山区公路降雨型滑坡区域预警研究

详细调查了湖南某施工期高速公路所在区域的滑坡和降雨历史资料,统计分析了该地区滑坡发生与降雨特征的关系。在此基础上,指出采用有效降雨量作为滑坡区域预警指标的必要性。采用饱和与非饱和渗流有限元对该区域典型滑坡体进行了降雨入渗模拟,研究了降雨强度、降雨持时和降雨类型对边坡稳定性的影响,验证和修正了有效降雨量经验模型。将修正后的有效降雨量模型与滑坡发生的历史频率曲线相结合,得到了该区域降雨型滑坡预警等级模型。最后基于实时雨量监测信息,对该高速公路进行了滑坡区域预警,验证了该方法和模型的可行性。     

监测预报技术在滑坡信息化施工中的应用

通过在贵州省镇宁至胜境关高速公路晴隆滑坡施工过程中进行地下位移监测,采用双曲线指数平滑、BP神经网络、多项式回归进行了跟踪预测,并采用Verhulst反函数模型进行时间预报,分析了滑坡的滑动速度、变形阶段,结合降雨和施工情况进行综合分析,动态调整了施工组织计划,及时采取有效措施,确保工程安全。     

基于小波优化GRU-ARMA模型的空中交通流量短时预测方法

空中交通流量短时预测是空中交通管理的基础,是有效缓解交通拥堵问题的前提。为提高空中交通流量短时预测的精度,减小空中交通管制员的工作压力,提出了基于小波优化GRU-ARMA的空中交通流量短时预测方法。在传统预测方法的基础上,通过小波变换对原始流量数据进行多尺度分解,提取不同频率交通流量的细节特征,对原始流量数据进行预处理。同时,根据小波变换,在低频处将频率细分作为趋势项,高频处将时间细分作为噪声项。其中,趋势项反映了空中交通流量随时间演化的整体趋势性,噪声项反映了随机因素对空中交通流量的综合影响。使用门控循环单元（GRU）神经网络模型预测趋势项,自回归滑动平均模型（ARMA）模型预测噪声项;将趋势项和噪声项的预测值叠加,得到最终的短时流量预测值。误差分析表明,该方法在每个预测点上的误差保持在2%左右,预测效果稳定;而直接采用原始流量数据进行预测的GRU、BiLSTM、CNN-LSTM神经网络模型及单一的ARMA模型,每个点的预测误差在5%~37.14%之间。与GRU、BiLSTM、CNN-LSTM神经网络模型相比,该模型的预测精度分别提高了3.02%,5.39%,5.05%。      

黄土浅层滑坡渗流-力学耦合模型研究

降雨是黄土浅层滑坡最主要的诱发因素。为综合降雨入渗和斜坡地形因素对斜坡稳定性的影响,将传统的黄土分层假定入渗模型进行改进,使之更加适用于坡面倾斜的情况,并与工程中广泛采用的极限平衡方法集成,提出黄土浅层滑坡渗流-力学耦合模型,实现了稳定降雨条件下,黄土斜坡稳定性实时评价预警。与以往模型相比,该模型考虑了坡面倾斜对入渗的影响,具有更广的适用性和准确性。通过实例验证并与有限元模拟结果对比,证明模型达到较高的精度。     

基于优化支持向量机-混沌BP神经网络的基坑变形预测研究

为解决基坑变形预测精度低的问题,采用小波去噪分离基坑变形的趋势项及误差项序列,并利用多种优化的支持向量机对趋势项序列进行预测,采用混沌BP神经网络对误差项序列进行预测,将两者预测结果进行叠加即得到变形预测值,且可根据后期监测数据的更新,实时增加数据信息,达到跟踪预测的目的。经过3个实例检验,得出小波函数的去噪效果相对较优,且预测结果的相对误差均值均小于2%,验证了优化支持向量机-混沌BP神经网络模型的有效性,且该模型具有预测精度高、适用性强等优点,对掌握基坑变形的发展趋势及评价基坑的稳定性具有重要意义。     

