本文關(guān)鍵詞：基于GIS的馬家溝滑坡三維穩(wěn)定性計(jì)算與評(píng)價(jià)

  更多相關(guān)文章： 馬家溝滑坡 GIS 空間插值 自重穩(wěn)定性分區(qū) 三維穩(wěn)定性

【摘要】：本文以三峽庫(kù)區(qū)馬家溝滑坡為例,采用基于柵格剖分結(jié)合力學(xué)分析的方法對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過(guò)對(duì)地表面、邊界及鉆孔信息的提取和分析,采用GIS空間插值得到各地層底面及滑移面。以插值滑移面作為已知滑面,在ArcGIS柵格計(jì)算器中結(jié)合力學(xué)公式,對(duì)馬家溝滑坡的自重穩(wěn)定性進(jìn)行分析,得到滑坡體穩(wěn)定性分區(qū)圖。在此基礎(chǔ)上,以馬家溝滑坡整體為研究對(duì)象,采用嵌入式VB編程建立了馬家溝滑坡的三維穩(wěn)定性計(jì)算模型,得到了不同工況下的三維穩(wěn)定性系數(shù)。最后,論文采用GE05的二維剖面模型對(duì)馬家溝滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)價(jià),并將評(píng)價(jià)結(jié)果與本文所述方法進(jìn)行比較,進(jìn)而驗(yàn)證基于GIS三維邊坡穩(wěn)定性分析方法的可行性和準(zhǔn)確性,并對(duì)GIS三維計(jì)算模型的優(yōu)勢(shì)與不足進(jìn)行總結(jié)。取得了以下研究成果：(1)由于多項(xiàng)式插值得到的曲面并不會(huì)嚴(yán)格通過(guò)已知數(shù)據(jù)點(diǎn),反距離加權(quán)插值的結(jié)果又會(huì)出現(xiàn)局部突起和陡坎,而徑向基函數(shù)插值的結(jié)果則可以比較平滑地反應(yīng)滑移面的空間分布特征。因此在部分鉆孔滑帶位置明確的情況下可通過(guò)先后兩次采用徑向基函數(shù)插值的方法進(jìn)行滑移面推測(cè),得到滑移面的空間形態(tài)。(2)通過(guò)GIS自重穩(wěn)定性分區(qū)可知,馬家溝滑坡大部分已處于不穩(wěn)定和欠穩(wěn)定的狀態(tài),不穩(wěn)定區(qū)主要分布在滑體前緣、中部和后緣,欠穩(wěn)定區(qū)在滑體上則呈連續(xù)分布,穩(wěn)定區(qū)主要集中在邊界附近；在水位上升時(shí),滑移面以上、地下水位面以下一定深度范圍內(nèi)的滑塊(柵格柱體單元)的穩(wěn)定性會(huì)明顯減小,超過(guò)這個(gè)深度則變化不明顯；僅考慮短期的降雨入滲對(duì)各滑塊穩(wěn)定性的影響并不明顯。(3)可通過(guò)鉆孔連線方向、滑移面傾向的最頻值及根據(jù)地表面與滑移面傾向的關(guān)系等三種方法確定滑坡的主滑動(dòng)方向,后在ArcGIS VBA中編程得到GIS三維計(jì)算模型,分別對(duì)自重、自重+不同地下水位、自重+不同地下水位+降雨入滲等工況進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果表明在各工況條件下馬家溝滑坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)(GIS三維Janbu法)或不穩(wěn)定狀態(tài)(GIS三維傳遞系數(shù)隱式解法),并且在水位上升時(shí),馬家溝滑坡的整體穩(wěn)定性有所下降,而短期的降雨入滲對(duì)馬家溝滑坡整體穩(wěn)定性的影響不明顯。(4)通過(guò)GE05計(jì)算模型的結(jié)果與GIS三維計(jì)算模型的結(jié)果的比較可知,鉆孔剖面(二維計(jì)算剖面)并不一定是實(shí)際中最危險(xiǎn)的剖面,并且二維剖面計(jì)算模型受外界條件變化的影響比GIS三維計(jì)算模型的大,說(shuō)明GIS三維計(jì)算模型的計(jì)算結(jié)果考慮了滑坡的總體情況,比二維剖面計(jì)算更接近實(shí)際情況,并且計(jì)算區(qū)域更具有連續(xù)性,結(jié)果展示也更為豐富。
【關(guān)鍵詞】：馬家溝滑坡 GIS 空間插值 自重穩(wěn)定性分區(qū) 三維穩(wěn)定性
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P208;P642.22
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 選題依據(jù)9-10
• 1.2 GIS在邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)中的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 存在的問(wèn)題12-13
