用钻孔倾斜仪,介绍了CZ-2型钻孔倾斜仪的构成及现场测试方法。     

丹巴县城后山滑坡应急加固深部位移监测成果

丹巴县城后山为一大型古滑坡。由于县城建设对古滑坡坡脚的开挖而逐渐复活。2005年2月,滑坡出现加速变形。为了解滑坡体的深部变形状况,掌握抢险加固处理的效果,为滑坡综合治理提供设计、施工、工程处理依据,在应急治理工程的中后期对滑坡体开展了深部位移监测,现对该监测成果进行分析,对滑坡的变形机理及实施抢险加固后的滑坡体稳定性进行评价。     

考虑监测离群值朱家店滑坡位移预测研究

滑坡位移预测预报是滑坡防灾减灾的重要组成部分,提高滑坡位移预测的准确性与精确度是该项研究的重点与难点。本文在滑坡位移预测中考虑了监测样本的离群值,通过忽略、指定与修正离群值3种方式,研究滑坡位移预测样本离群值的最优处理方式。以三峡库区朱家店滑坡为例,基于ARIMA(p,d,q)模型,分别对累积位移与位移速率时间序列开展了预测研究。研究结果表明:修正离群值的预测结果介于忽略和指定离群值两者之间,更适用于存在监测离群值的滑坡位移预测;对于ARIMA模型,更适合采用位移速率进行预测预报;使用位移速率时间序列ARIMA(1,0,1)并修正离群值的预测结果为:2016年和2017年6月份滑坡前缘GP3"阶跃"位移分别为79. 0 mm和70. 2 mm,截止2017年8月,GP3累积位移将达1647. 7 mm。     

基于一元线性回归模型八字门滑坡累积位移预测

我国滑坡灾害发生频繁,但滑坡的变形预测预报一直是难题,因此每年都因滑坡的变形破坏导致重大的人员伤亡和财产损失。以三峡库区八字门滑坡为研究对象,基于十多年的监测数据分析,研究分析了该滑坡的变形特征:八字门滑坡变形的主要影响因素为降雨和库水位下降,并且累积位移曲线具有"阶跃型"的变形特征。当外界因素去除或者减小的情况下,累积位移-时间曲线将变得平稳。根据此特性,选取每年变形曲线"阶跃段"（6~8月份）的监测数据,以累积位移为目标函数,基于一元线性回归模型,对八字门滑坡2004年到2017年同期的滑坡监测数据进行分析。结果表明:一元线性回归模型能够很好地模拟八字门滑坡"阶跃段"的变形过程,此变形阶段累积位移与时间呈线性关系,直线斜率基本相同。根据此线性关系,对滑坡的累积位移进行了预测,结果表明与实际监测数据相比较,预测误差在±5 mm以内,相对误差在1%以下,精度可以满足滑坡监测预警要求,可以为八字门滑坡的防治工作提供参考。     

基于表面位移的公路滑坡监测预警研究

公路滑坡是常见的地质灾害,但对运营期公路边坡进行长期监测并成功预警的实例却很少。主要原因是公路边坡点多、线长、规模小、缺乏详细的地质勘探资料、监测费用高、预警难度大。利用拉索触发式位移计对滑坡表面位移进行监测,精度可达1 mm,通过电信的GPRS公网实时传送到远程监控中心,全程自动化,且费用低。同时,利用有限元商用软件 PLAXIS的强度折减模块和塑性分析模块对不同参数组合进行计算,在缺乏滑坡岩土体强度参数、渗透系数、土-水特征曲线等资料的情况下,建立滑坡安全系数与表面监测位移的关系, 从而通过表面位移量的变化进行阶段式预警,并制定相应的预防措施。提出的方法已在湘西某高速公路滑坡获得应用。     

永泰县旗山滑坡深部位移监测分析

有效防治旗山滑坡,在主剖面前、中、后位置布设测斜管,进行深部位移监测。位移数据分析结果表明,滑坡演化呈现后缘倾倒拉裂、中部推移剪切和前缘锁固失稳三个阶段,目前处于中部推移剪切阶段,急需滑坡工程治理;主滑面为砂土状强风化岩软弱夹层,目前滑面部分贯通;持续强降雨后深部位移明显,对滑坡稳定影响显著。     

清江水库茅坪滑坡监测与发展趋势预测

茅坪滑坡位于清江隔河岩水库上游北岸、距水库坝址66km处。是隔河岩水库库区中最大的基岩古滑坡体,其体积约2.35×107m3。自1993年4月10日水库下闸蓄水以来,该滑坡一直产生缓慢变形。滑坡发生整体失稳,则会截断清江,形成“库中坝”,并造成灾难性的恶果。为此,全面掌握该滑坡的变化发展趋势对今后进行防治决策具有十分重要的意义。掌握滑坡发展变化的关键就是对该滑坡进行现场监测。课题组多次现场踏勘,在原有8个地表监测点的基础上增设了29个监测点,使其布置更科学、合理;并对该滑坡进行了1个水文年的监测工作,获得了大量的第一手资料,认为该滑坡正处于位移加速阶段。通过现场监测,不仅对滑坡体的现状有了新的认识。同时,预测了茅坪滑坡的变化发展趋势,可以为制定该滑坡的防治预案提供参考。     