基于递进复合式组合预测模型的软岩隧道大变形预测研究

为实现对隧道大变形发展趋势的判断,达到优化现场施工,避免出现施工安全问题的目的,采用LS-SVM和优化GM(1,1)模型对隧道变形进行预测,并以误差平方和为指标,将两者的预测结果进行组合,再进一步利用BP神经网络对前者的预测误差进行修正,以实现综合预测。通过实例检验,得到最小二乘法对支持向量机的优化效果要优于对灰色模型的优化效果,且误差修正模型能进一步有效地提高预测精度,使预测值与实测值更为接近;同时,通过本文的预测结果,得到后4个周期的变形仍具有持续变形的趋势,应采取有效措施,避免工程事故的发生。本文预测模型具有较好的预测精度及适用性,对隧道大变形研究具有一定的参考意义。     

隧道洞口边坡变形的多阶段递进预测研究

为及时掌握隧道洞口边坡的变形规律,保证隧道进洞过程的安全,采用小波变换剔除变形序列中的误差信息,将原始序列分解为趋势项和误差项序列,并采用PSO-LSSVM模型和ARMA模型分别对趋势项和误差项进行预测,将两者叠加即得到边坡的综合变形预测值,再利用马尔科夫链建立预测误差的修正模型,进一步提高预测精度。对预测模型进行实例分析,结果表明： sym9小波函数、启发式阈值标准、硬阈值选取标准及10层小波分解的去噪效果较优,且通过综合预测,得到边坡变形预测结果的相对误差均值为1.03%,方差值为0.042 6,预测精度和稳定性较高,验证了预测模型的有效性。     

多级滑面滑坡的成因机理与治理方案研究

为厘清某山区临河堆积体多级滑坡的影响因素，根据滑坡的破坏特征及各级滑坡体间下滑力的传递关系、潜在剪出口位置，采用传递系数法对各级滑坡的稳定状态及下滑力进行单独或叠加计算。计算结果表明：1)滑坡整体现状处于基本稳定状态，在暴雨或连续降雨条件下处于不稳定状态；2)前缘次级滑坡受江水冲蚀，在正常工况处于欠稳定状态，在暴雨或连续降雨工况处于不稳定状态；3)后部坡体受前缘滑坡牵引，现状处于基本稳定状态。据此，采取自上而下分级防治的设计思路，在上下级滑坡体连接薄弱处将牵引段滑坡与后部坡体分割后分别治理，前缘滑坡稳定性差采取抗滑桩支挡，后部滑坡稳定性较好采用预应力锚索加固。治理后监测结果显示，桩顶位移在4个月后趋于稳定，最大位移约为35 mm,满足规范要求，经过2个雨季后位移没有明显增加，该治理方案可行，可供同类工程参考。     

岩土体变形位移等维动态实时预报模型研究

岩土体变形位移是受多种因素影响而发展演化的多维非线性动力系统,其过程既有确定性发展的趋势项,又有受不确定因素影响的随机项.根据灰色预报方法有较好的预报系统变化的总体趋势和神经网络具有逼近任意函数的能力,建立等维动态灰色—时序神经网络实时预报模型对趋势项和随机项进行预报.以基于实测资料的某铁路地基沉降预报为例,证实此模型...     

