基于U-Net的湖北省露天矿山土地损毁信息提取应用

将高分辨率遥感数据与深度学习方法相结合,可实现露天矿山土地损毁信息有效提取,提升对矿山地质环境现状及其变化情况的掌握程度。以高分二号卫星影像为数据源,利用U-Net模型对湖北省3个典型矿集区进行露天矿山土地损毁信息的提取研究。根据模型精度评价结果,数据训练集所包含的数据越多,其信息提取效果越好;骨干模型层数过深时会发生过拟合现象,降低信息提取结果的精度。经过综合考虑,选择将数据训练集旋转角度设置为30°,将骨干模型设置为ResNet34,最终取得较好的信息提取效果,验证了应用U-Net模型进行露天矿山土地损毁信息提取的可行性。

基于斜坡单元鄂西山区典型集镇地质灾害风险评价

鄂西山区处于全省地质灾害高易发区,灾害频发,风险呈现加剧之势。以恩施州巴东县野三关集镇为研究区,通过以斜坡为单元地质灾害调(勘)查工作,归纳了孕灾地质条件,并构建了斜坡地质灾害风险评价体系:首先基于斜坡单元进行评价单元划分;然后采用层次分析法,选取斜坡坡度、斜坡高差、剖面曲率、工程地质岩组、地质构造、斜坡结构、水系密度、植被覆盖率等8个评价因子,对区内斜坡地质灾害易发性进行评价研究;综合考虑人类工程活动和降雨的诱发影响,进行不同降雨重现期工况下危险性区划;根据研究区人口、建筑、道路、土地等承灾体分布,分别进行人口和经济易损性评价;最后根据危险性和易损性评价结果,进行地质灾害风险评价,为野三关集镇发展规划、精细化“隐患点+风险区双控”体系建设提供了理论依据和实际指导。结果表明:随着降雨量的增加,高风险区和极高风险区的面积逐渐增加,主要集中分布在研究区东北片区,针对极高、高风险区地质灾害隐患点和有变形迹象的斜坡建议采取工程治理或专业监测措施,制定应急预案。

乌池坝隧道围岩不定位块体稳定性分析

乌池坝隧道是沪蓉西高速公路恩施至利川段的控制性工程。随着隧道的开挖,岩体沿其切割结构面或临空面产生整体或局部移动,导致围岩失稳而不能施工。针对隧道施工揭露的围岩地质信息,通过几何分析和力学分析,研究该隧道ZK259+738～ZK259+768段围岩不定位块体的空间分布,识别关键块体及其破坏类型,并对比运用UNWEDGE软件建立了该段隧道和围岩块体的三维模型,对其中关键块体进行稳定性评价,计算加固所需的锚固力。研究表明,在超前预报中根据隧道施工的围岩地质信息可以有效地识别围岩块体,获得不定位块体分布状况、查明关键块体,在工程实际块段能确定相应块体稳定性系数及工程安全所需锚固力。

降雨条件下麻池村1号阶跃型滑坡动态变形特征及成因机理

麻池村1号滑坡是十堰市重点专业监测滑坡,至今仍处于蠕动变形阶段。基于现场工程地质调查和勘查,在分析该滑坡动态变形特征、挖掘其位移监测数据与降雨响应关系的基础上,研究该滑坡在降雨作用下的变形机理,进而评价其稳定性现状并预测其发展趋势。结果表明,麻池村1号滑坡展现出周期性演化规律,在降雨因素的驱动下,位移曲线呈现出典型的阶跃特征;滑坡位移阶跃期相对于集中降雨期存在时间滞后性,基于皮尔逊相关性分析法求得滑坡日位移响应降雨的滞后期为10 d,其中阶跃变形前第2天的降雨量对滑坡影响最为显著;降雨入渗导致滑坡岩土体抗剪强度降低、软弱带内摩擦角和黏聚力大幅降低、滑体下滑力增大,进而导致滑坡稳定性迅速降低而加速变形破坏。目前麻池村1号滑坡变形趋势逐年增大,空间分期配套裂缝体系基本形成,在强降雨等不利条件下产生滑动的可能性较大,必须进一步加强监测预警工作。

沪蓉西主干线施谭坝边坡工程最优坡比分析

山区高速公路建设中会遇到大量的边坡开挖,其坡比对工程的设计与投资影响较大。因此研究边坡坡比的优化问题,具有显著的经济效益和社会效益。为了保证边坡开挖工程既安全可靠又经济合理,在分析边坡工程地质条件的基础上,采用剩余推力法计算天然斜坡的稳定性。并根据规范从经济效益考虑,确定在开挖与支护总费用最低时的边坡开挖坡比为最优坡比。实例分析表明,施谭坝边坡工程的最优坡比为1:0.65,该稳定性分析方法及最优坡比优化设计方案具有实用性和合理性。

武汉纸坊-庙山老黏土区岩溶地面塌陷形成演化与监测

为查明武汉纸坊-庙山一带老黏土区岩溶地面塌陷成灾机理,并选取合适方法手段进行监测预警,有效减轻岩溶地面塌陷造成的危害,通过岩溶专项调查,查明了区内可溶岩分布及其地质结构,分析了岩溶地面塌陷形成演化过程及不同塌陷阶段监测方法的选取,调查分析结果表明:该区多为单层结构老黏土分布区,根据盖层黏性土、软弱土、非可溶岩(红层)的上下组合关系,将可溶岩分布区地质结构划分为3类((1)、(2)、(3))。不同的地质结构根据土体物理力学特征差异,其发生岩溶地面塌陷的形成演化机理不同:(1)类结构主要发生土洞型塌陷,(2)类结构主要发生泥流+土洞复合型塌陷,(3)类结构由于红层的阻隔,黏性土土洞无法形成,一般不会产生塌陷。结合塌陷的演化过程,土洞的形成演化阶段,重点是采用光纤等技术监测土洞的形成扩展情况,同时也要对地下水位、水气压力等诱发因子进行监测;土洞顶板变形塌陷阶段,因临塌前地表往往会产生少量沉降变形,主要采用精密水准测量或GPS监测等技术监测地表形变。

雷达信号增强系统设计及开发

合成孔径雷达干涉(Interferometric Synthetic Aperture Radar, InSAR)技术作为地质灾害变形监测的有力手段近年来逐渐被广泛应用。InSAR技术的实现离不开相干性好的地面控制点,以消除大气等环境因素和地形对干涉测量产生的误差。本文为满足InSAR技术对地面控制点的定位精度要求,调研了不同波段哨兵卫星传感器发射电磁波的特性,研究开发了雷达信号增强系统,并开展了室内测试与室外验证工作,结果表明雷达信号增强系统可增强雷达后向反射信号,从而辅助雷达影像定标、配准。

露天采矿对地质环境的影响及防治策略试析

本文首先对露天采矿作业对地质环境造成的影响进行了归纳,随后掉现阶段国内露天采矿作业中的常见问题进行了汇总,最后剖析防治露天采矿对地质环境所带来影响的对策,以此来供相关人士交流参考。

基于层次分析法的过江隧道工程场地适宜性研究——以长江中游簰洲湾—武穴段为例

为了探索长江经济带重大工程建设场地适宜性,从地质环境角度出发,系统分析长江中游簰洲湾—武穴段沿岸段地质环境条件及环境地质问题,阐述应用层次分析方法 (AHP)进行过江隧道工程场地适宜性评价的原理和步骤,建立一套适用于长江中游过江隧道工程场地适宜性评价的模型,提出工程场地评价层次结构的建立、评价因子等级划分、基本分值的确定以及应用综合得分进行适宜性分级的具体方法。