發(fā)布時(shí)間：2020-10-10 00:56

　　 降雨型滑坡的預(yù)警預(yù)報(bào)關(guān)鍵是確定誘發(fā)滑坡變形或者失穩(wěn)的降雨閾值,目前關(guān)于降雨閾值的研究方向主要有以下兩個(gè)方面,一是基于數(shù)理統(tǒng)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)性降雨閾值,二是結(jié)合入滲機(jī)理分析的滑坡數(shù)值模擬或者室內(nèi)模型試驗(yàn)。兩類研究方法均取得了豐碩的研究成果,且在滑坡預(yù)警預(yù)報(bào)研究中發(fā)揮著重要的作用。本文以三峽庫(kù)區(qū)王家坡滑坡為研究對(duì)象,基于GPS監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析了誘發(fā)滑坡累積位移發(fā)生階躍的變形閾值,基于數(shù)值分析確定誘發(fā)滑坡滑動(dòng)的失穩(wěn)閾值,在此基礎(chǔ)上,基于滑坡發(fā)展演化的階段,建立并量化滑坡的四級(jí)預(yù)警預(yù)報(bào)模型,主要取得了以下結(jié)論:1)王家坡滑坡屬于典型的降雨型滑坡,當(dāng)降雨強(qiáng)度較大時(shí),滑坡累積位移曲線發(fā)生階躍,當(dāng)降雨強(qiáng)度較小時(shí),滑坡累積位移曲線趨于平緩,因此,整體上呈現(xiàn)出臺(tái)階狀的變形特征。且其變形的開(kāi)始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間均滯后于降雨的起止和結(jié)束時(shí)間,這段時(shí)間即為孔隙水壓力的增大和消散過(guò)程。2)王家坡滑坡經(jīng)歷了兩期運(yùn)動(dòng)。首先,由于地殼抬升、河流下切作用,造成滑坡前緣臨空面增大,受優(yōu)勢(shì)節(jié)理面的切割作用,王家坡滑坡發(fā)生切層滑坡,并堆積于河流沖洪積層之上;其次,由于近期滑坡前緣開(kāi)挖、中后部土體加載作用、以及隧道爆破施工等人類的工程活動(dòng),加之汛期強(qiáng)降雨的影響,王家坡滑坡再次復(fù)活。3)在變形閾值分析方面,首先基于斜率單變點(diǎn)分析滑坡累積位移的類破壞點(diǎn),并考慮前期降雨對(duì)類破壞點(diǎn)的控制作用,通過(guò)選取不同的觀測(cè)時(shí)段,分析不同觀測(cè)時(shí)段下各個(gè)類破壞點(diǎn)的前期累積降雨量以及降雨量斜率,最后通過(guò)加權(quán)平均得出斜率閾值。研究結(jié)果表明:隨觀測(cè)時(shí)段增大,平均累積降雨量斜率先增大后減小,且同一觀測(cè)時(shí)段下,平均累積降雨量斜率與時(shí)間間隔呈反相關(guān)關(guān)系。本文選取n=2,5,10,15四個(gè)觀測(cè)時(shí)段,計(jì)算時(shí)間間隔d=1條件下各個(gè)觀測(cè)時(shí)段的斜率閾值,并選取觀測(cè)時(shí)段n=10,d=1進(jìn)行驗(yàn)證分析,如果降雨量斜率大于斜率閾值,則滑坡很有可能將發(fā)生階躍性位移,結(jié)果表明預(yù)測(cè)效果良好,精度較高。4)在失穩(wěn)閾值分析方面,假設(shè)正態(tài)分布的巖土體物理力學(xué)參數(shù),建立王家坡滑坡的有限元數(shù)值分析模型,分析降雨條件下滑坡的穩(wěn)定性�？紤]到實(shí)際降雨工況的復(fù)雜性,采用全局平均的概念,針對(duì)短期降雨,分析不同降雨強(qiáng)度I下滑坡失穩(wěn)滑動(dòng)所需要的時(shí)間D,得到滑坡的I-D閾值曲線;針對(duì)長(zhǎng)期降雨,通過(guò)將長(zhǎng)期降雨過(guò)程分解為前期降雨A+當(dāng)期降雨I,求取滑坡失穩(wěn)滑動(dòng)所需要的時(shí)間D。為了確定前期降雨對(duì)于當(dāng)期降雨的有效作用時(shí)間,引入一個(gè)降雨過(guò)程,通過(guò)分析一次獨(dú)立降雨過(guò)程中滑坡累積位移回落的時(shí)間,確定前期降雨對(duì)于當(dāng)期降雨的有效作用時(shí)間T=10 d,最終,根據(jù)不同前期降雨量條件下,分析不同日降雨強(qiáng)度下滑坡破壞所需要的時(shí)間D,建立了滑坡破壞的A-I-D閾值曲面。5)在預(yù)警預(yù)報(bào)研究方面,根據(jù)變形閾值、失穩(wěn)閾值所建立的三級(jí)預(yù)警預(yù)報(bào)的不足,基于降雨條件下滑坡發(fā)展演化階段的劃分,通過(guò)日平均降雨強(qiáng)度Ⅰ,降雨歷時(shí)D,建立滑坡的四級(jí)預(yù)警預(yù)報(bào)模型:①Ⅰ 級(jí)藍(lán)色預(yù)警:Ⅰ16.53(0D≤2),Ⅰ10.69(2D≤5),Ⅰ10.95(5D≤10),Ⅰ5.98(10D≤15);②Ⅱ級(jí)黃色預(yù)警:超出Ⅰ級(jí)藍(lán)色預(yù)警,但滿足:Ⅰ157.192*D-0.584;③Ⅲ級(jí)橙色預(yù)警:超出Ⅱ級(jí)黃色預(yù)警,若為短期降雨:Ⅰ181.066*D-0.703,若為長(zhǎng)期降雨:I*D500(D≤10);④Ⅳ級(jí)紅色預(yù)警:超出III級(jí)橙色預(yù)警,若為短期降雨:Ⅰ181.066*D-0.703,若為長(zhǎng)期降雨:I*D500(D≤10)。本文以降雨型滑坡為例,著重分析研究誘發(fā)滑坡累積位移階躍的變形降雨閾值,簡(jiǎn)稱變形閾值,以及誘發(fā)滑坡失穩(wěn)滑動(dòng)的降雨閾值,簡(jiǎn)稱失穩(wěn)閾值,并根據(jù)滑坡發(fā)展演化狀態(tài)的劃分,建立了滑坡的四級(jí)預(yù)警預(yù)報(bào)模型,其創(chuàng)新之處在于統(tǒng)一并量化了滑坡的預(yù)警預(yù)報(bào)指標(biāo),基于此指標(biāo)可對(duì)滑坡位移階躍、失穩(wěn)滑動(dòng)進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào),對(duì)降雨型滑坡的預(yù)警預(yù)報(bào)具有一定的工程意義。
【學(xué)位單位】：三峽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：P642.22
【部分圖文】：

