基于Rockfall数值模拟的边坡落石防护网修复加固方案研究

某水电站尾水支洞边坡多次发生落石灾害,原被动防护网已发生局部破损,严重威胁着尾水支洞施工期和运行期的安全,需对原防护网进行修复加固。由于山体陡峭、地貌复杂,人工调查无法确定落石源,采用高精度无人机航摄初步排查出四处可疑危险源区域,利用Rockfall软件进行落石轨迹模拟计算,通过对比分析计算成果与观测到的落石落点位置与威胁区域分布情况,反分析确定了两处落石源。在此基础上,根据落石源的落石运动特征,复核分析了原防护能力不足的原因,发现原防护网的能级和高度不足是导致落石灾害发生的主要原因。通过提高防护网的能级和高度,提出了原位修复和增高加固两种方案。研究结果表明:两种方案均能有效减小落石威胁区域面积、降低落石率、改善运动特征参数。其中增高加固方案的防护效果更加显著,落石被全部拦截,落石弹跳高度和动能的最大值分别降低了69.64%、66.02%。对被动防护网破损部位的修复加固,综合考虑现场实际情况与落石模拟计算成果进行修复方案设计更为科学合理。研究成果可为该工程的落石防护方案提供科学依据,为类似工程设计与落石分析提供参考。

非接触式应急监测技术在震区高位危岩崩塌边坡中的应用研究

边坡高位危岩崩塌是内部岩体微小破裂不断发生,由量变引起质变,具有突发性、不确定性和未知性,地震多发区边坡高位危岩的稳定问题尤为突出。无人机和激光多普勒测振技术具有远程无接触、低成本、广覆盖的监测能力,针对地震多发区边坡高位危岩监测需求,提出了基于无人机视觉和固振频率的方法进行表面变形和内在损伤的监测,结果表明,该非接触式协同监测技术实现对边坡高位危岩的表面变形与内部损伤的监测,达到亚毫米级和亚分钟级响应要求,为边坡高位危岩应急监测提供了一种新的非接触式监测方法。

基于落石运动特征分析的被动防护网设计方案研究

崩塌落石是山区常见的地质灾害之一,采取有效的工程措施对危岩体进行防护治理十分必要。针对某水电站厂区自然边坡高位危岩体的安全防护设计开展研究,利用无人机航摄建立了高精度三维边坡模型,运用Rockfall数值软件模拟分析典型危岩体高危险区的落石运动特征与受灾影响范围。根据计算结果提出以被动防护网为主的防护方案及其主要技术参数,通过对比分析不同参数下的防护效果,定量确定了最优参数的防护方案。研究结果表明:在进厂交通洞上方的灌溉渠沿线设置一道高度为6 m、张拉长度100 m的RXI-150型被动防护网可有效优化危岩体落石的动能分布序列,显著提高落石拦截率,降低厂区的落石灾害风险,取得了良好的防护效果。研究成果可为该水电站边坡工程的防护设计提供了科学依据,为类似工程设计与落石分析提供参考。

无人机微变摄影测量技术在边坡高位危岩体监测中的应用

针对传统边坡高位危岩体监测手段的局限性,结合硬梁包水电站厂区边坡高位灾害变形监测要求,引入了无人机微变摄影测量技术,利用无人机采集边坡高位危岩体数据,分辨率可达亚毫米级,并构建三维实景模型,可以生成三维模型、DOM、DEM、数字点云等测绘产品。工程实践表明:微变摄影测量技术获取的三维模型具有真实、纹理清晰、精度高等优势,为边坡高位危岩体调查、监测及巡检提供了一种新的方法。

基于非接触式监测技术的滑坡崩塌前兆检测技术研究

高位灾害体崩塌失稳是滑坡应急抢险期间最常见的次生灾害,及时开展非接触式应急监测可掌握滑坡变形响应特征,便于开展滑坡应急抢险工作。随着无人机、相机、孔径雷达和机器学习等技术的快速发展,提出基于InSAR与无人机视觉识别算法的滑坡非接触式应急监测体系,该滑坡非接触式协同监测技术的构建使得快速、精准和可视化监测得以实现,为滑坡应急监测提供技术支持。