降低滑坡因子间相关性的滑坡概率求解优化

逻辑回归模型可以用于求解滑坡概率,逻辑回归模型的准确性受滑坡因子间相关性的影响,因此,从降低因子间相关性角度对滑坡概率求解进行优化。降低因子间的相关性最直接的方法就是提高因子的独立性,从安全系数计算公式出发,分别假定每个因子为特定变量,分析每个因子的独立性,选取优化因子构建优化模型。结合36个实例边坡并运用SPSS软件对原模型和优化模型的运算结果进行了对比分析。原模型和优化模型的拟合结果都是有效的,但优化模型的准确性和有效性优于原模型。

边坡安全系数与滑坡概率关系分析

为了给安全系数和滑坡概率的相互转化提供理论依据,分析滑坡影响因素与安全系数、滑坡概率的函数关系,得出安全系数与滑坡概率之间的函数关系。采用极限平衡法分析滑坡影响因素与安全系数的函数表达式;应用逻辑回归模型分析滑坡影响因素与滑坡概率间的函数关系;结合赣南38个离子型稀土矿边坡实例,应用SPSS软件,求解各边坡的滑坡概率,并得出滑坡概率和安全系数的拟合函数。选取10个边坡实例,同时采用边坡安全系数工程规范对拟合函数进行检验,结果表明了函数关系的准确性。

滑坡概率在边坡稳定性分析中的应用

应用逻辑回归模型和确定性系数CF建立滑坡概率预测模型,进行边坡稳定性分析,结合赣南离子型稀土矿山42个边坡实例,选取重度、内聚力、内摩擦角、边坡角、孔隙压力比5个影响因子作为输入,边坡状态作为输出,用SPSS软件进行回归分析,获得可信的滑坡概率拟合函数。将预测模型和分析结果反馈到样本数据,样本数据输入值和预测值差值在10%以下的超过95%,说明了预测模型的合理性;准确预测了9个稀土矿山边坡稳定性,说明了预测模型的准确性。

滑坡概率与安全系数应用比较分析

应用滑坡概率法和安全系数法分析边坡稳定性,并比较2种方法应用于边坡稳定性分析的优劣性。选取重度、黏聚力、内摩擦角、边坡角、边坡高度、孔隙压力比6个因素作为滑坡因子,结合36个边坡实例,应用逻辑回归模型和确定性系数,采用SPSS软件回归求解各边坡实例滑坡概率。结合各边坡实例安全系数,对边坡实例进行安全系数稳定性等级划分和滑坡概率稳定性等级划分,分析比较应用2种方法所得边坡稳定性等级的差异性。结果表明:滑坡概率法与安全系数法分析所得边坡稳定性等级大体相同,说明2种方法都有较好的适用性和准确性;安全系数法研究较为成熟,偏向于定量评价;滑坡概率法属于定性评价,但研究方法存在不足。

边坡滑坡概率求解优化分析

应用逻辑回归模型结合确定性系数求解边坡滑坡概率,分析边坡状态取值不同,求解所得的滑坡概率不同,得出边坡状态取值绝对值的增加,所得滑坡概率与样本输入值越吻合,但作为预测存在误差的可能性越大,在实际应用过程中,考虑实际需要对边坡状态取值进行优化.采用逻辑回归模型和确定性系数,结合30个样本边坡实例,应用SPSS软件进行回归分析,求解不同边坡状态取值时的滑坡概率.将求解不同边坡状态取值时的滑坡概率结果结合安全系数进行分析比较,得出边坡状态取值绝对值越大,则所得滑坡概率越向滑坡概率0.00%和100.00%两极靠近,同时所得滑坡概率取值区间越小,说明所得滑坡概率与样本输入值越吻合,但用于预测目标边坡的滑坡概率,则存在误差的可能性越大,结合实例边坡情况,选择边坡状态最优取值绝对值为4.