广东某高速公路滑坡成因分析与防治对策

基于广东省汕头至湛江高速公路某边坡滑坡,在勘察的基础上分析了引起现状边坡失稳的内因与诱因,并构建有限元模型,对滑坡的变形特征、发展趋势与形成机理进行研究,提出治理对策。结果表明:地层外倾结构面是形成滑坡的内因,人工开挖与降雨是形成滑坡的诱因;随着降雨时间的持续,入渗面逐渐下降,在坡脚形成了饱和区;受雨水渗流影响,边坡有进一步滑动的趋势;建议采用抗滑挡墙+预应力锚杆+综合排水的治理方案。     

降雨型滑坡失稳机理及稳定性评价方法研究进展

为了深化对降雨型滑坡的认识,梳理了有关降雨型滑坡失稳机理和稳定性分析的研究现状,在此基础上,对于未来重点研究方向进行了展望。首先,概括降雨型滑坡的主要类型、特征以及控制因素,重点论述了浅层土质滑坡2种失稳机理,即由基质吸力控制的较深层滑坡和渗透力占主导作用的较浅层滑坡。然后,介绍相关入渗概念和入渗模型,重点介绍了以Green-Ampt入渗模型为基础的一些改进模型,简要阐述了降雨作用下岩质滑坡的稳定性分析方法,之后重点论述了基于非饱和土力学和极限平衡法的土质滑坡稳定性分析方法,选择常见的稳定性分析方法应用于实践中,并通过安全系数的相互比较以增进其本质的理解。最后,分别从研究方法、研究对象以及研究成果运用3个方面剖析了已有失稳机理和稳定性评价研究的不足,并对相关研究方法的适宜性、研究对象的重要性以及研究成果运用的前瞻性进行探讨,在此基础上认为未来的研究应重视现场调查和监测技术的应用、综合运用多种研究方法、跨学科进行综合分析、考虑降雨入渗及稳定性分析的不确定性,以及注重高新技术的运用。     

三峡库区青石滑坡应急监测及变形演化趋势研究

青石滑坡是三峡库区蓄水期间,库水位上升诱发的典型滑坡,库水入渗是滑坡险情产生的主导因素。根据滑坡的实际情况及变形趋势设计了应急监测方案,分区进行布控监测,从位移监测数据分析结果可知,滑坡体总体上属于牵引式变形趋势。A区变形牵引B区变形后,从而导致D区的变形,C区的次级变形区前期受B区变形及D区变形影响,后期影响D区变形。从变形演化趋势上,经过2个水文年的调整和适应后,变形量基本保持不变,虽滑坡体逐渐恢复到新的平衡状态,库水升降对滑坡体稳定性影响较小,滑坡体趋于稳定状态,但必须做好排水工程,以保安全。     

基于FLAC3D的澜沧江古水水电站争岗滑坡堆积体稳定性分析

结合澜沧江古水水电站争岗滑坡堆积体的工程地质条件,建立了FLAC3D滑坡模型。通过选择合理的参数和剖面,模拟得出该滑坡堆积体的塑性区分布特征、剪应变增量集中带的发展趋势以及位移等值线云图,并对其进行了系统全面的分析。结果表明:在天然状态下,该滑坡基本处于稳定状态,但其中后缘变形破坏较为严重。建议采取措施进行防治,确保安全。     

曲线回归分析模型在边坡位移预测中的应用研究

边坡工程监测数据的处理与分析方法众多,但都有特定的应用条件。为获得桩锚支护条件下边坡的水平位移变化规律和预测位移值,采用非负累加法对监测数据进行处理,利用最小二乘法、多元回归分析法来建立多项式回归预报模型,并结合长沙市某边坡工程对该模型进行验证。结果表明:曲线回归分析模型与监测数据拟合度高,预测值与实际情况较为吻合。     

