基于UAV倾斜摄影模型剖面的高填路堤落石风险二维分析

为了分析湖南省某高速公路高填路堤的填筑期落石风险,通过无人机(UAV)航拍,采用倾斜摄影技术建立了高分辨率的路堤边坡数字实景模型,再将提取的关键剖面导入落石分析软件中,对各个剖面材质赋予不同的切向阻尼系数、法向阻尼系数、摩擦角等,以模拟现场的碎石坡面、植被坡面、土坡面;分析了自重作用下碎石的滚落距离、跳动高度、冲击能量等,评估了各个剖面的落石风险程度,针对高风险剖面提出了临时支挡的设计建议,为现场安全保障提供了技术支撑。

基于RHRS系统的景区落石风险评估与决策

近年国内山地景区落石掉块现象常有发生,游客的生命安全受到严重威胁,因此对落石风险研究具有科学价值和重要社会效益。通过引入RHRS风险评估系统,针对两座样本景区,对可能导致落石灾害的各项影响因子(包括斜坡高度、地质特征、落石体积/块体大小、降雨量和历史落石频率等)进行较为深入的分析,根据原始评分公式进行风险评分,以综合分值来反映落石风险程度并结合风险允许标准划分高、中、低风险区域进行决策,将抽象的定性评价转为具体的定量评价,得到衢州药王山与江郎山两座样本景区的自然落石风险评分分别为142、117.2。采用FN曲线与ALARP原则相结合的方法来确定风险允许标准,计算我国可接受风险平均值为1.62×10-5/a,得到我们国家地质灾害可接受的风险水平FN曲线的上下限依次为10×10-4/a和10×10-5/a,为景区落石风险评估与决策提供借鉴。

基于UAV航拍建模仿真的高路堤落石风险评估

为避免填石高路堤在施工过程中碎石下落引发的事故,以湖南省官庄至新化高速公路朱家坳高路堤为背景,针对落石轨迹、弹跳高度、能量等进行分析以评估落石风险。首先,在试验现场规划合理航线以实施无人机(UAV)低空航拍,通过倾斜摄影技术重构了高分辨率的高路堤数字实景模型,在此基础上利用颗粒流离散元分析开展了三维环境下的落石模拟,进而获取了各个区域的碎石滚落数量、达到时间、最大速度等数据。其次,提取了5组重要剖面导入二维落石分析软件,对各个剖面材质赋予不同的切向阻尼系数、法向阻尼系数、摩擦角等,以模拟现场的碎石坡面、植被坡面、土坡面,并进一步分析了自重作用下碎石的滚落距离、跳动高度、冲击能量等。结果表明:约有10%的碎石滚落至坡脚便道位置,最大速度已达到17 m/s以上,冲击作用非常显著;1^(#)剖面的落石在坡面上多次碰撞反弹,在4,3,2级坡面上具有一定的弹跳高度;1^(#)和5^(#)剖面落石到达坡脚后仍然具有较大的动能,因此需要增加防护措施以保障下方车辆和人员的安全。建议在1^(#)剖面下部和5^(#)剖面的坡脚上方设置临时支挡,并通过仿真分析进行了验证。最终根据计算分析结果设置了合适的临时支挡,取得了良好的防护效果。

遗传策略粒子群优化的粗糙集神经网络在崩塌落石灾害风险评估中的应用

本文提出一种运用遗传策略粒子群优化的粗糙集神经网络的崩塌落石风险评估智能方法。首先利用基于邻域粗糙集模型的属性约简方法对样本数据进行属性约简,然后采用遗传策略对粒子群优化算法进行改良,用该改良后的优化方法替代传统BP算法来训练神经网络的权值和阈值,再用训练好的神经网络对崩塌落石风险进行评估。仿真结果表明:该方法降低了神经网络结构的复杂性,减少了网络训练时间,提高了预测精度。