第一代中国地震滑坡概率分布图勘误

在《同震滑坡发生概率研究——新一代地震滑坡危险性模型》(许冲等,工程地质学报,2019,27(5):1121-1129)一文中,在模型计算过程中,由于当时未被发现的人为操作失误,导致了错误的计算结果。在该文出版后,发现了其中的不同地震动峰值加速度下的地震滑坡发生概率(图3)与中国地震动峰值加速度区划图(GB18306-2015)对应的地震滑坡发生概率图(图4b)展示的地震滑坡概率结果大多低于正确的概率结果。

坡面滑坡概率统计分析

对山地深处坡面滑坡的预测研究,有必要对坡面地形、地质和植物因子建立坡面滑坡物理预测技术。对坡面滑坡预测要掌握坡面因子;特别对原位置的测定与调查非常有效。表层滑坡要从条件因子和诱导因子两方面的关系深入研究。随着对暴雨引发坡面滑坡的预测,因多数因子包含多维空间,研究时要建立多维空间预测模型,可有效地运用网格模型进行相关研究。应用网格进行预测,可提高过大的雨量未发生泥石流和过小雨量发生泥石流时的判断精度。其实滑坡是极端事件,提高宏观的辨别度,用少量的数据进行分析,采用采矿分段预测技术,应用数据灰色度分析技术方法,研究其适用性。

暴雨及水位骤降条件下渗流参数空间变异的水库滑坡概率分析

传统滑坡概率分析没有合理考虑滑坡体渗透系数空间变异性的影响.为有效表征滑坡体渗透系数空间变异性对滑坡概率的影响,提出基于反向传播神经网络(BPNN)的参数空间变异性边坡可靠度分析方法,其中采用Karhunen-Loève级数展开方法离散滑坡体饱和渗透系数非高斯随机场,基于BPNN构建边坡稳定系数代理模型.以白水河滑坡为例,分别进行暴雨和库水位骤降条件下滑坡概率分析,并与其他方法对比验证了提出方法的有效性.结果表明:提出方法不仅可有效考虑渗透系数空间变异性对滑坡概率的影响,而且具有较高的计算效率,可为实际复杂水库滑坡概率计算提供一种有效的工具.考虑滑坡体渗透系数空间变异性的作用,白水河滑坡在连续5 d暴雨作用下有19.5%的可能性发生局部失稳破坏,而在水位骤降条件下发生局部失稳破坏的可能性很小.

顾及坡体赋存环境的概率地震滑坡危险性制图

位移模型是评估地震滑坡危险性的一种重要方法。作为位移模型主要输入的岩体参数,一般仅考虑岩体的岩性差异,而对岩体所在坡体赋存环境不同而产生的岩体强度空间差异性缺乏必要考虑,影响地震滑坡危险性评估的可靠性。本文基于汶川同震滑坡分析与影响因子定权研究,提出了一种基于位移模型且顾及坡体赋存环境的概率地震滑坡危险性评估方法,研发了基于ArcGIS的概率地震滑坡危险性制图模块,并以康定为例进行了应用试验。根据第五代中国地震动参数区划图提供的地震动峰值加速度,进行了常遇、罕遇地震场景下康定地震滑坡危险性制图。结果显示,相比于未顾及坡体赋存环境影响,本文方法能够识别出更多潜在地震滑坡危险区;在常遇地震场景下,康定部分区域为地震滑坡高危险区域,其分布主要受构造环境与降雨影响;而在罕遇地震场景下,康定受地震影响的范围显著增加,且呈现明显的集聚现象,尤其是康定城区附近及G318国道康定-泸定路段两侧存在大量地震滑坡高危险区。此外,对因岩体强度差异导致的地震滑坡危险性制图的不确定性进行了量化分析,结果显示,岩体强度参数是导致评估结果存在不确定性的重要因素;实践中,应针对具体应用场景选择合适的岩体强度开展概率地震滑坡危险性评估与制图。本文方法扩展了GIS的地灾风险制图应用,具有普适性,可持续改进;试验成果可为康定未来土地利用规划、地震地质灾害防治及川藏铁路安全提供参考依据。

