基于边坡单元的公路沿线滑坡危险度概率分析

公路沿线发生的滑坡、泥石流等自然灾害是造成交通停滞的主要原因。对公路沿线边坡进行稳定性评价及滑坡灾害分析对于公路管理和灾害防治具有重要意义。为了能对大范围边坡应用三维力学模型进行稳定性评价,研究中将较大研究区域划分为多个边坡单元(slopeunit),并介绍了边坡单元划分方法。对每个边坡单元,采用随机生成许多假想滑动面并通过一个基于GIS的边坡稳定性三维分析模型计算其安全系数的方法,找出具有最小安全系数的危险滑动面,同时求出在试算过程中安全系数小于某临界值(通常设为1.0)的结果出现的比率,作为该边坡单元的滑坡发生概率,以此作为指标对研究区域进行危险度评价。通过对日本49号国道沿线边坡中的应用对该方法的实用性进行了验证。

基于边坡单元的水库库岸稳定性层次分析与评价

[目的]分析影响孟底沟水库库岸稳定的影响因素,为水库库岸稳定性评价提供新思路。[方法]在工程地质条件分析及不良地质现象解译的基础上,运用边坡单元将各岸坡段划分为独立的研究对象,分析影响库岸稳定的诸多因素,把边坡单元的三维安全系数作为稳定性评价的基本指标,对影响边坡稳定的各因素采用层次分析法,建立基于边坡单元的库岸稳定性分段层次分析与评价方法。[结果]将该方法运用在工程实例中,结果表明其具有一定的可靠性和实用性。[结论]以边坡单元为研究对象,运用层次分析法可以有效地分析水库库岸的稳定性,为工程决策提供支持。

基于ArcMap边坡单元划分及属性赋值研究

利用ArcMap软件水文分析模块划分边坡单元,并详细叙述了利用ArcMap软件划分边坡单元的方法和步骤。提出了通过Raster to point功能将栅格单元转化为点单元,通过对每个边坡单元内点单元属性值的统计得出了对边坡单元属性赋值的新方法,提高了边坡单元属性值的精度。

边坡单元的SAR数据特征

针对传统D-InSAR技术以栅格单元为研究对象而无法充分反映地形条件的问题,该文提出了以边坡单位为研究对象的D-InSAR数据特征分析。通过基于边坡单元的区域地形因子与后向散射系数和相干系数关系的分析方法,建立了研究区域SAR数据的可信区域滤波方法,提取出了研究区域SAR数据分析结果的可信区域。该方法提高了SAR数据的有效性,为滑坡早期监测提供了可靠的数据基础。通过对金沙江乌东德区域的SAR数据实例分析,验证了该方法的实用性。

基于三维力学模型的大范围自然边坡稳定性概率评价方法

为了对大范围自然边坡的滑坡危险度进行评价,利用GIS技术作为平台,把传统的三维极限平衡力学模型耦合到概率统计分析框架中,提出一个基于边坡单元的定量评价的新方法。在把大面积的研究区域划分为边坡单元后,采用一个基于GIS的三维力学模型计算每个边坡单元三维安全系数的分布。假定此分布遵从对数正态分布,再采用一个可靠性指标计算该分布中小于某临界值的概率,并以此来定量评价该边坡单元的整体滑坡危险度。此方法同时也可以求得各边坡单元的最危险滑动面的位置和规模。开发一个专业GIS系统来完成所有的计算分析步骤,本系统能够快速、高效地完成大量的三维建模与安全系数计算,综合了三维力学模型与概率统计方法的优点,实现了对地形地质条件复杂多变的大范围自然边坡的稳定性定量评价。通过对日本一国道边坡应用对本方法的有效性进行了验证。

基于GIS的住宅区周边危险边坡三维稳定性评价

为了评价日本千叶县某住宅区周边大范围边坡的滑坡危险度,探讨了一种基于GIS的三维边坡稳定性评价方法。首先根据已有的CAD格式的地形等高线图及有限的钻孔数据,得到地表、地层、地下水的三维GIS数据。在依据边坡倾角、倾向等地形特性对该大范围边坡划分边坡单元的基础上,采用一种基于GIS栅格数据的边坡稳定三维极限平衡分析模型计算了研究区域各边坡单元的安全系数,进行了滑坡危险性分区评价。本研究对于如何利用有限的现场调查数据来进行高精度的数值计算分析,以及GIS在地质防灾领域的更深层次的应用具有一定的参考价值。

隔河岩水电站边坡岩体宏观力学参数的有限元反演分析

首先根据隔河岩水电站边坡的特点,选择具有控制性影响的区域的岩体,建立数值模拟试验模型;接着采用卸荷岩体力学参数的分析方法,利用大型有限元分析程序ADINA对其进行反演分析,得出其宏观力学参数和这些参数的劣化规律。