分布式光纤监测技术在三峡库区马家沟滑坡中的应用

针对传统感测技术的不足,本文开展了滑坡分布式光纤感测技术(DFOS)研究。对当前主要的几种DFOS技术及其相关原理做了简单的介绍,重点阐述了分布式传感光纤在三峡马家沟滑坡的布设方式。根据马家沟滑坡的工程地质环境特点,在抗滑桩内布设应变和温度感测光纤;沿坡体走向,采用直埋和定点相结合的方式开槽植入感测光纤;沿坡体纵向,在不同高程设置光纤综合监测孔,将分布式感测光纤粘贴于测斜管外壁和直埋于测斜孔内,同时在孔内布设FBG准分布传感器。监测结果表明:各类应变传感光纤均有效识别和定位了边坡表面变形的异常位置,证明了DFOS技术应用于滑坡监测的优越性。     

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。     

露天矿边坡的位移监测与滑坡预报

对湖北大冶铁矿滑坡区域的长期监测资料进行分析和总结，提出依据位移-时间曲线预报滑坡的方法。     

基于变系数回归模型的三峡库区滑坡位移预测

降雨-库水联合作用影响着三峡库区滑坡,而降雨、库水分别对滑坡演化的贡献及作用规律迄今尚不明确.以库区树坪滑坡和八字门滑坡为例,通过分析降雨和库水位资料,采用变系数回归模型,对滑坡位移进行预测.实验结果表明:经过改进的变系数回归模型方法不仅比传统的线性回归模型、自回归积分滑动平均模型、支持向量机模型方法具有更高的预测精度,而且能定量地给出各影响因素对滑坡位移的贡献.      

滑坡监测预测预报数据库的开发与应用研究

本文主要阐述开发滑坡监测预测预报数据库系统的目的，系统总体设计，各类库结构设计思路及实现方法。以黄腊石滑坡监测数据为例，说明预测预报数据库系统的运用，以期达到推广应用的目的。     

考虑时滞效应的库区滑坡位移预测——以新铺滑坡为例

库区滑坡失稳每年不同程度影响区内人民生活和生产安全,滑坡位移精准预测对于灾害风险预警及防灾减灾十分重要。常规的位移预测方法未充分考虑降雨、库水位波动等诱发因素对滑坡变形的时滞效应,无法精确识别滞后天数及各因素的影响程度,制约了预测精度的提高。本文以三峡库区新铺滑坡为例,根据2021年度的位移监测与水文气象数据集,利用皮尔逊相关系数法定量描述了山坡尺度上降雨、库水位波动对滑坡变形的时滞效应,结合BP神经网络建立了一种考虑时滞效应的滑坡位移预测模型。分析结果表明：在山坡尺度上,库水位波动对地表变形的时滞效应明显,滞后时间呈现出从近岸向远岸逐渐增加的规律;降雨量对地表变形的时滞效应较弱,在山坡尺度上呈现相关度不高、滞后天数较短的规律;与未考虑时滞因素的模型相比,本研究中的滑坡位移预测模型拟合优度提升了55.77%,均方根误差降低了31.60%,模型预测精度显著提高。研究成果一定程度上揭示了特大型库区滑坡的变形机理,并为同类滑坡的位移精准预测提供了参考依据。     

滑坡位移分解预测中的平滑先验分析方法

目前在滑坡位移预测研究中,先将滑坡位移数据分解为趋势项及周期项后再分别进行预测已成为普遍做法。平滑先验分析法(Smoothness Priors Approach,SPA)是一种计算过程简单、计算量极小,且能快速分离原始数据趋势项和周期项的数据处理方法。在介绍SPA基本原理基础上,以三峡库区白家包滑坡典型监测点位移数据为例,对通过调节SPA正则化参数而获得的不同趋势项及周期项进行特征分析;进而结合对滑坡变形演化机制过程的先验分析,根据位移分解特征确定合理的参数取值;最后针对不同参数SPA位移分解数据,采用支持向量机进行位移预测对比分析。结果表明,SPA是一种适用于滑坡位移预测的位移分解方法,通过调节正则化参数并结合滑坡变形机制先验分析,能够获得较为合理的位移分解结果,进而提高滑坡位移预测精度。     

滑坡位移多重分形特征与滑坡演化预测

在系统分析滑坡位移监测资料和位移演化特征的基础上,根据多重分形理论基本原理,对滑坡位移演化所具有的复杂性、突变性和非线性特征进行了分析和研究。单一分形维数对滑坡位移的演化趋势预测存在不足,文中分别以新滩滑坡、丹巴滑坡和黄蜡石滑坡为例,计算了滑坡位移时序演化的多重分维数演化特征。分析和评价位移演化规律与多重分维数演化特征的关系发现,多重分维数D1 > D2 > … > D∞时,滑坡趋于稳定;D1 < D2 < … < D∞时,滑坡向失稳破坏演化。当滑坡位移时序多重分维数演化特征出现拐点时,即分维数由D1 > D2 > … > D∞,经D1 > … > Dn < Dn+1 < … < D∞到 D1 < D2 < … < D∞的演化过程时,滑坡向不稳定的状态演化;当分维数由D1 < D2 < … < D∞,经D1 > … > Dn D2 > … > D∞的演化过程时,滑坡向趋于稳定的状态演化。研究表明,可以运用多重分维数演化特征对滑坡位移演化趋势与规律进行评价与预测。