地震诱发滑坡风险概率模型及其应用

边坡在地震作用下的滑坡概率是工程师非常关注的问题.针对该问题,利用简化Bishop法,考虑岩土体参数不确定性和随机地震发生概率,建立了两种随机性耦合的全概率分析方法.该方法首先采用边坡可靠度理论计算边坡的失效概率.其次,通过地震烈度的极值Ⅲ型概率分布求解随机地震发生概率.最终通过Matlab软件进行程序实现,可估计多种条件下边坡的滑坡概率.典型模型验证结果表明,该方法有一定的合理性.

降雨型滑坡失稳概率计算方法

为了解决滑坡风险评价中的滑坡失稳概率计算问题,利用前人在降雨阈值的研究成果,结合气象学中降雨概率分布理论,以云南省盐津县庙坝滑坡为例进行计算,建立降雨型滑坡失稳概率计算模型。结果表明,盐津县降雨型滑坡的降雨阈值类型为累积降雨量-历时关系阈值,即为单日降雨阈值,降雨阈值为29.7 mm;盐津县在当日降雨量达到或超过阈值水平时可能诱发滑坡,对滑坡影响的滞后天数最大为5天;庙坝滑坡在8月20—25日6天内单日降雨达到或超过29.7 mm的降雨概率为46.49%;庙坝滑坡在8月25日因前5天或当天单日降雨量超过29.7 mm而失稳的概率为0.2853%。

基于改进分析方法的滑坡失稳概率研究

为使滑坡失稳概率计算更系统高效,提出将灰色关联分析法与蒙特卡洛模拟法相结合的改进方式来计算分析滑坡失稳概率。以西南山区某滑坡为例,首先通过灰色关联分析法得出影响滑坡稳定性的主导因素为黏聚力和内摩擦角及其所占权重。在此基础上,运用GeoStudio软件通过蒙特卡洛法分别对主导因素进行随机数抽取并计算滑坡安全系数,通过安全系数分布概率及主导因素所占权重综合得到该滑坡在天然工况下失稳概率为38.8%,处于中等危险状态;暴雨工况下失稳概率为41.0%,处于中等危险状态;地震工况下失稳概率为46.4%,处于中等危险状态。该方法有效减少了单一蒙特卡洛模拟法计算失稳破坏概率时的工作量,并在灰色关联度敏感性分析的基础上保证了准确性和针对性。

淤地坝减轻坡沟系统滑坡侵蚀的数值模拟

基于边坡分析软件及有限元软件,通过建立陕北绥德县关地沟4号坝上游典型坡沟系统的概化模型,应用概率统计和数值仿真分析方法,从坡沟系统的力学稳定和受力破环的角度,得到了随淤地坝坝地的逐渐淤高坡沟系统的稳定性、滑塌概率和滑塌量分别增强、减弱和减少,其随坝地淤高的变化分别满足二项式、二项式和直线规律。应用有限元强度折减法原理,对坡沟系统的应力场和位移场进行了仿真分析,指出了稳定系数最小,滑坡概率最大时坡沟系统濒临滑坡侵蚀时的最大应力和位移分布区域:(1)X方向的最大位移是沟坡中下部位垂直向坡体内约15m的范围;(2)Y方向的最大位移是从峁顶向两侧各延伸10m左右的扇形区域;(3)拉应力最大值区域是从峁顶经峁坡向沟坡坡缘线向坡体内延伸9m左右的带形区域。研究结果可为坡沟系统水土保持工程措施的配置及生物措施的实施提供有益的参考,并为评价坡沟系统的稳定性提供一定可靠度的依据。