三 峽 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文5）王家坡滑坡預(yù)警預(yù)報(bào)研究�；诨掳l(fā)展階段、發(fā)展?fàn)顟B(tài)的不同，建立王家坡滑坡分級(jí)預(yù)警預(yù)報(bào)模型。在求取滑坡的變形閾值、失穩(wěn)閾值后，可以建立滑坡的三級(jí)預(yù)警預(yù)報(bào)模型。針對(duì)三級(jí)預(yù)警預(yù)報(bào)模型的不足，并結(jié)合滑坡演化階段，建立滑坡的四級(jí)預(yù)警預(yù)報(bào)模型。1.3.2 技術(shù)路線

三 峽 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文2 工程地質(zhì)概況2.1 區(qū)域概況興山縣位于鄂西山區(qū)，屬于地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)頻發(fā)區(qū)，東鄰宜昌、�？担辖语鰵w，西近巴東，北抵神龍架林區(qū)，三峽水庫(kù)蓄水前老縣城為高陽(yáng)鎮(zhèn)（現(xiàn)昭君鎮(zhèn)），受三峽水庫(kù)回水影響，新縣城選定在古夫鎮(zhèn)。王家坡滑坡位于興山縣古夫鎮(zhèn)古夫河左岸，行政區(qū)劃隸屬于興山縣古夫鎮(zhèn)古洞村 1 組，地理中心坐標(biāo)：經(jīng)度 110°45′39.648″，緯度31°21′20.034″。滑坡距北側(cè)古洞口水庫(kù)大壩為 1 公里，距神農(nóng)架林區(qū)木魚鎮(zhèn) 60 公里，距西側(cè)巴東縣城 50 公里。區(qū)域內(nèi)地表水系發(fā)育，古夫河是該區(qū)域內(nèi)最大的地表徑流。王家坡滑坡地理位置見(jiàn)圖 2.1。興山縣內(nèi)交通發(fā)達(dá)，國(guó)道 G209 從境內(nèi)通過(guò)，沿 G209 北上 90 公里到達(dá)神農(nóng)架林區(qū)，省道 S312 宜興線可直通宜昌市區(qū)，古昭高速公路被譽(yù)為“最美水上公路”，正在建設(shè)的鄭萬(wàn)高速鐵路穿越興山縣境，交通便利。區(qū)域交通圖見(jiàn)圖 2.2。

注：①為 S312 宜興線，②為 G209 呼北線，③為 S252 保興線，④為神興旅游公路，⑤為 S237王學(xué)線圖 2.2 區(qū)域交通圖研究區(qū)山體由大巴山及巫山余脈組成，以深—中深切割的中山地形為主，山巒迭嶂，巍峨挺拔，山頂高程一般在 700～1200 m 之間，地勢(shì)北高南低，西高東低。香溪河河谷深切，切割深度達(dá) 500～1200 m，縱坡降大。兩岸懸崖絕壁，危巖臨空高聳，為滑坡的發(fā)育創(chuàng)造了良好的物質(zhì)來(lái)源和臨空及加載動(dòng)力條件，三峽庫(kù)區(qū)位置及滑坡區(qū)域高程模型如圖 2.3 所示。研究區(qū)屬于構(gòu)造侵蝕剝蝕低山區(qū)，古夫河為區(qū)最低侵蝕基準(zhǔn)面，古夫河水系受構(gòu)造線控制，自北向南流動(dòng)，現(xiàn)古夫河道為移民遷建后改道所建，原河道位于滑坡前緣坡腳。古夫河河床高程在勘察區(qū)內(nèi)為 198～200 m，河谷呈“V”型，谷底漫灘零星分布，漫灘高程 205 m，地形坡度 25°～45°，右岸為縣城主城區(qū)所在地，較為開(kāi)闊。2.2 滑坡概況2.2.1 地形地貌

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