降雨诱发残积土坡失稳的模型试验

为了研究降雨条件对残积土坡坡体内部变形特征及边坡失稳机理的影响,结合自制监测系统、人工降雨试验及数字照相量测技术,开展不同位置、不同坡度、不同密实度边坡的地质力学模型试验,分析雨水入渗对坡体变形、吸力的影响。指出失稳预警因子应从降雨诱发滑坡失稳机理出发,着重考虑边坡关键位置的力学物理量变化。基于坡体变形和吸力时变规律,提出边坡变形发展的3个阶段;基于不同条件下边坡的失稳破坏过程,揭示降雨诱发残积土坡的失稳模式。试验结果表明：边坡上部土体吸力和变形变化幅度较大,速度较快,而下部土体变化幅度较小,速度较慢;陡坡和高密实度边坡抵抗降雨入渗引起的变形能力强于缓坡和低密实度边坡,由于小孔隙结构发生破坏所需的能量远大于大孔隙结构,导致低密实度、缓坡坡体中部产生的变形大于坡体上部;边坡变形发展阶段为初始蠕变阶段、加速发展阶段、滑动破坏阶段;无支护的边坡,失稳预警因子可选择边坡关键位置处的基质吸力;有支护的边坡,应根据支护结构受力（变形）和边坡关键位置处吸力变化特征来选择预警因子;土坡的失稳模式为坡表冲刷→冲沟、切沟侵蚀→坡脚局部坍塌→破坏范围纵横发展→整体失稳,滑动面深度为1～3 m,该类滑坡应注重坡脚防护,尽可能降低边坡渐进累积破坏的可能性。研究结果可为构建东南沿海地区降雨诱发滑坡预测模型提供重要依据。     

微型桩在治理滑坡工程中受力特征试验研究

依托某滑坡治理工程,对微型桩在加固滑坡的受力情况进行监测,对微型桩在滑坡治理工程中的治理效果进行评价。在施工现场选择两个典型受力断面,人工开挖探井,紧贴微型桩布置土压力盒,获得了滑坡对微型桩推力的实时变化过程。通过对推力的变化趋势分析,对该滑坡加固后的稳定状态进行评价。通过滑坡体的现场监测数据与理论计算值进行对比,分析两者之间差别的原因,并得到两者之间转化的一个相关性系数β,可为同类地区性工程监测提供参考。     

某高速公路边坡蠕动滑坡滑动面的综合确定

以广东某高速公路滑坡治理工程为例,采用调绘、钻探、地表位移监测和深层位移监测等综合勘察方法,查明了处于蠕动状态滑坡的性质、滑动面及潜在滑动面的位置,根据滑坡性质及滑动面位置提出了针对性的滑坡治理措施。     

降雨入渗条件下含裂隙边坡稳定性分析

现今对滑坡的研究过程中大多没有考虑坡体之上的裂隙,然而裂隙对降雨型滑坡所起的作用尤为重要。某公路滑坡坡体之上存在大量裂隙,为研究其在降雨过程中渗流及稳定性变化规律,运用有限单元法分别模拟有裂隙和无裂隙时坡体内瞬态渗流场变化、稳定性随降雨历时的变化情况。结果表明:在研究含裂隙滑坡降雨入渗过程中,考虑裂隙时的计算结果与现场观测结果更一致,考虑裂隙对滑坡稳定性的影响十分必要。     

基于Takens理论和SVM的滑坡位移预测

针对滑坡变形时序非线性,数据量少的特点,引入Takens理论,采用支持向量机(SVM)建立其预测模型,建模过程中,比较了由不同核函数获得的SVM模型的性能,同时将SVM与RBF、El-man神经网络模型进行外推7步预测试验比较。结果表明:RBF核函数具有更好的工程实用价值;在有限样本情况下,SVM预测模型具有更好的准确性和泛化性,其7步预测平均误差率控制在5%以内,可见该方法在滑坡变形预测方面极具潜力。     

高速公路煤系地层滑坡稳定性评价及治理措施分析

为研究某高速公路煤系地层滑坡成因及稳定性,通过工程地质调绘、钻探等手段查明滑坡基本特征,采用定量计算与数值模拟方法对滑坡进行稳定性分析。结果表明,降雨入渗是引发滑坡失稳的关键诱因,滑坡稳定性系数随降雨持时的增加而不断降低,并在后期呈现快速下降趋势。据此制定了以清方+抗滑支档为主的处治措施,经过后期监测显示,边坡稳定性良好。