基于空间三维极限平衡方法的滑坡危险性分析

滑坡体三维信息是进行滑坡危险性分析不可缺少的工程地质因子,三维滑坡体模型可以更加真实地反映边坡的实际形态,因此越来越多的实际工程要求采用三维理论方法进行稳定性分析。文章介绍了一种基于空间三维极限平衡法的滑坡灾害体危险性评价方法,即利用常规地形数据快速获取滑坡体的极限安全系数来分析灾害体发生失稳的概率,并通过空间信息技术实现灾害体影响区域的三维可视化,可为滑坡灾害的危险性分析提供有效、可靠的决策支持。

传感器信息融合在滑坡预报中的应用

为解决传统的滑坡预报准确率低、预警不及时的问题,采用信息融合与RBF神经网络相结合的方式,提出一种滑坡地质灾害预报模型,对多传感器参数进行全面综合分析。将多传感器采集到的历史数据和对应发生概率作为RBF神经网络的输入进行模型训练,通过将实时采集的数据输入给训练好的预报模型,计算出滑坡发生的概率。基于模糊规则建立滑坡发生等级表,用以更为准确直观的查询。通过仿真实验,结果表明,模型可有效提高灾害预报准确率。

逻辑回归模型在降雨型滑坡降雨临界值中的分析与应用

滑坡是我国主要的地质灾害类型之一,滑坡的发生受多种因素影响,如降雨、所在位置地形地貌,高程、坡度、植被覆盖及人工影响等,其中,我国大多数滑坡又以降雨为主要诱发因素,在这类降雨型滑坡研究中,降雨对滑坡产生的定量作用一直是学术界关注的热点和难点。本文根据梧州市万秀区降雨量与滑坡的数据,采用数理统计方法,关联滑坡的时空分布与降雨过程的统计关系,建立logistic回归模型进行分析,从而确定滑坡降雨临界值及滑坡发生概率。

从活动断层分段到地震地质灾害与财产人口损失风险——以鲜水河-小江断裂带为例

活动断层是强震的孕育场所,强震通过地震动对周边地震地质灾害源、房屋等进行作用从而引起地震滑坡、财产损失和人口伤亡.通过分析活动断层分段和危险性给出强震的地点和震级以及危险概率,这是目前地震预测最可行的方法之一,并且该方法可以给出潜在地震作用下的地震地质灾害与财产人口损失风险.本文通过计算滑动速率和震级-频度关系约束下的鲜水河-小江断裂断层分段以及级联破裂地震发生率,给出了鲜水河-小江断裂11个级联破裂和单独破裂危险段,以及它们的概率分布.针对上述11个设定地震,本文计算了这些地震可能引起的潜在居民住宅财产损失,其中损失最大的是安宁河断裂F19段引起的76.5亿人民币潜在居民住宅损失.根据深度学习神经网络方法和历史地震的伤亡人口数据,预测出的11次潜在地震可能伤亡人口,显示安宁河断裂F29段和F30段级联破裂的潜在伤亡人口最多,约为279~317人.对于地震滑坡灾害预测显示,现今挤压作用强烈的地区滑坡不稳定度高,潜在地震可能引起的地震滑坡概率较高,如玉科断裂南段、鲜水河断裂南段、大凉山断裂南段与莲峰断裂交错部位,其概率高值均为10%.研究结果为活动断层资料在地震地质灾害与财产人口损失方面的应用提供新的有效途径,也为防震减灾和应急救援准备提供科学路径.

露天矿边坡稳定性分析评价方法比较研究

针对26个试验样本边坡实例,选取重度、内聚力、内摩擦角、边坡角、边坡高度、孔隙水压力比等6个滑坡影响因素作为滑坡因子,应用模糊综合评判法和逻辑回归模型评价,分析4个预测样本边坡的稳定性,对比预测样本的边坡稳定性等级和滑坡概率。结果表明,逻辑回归模型精度高于模糊综合评判且客观性强,但需要较多的统计数据,实际应用中需根据边坡具体情况合理选择。