• 1.4 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線13-16
• 1.4.1 研究?jī)?nèi)容13
• 1.4.2 技術(shù)路線13-16
• 第2章 馬家溝滑坡概況16-22
• 2.1 自然地理?xiàng)l件16-17
• 2.1.1 地理位置16
• 2.1.2 地形地貌16-17
• 2.1.3 氣象水文17
• 2.2 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造條件17-18
• 2.2.1 區(qū)域地貌條件17-18
• 2.2.2 地層巖性條件18
• 2.2.3 地質(zhì)構(gòu)造條件18
• 2.3 馬家溝滑坡特征18-20
• 2.3.1 滑坡形態(tài)18-19
• 2.3.2 滑體物質(zhì)19-20
• 2.3.3 滑帶、滑床物質(zhì)20
• 2.4 前人研究概況20-22
• 第3章 基于GIS的馬家溝滑坡自重穩(wěn)定性分區(qū)22-41
• 3.1 GIS自重穩(wěn)定性分區(qū)的概念22
• 3.2 GIS自重穩(wěn)定性分區(qū)的方法22-25
• 3.2.1 基本思路22-24
• 3.2.2 運(yùn)用的ArcGIS關(guān)鍵技術(shù)24-25
• 3.3 GIS自重穩(wěn)定分區(qū)的實(shí)現(xiàn)25-31
• 3.3.1 ArcGIS簡(jiǎn)介25-26
• 3.3.2 基于ArcGIS的空間數(shù)據(jù)插值26-31
• 3.4 基于ArcGIS的馬家溝滑坡自重穩(wěn)定性分區(qū)31-40
• 3.4.1 計(jì)算參數(shù)選取31-36
• 3.4.2 天然狀態(tài)下的自重穩(wěn)定性分區(qū)36-37
• 3.4.3 考慮地下水位變化的自重穩(wěn)定性分區(qū)37-39
• 3.4.4 考慮降雨入滲的自重穩(wěn)定性分區(qū)39-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第4章 基于GIS的馬家溝滑坡三維穩(wěn)定性計(jì)算41-57
• 4.1 GIS三維穩(wěn)定性計(jì)算的概念41
• 4.2 GIS三維穩(wěn)定性計(jì)算的方法41-44
• 4.2.1 基本思路41-42
• 4.2.2 技術(shù)難點(diǎn)42-44
• 4.2.3 運(yùn)用的ArcGIS關(guān)鍵技術(shù)44
• 4.3 GIS三維穩(wěn)定性計(jì)算的實(shí)現(xiàn)44-53
• 4.3.1 計(jì)算模型44-47
• 4.3.2 計(jì)算過(guò)程47-53
• 4.4 基于ArcGIS的馬家溝滑坡三維穩(wěn)定性計(jì)算53-56
• 4.4.1 Janbu法三維模型的計(jì)算結(jié)果及分析53-55
• 4.4.2 傳遞系數(shù)隱式解法三維模型的計(jì)算結(jié)果及分析55-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 第5章 二維剖面計(jì)算結(jié)果對(duì)GIS三維計(jì)算模型的驗(yàn)證57-67
• 5.1 概述57-58
• 5.2 GEO5土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析計(jì)算模型58-62
• 5.2.1 建模過(guò)程58-60
• 5.2.2 計(jì)算結(jié)果及分析60-62
• 5.3 GEO5有限元分析計(jì)算模型62-65
• 5.3.1 建模過(guò)程62-63
• 5.3.2 計(jì)算結(jié)果及分析63-65
• 5.4 GIS三維計(jì)算模型的優(yōu)勢(shì)與不足65-67
• 5.4.1 GIS三維計(jì)算模型的優(yōu)勢(shì)65-66
• 5.4.2 GIS三維計(jì)算模型的不足66-67
• 第6章 結(jié)論與展望67-70
• 6.1 主要結(jié)論67-68
• 6.2 研究特色與創(chuàng)新68
• 6.3 研究展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-75
• 致謝75-76
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文76-77

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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本文編號(hào)：966613