空间三维滑坡敏感性分区工具及其应用

对于滑坡敏感性分区目前有三种方法:定性法、统计法和基于岩土定量模型的确定性方法。定性法基于对滑坡敏感性或灾害评估的人为判断;统计法用一个来源于结合了权重因子的预测函数或指标;而确定性法,或者说是物理定量模型法以质量、能量和动量守恒定律为基础。二维确定性模型广泛用于土木工程设计,而无限边坡模型(一维)也用于滑坡灾害分区的确定性模型。文中提出了一个新的基于GIS(地理信息系统)的滑坡敏感性分区系统,这个系统可用于从复杂地形中确认可能的危险三维(3-D)滑坡体。所有与滑坡相关的空间数据(矢量或栅格数据)都被集成到这个系统中。通过把研究区域划分为边坡单元并假定初始滑动面是椭球的下半部分,并使用Monte Carlo随机搜索法,三维滑坡稳定性分析中的三维最危险滑面是三维安全系数最小的地方。使用近似方法假定有效凝聚力、有效摩擦角和三维安全系数服从正态分布,可以计算出滑坡失稳概率。3DSlopeGIS是一个计算机程序,它内嵌了GIS Developer kit(ArcObjects of ESRI)来实现GIS空间分析功能和有效的数据管理。应用此工具可以解决所有的三维边坡空间数据解问题。通过使用空间分析、数据管理和GIS的可视化功能来处理复杂的边坡数据,三维边坡稳定性问题很容易用一个友好的可视化图形界面来解决。将3DSlopeGIS系统应用到3个滑坡敏感性分区的实例中:第一个是一个城市规划项目,第二个是预测以往滑坡灾害对临近区域可能的影响,第三个则是沿着国家主干道的滑坡分区。基于足够次数的Monte Carlo模拟法,可以确认可能的最危险滑坡体。这在以往的传统边坡稳定性分析中是不可能的。

滑坡发生地周围类似滑坡再发分析及灾害评价

在具有相同和类似工程地质条件的山丘地区,其边坡破坏形式及滑坡灾害往往表现为相同和相近的特征,因此在分析大范围山丘区域内的滑坡灾害时,对既往滑坡破坏及灾害的研究可用于邻近区域滑坡灾害再发可能性分析。在调查和分析了发生于日本熊本地区的一边坡破坏及其灾害的机理后,采用边坡三维稳定性分析推求了适应邻近区域边坡稳定性分析的物理力学参数;同时将邻近的研究区域划分为边坡单元,对各边坡单元采用MonteCarlo模拟方法并基于边坡稳定性分析的极限平衡模型搜索了最不利的三维滑体;对照既往滑坡破坏及灾害的影响范围,对整个区域内的可能不稳定滑体的可能影响溪流及影响范围进行了分析,同时在与该地区的道路建筑物等地理信息系统数据集进行叠加后得出了今后可能受灾的民宅及路段。

公路沿线花岗岩风化区滑坡危险度评价——以日本49号国道合户地区为例

对公路沿线边坡进行稳定性评价及滑坡灾害分析,对于由滑坡、泥石流等引起的公路灾害的防治具有重要指导意义。为了评价处于花岗岩风化区的日本福岛县合户地区49号国道沿线边坡的滑坡危险程度,在调查和分析了该地区的表层破坏模式、并通过简易探测方法摸清了风化土层的厚度分布后,将研究区域划分为边坡单元(Slopeunit),使用椭球体下半部模拟滑动面的形状,通过随机试算法确定各边坡单元危险滑动面的位置及空间形状;采用一种基于GIS的边坡稳定性三维分析模型计算各边坡单元最小安全系数以及滑坡发生概率,定量评价滑坡灾害危险程度。所有的计算过程及结果显示均在一个基于GIS平台的系统中完成,为如何利用GIS技术更好地为滑坡灾害防治工作服务拓宽了思路。

基于GIS的山区水库表土滑移型塌岸宽度预测

目前预测水库塌岸的已有方法都有一定的适用范围,且预测结果相差悬殊,大都不能满足地质条件复杂多变的高山峡谷水库塌岸预测的需求。山区水库表土滑移型塌岸宽度的预测,就是找到塌岸所在滑坡的空间范围,尤其是滑移体的后缘边界,因此可基于GIS的三维模型对DEM栅格数据进行处理,划分边坡单元,以边坡单元为研究对象,采用Monte Carlo模拟搜索方法确定三维最危险滑动面,进而确定塌岸有关参数、预测塌岸宽度等。经实例分析验证,该方法可用于预测山区水库表土滑移型塌岸的宽度、面积及深度。