论文摘要
近年来,国民经济的飞速发展,人类在诸如水电、露天采矿、能源及建筑等地质工程活动领域出现了越来越多的高陡边坡,而这些高陡边坡往往又成为制约经济发展与安全生产成败的重要因素。因此,对边坡失稳的研究具有极其重要的理论和实际意义。本文针对露天矿边坡的未来发展趋势进行监测、预测和滑坡预报研究。最后借助于协同—分岔理论对边坡的破坏时间进行预报。最终达到对边坡进行失稳预测的目的,更重要的是给广大的工程技术人员提供了一种研究、解决实际问题的新思路、新方法。本论文首先综合现有的监测仪器和监测方法,提出合理的露天矿边坡监测方案。采取当今先进的GPS全球卫星定位技术在露天矿边坡周边布设5-7个控制点,鉴于GPS定位技术在高程数据上的精度缺陷和露天矿边坡周边的地形起伏较大,这里我们并没有采用高程拟合的原则,而是对控制点的高程数据采用三等水准联测的原则,最终在各控制点上利用精密全站仪对露天矿边坡进行位移数据的监测。在预测方面对以往的预测理论做出综合分析,然后从边坡作为一个非线性耗散动力系统这个角度来考虑边坡的稳定性。文中讨论了如何有效正确地运用重构相空间和灰色理论对边坡变形位移进行预测,进而求出系统的一些特征量如Lyapunov指数。利用该指数的不变性就可以建立位移预测模型,这样就可以对边坡未来的位移变化做出预测。文中通过大量算例对位移预测模型进行了检验,总结出重构相空间和灰色理论预测各自的预测规律,最终的运算证明预测结果是令人满意的。最后借助于协同——分岔模型和位移速度角趋势法来计算出边坡可能破坏的时间。本论文通过用美国微软公司著名的应用程序开发工具—Visual C++ 6.0和SQL Server2000编制了运行在Windows 98/2000/XP等操作系统下的32位应用程序;特别是在数据管理方面采用高级语言对SQL2000数据库外部执行的方法,使现场软件操作人员不用了解数据库的知识便可以轻松进行数据的管理,增加了软件的可操作性;露天矿边坡的位移预测预报过程的计算全部由计算机自动完成,一般技术人员所要做的仅仅是输入测点的空间坐标数据和预测所需要的一些预测参数,通过选择菜单选项和单击按钮,就能实现对白云鄂博铁矿东矿边坡失稳的预测,从而使广大技术人员从复杂的计算中解放出来,把精力放在具体的理论研究中。
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摘要ABSTRACT1 东矿边坡概述1.1 地质背景1.2 基本概况2 白云铁矿东矿边坡监测方案2.1 白云东矿边坡监测任务2.2 白云东矿边坡监测的内容2.3 调查区内已有地形图资料2.3.1 平面控制资料2.3.2 地形图资料2.3.3 环境资料2.4 作业依据2.5 基本控制测量概述2.6 数学基础和坐标精度2.6.1 坐标系统2.6.2 精度指标2.6.3 高程控制测量2.7 基本控制网的选点埋石、作业方法及精度2.7.1 控制网的选点埋石原则2.7.2 GPS 控制点的编号2.7.3 GPS 控制网的技术要求2.7.4 外业观测工作2.7.5 野外返工的说明2.8 高程控制测量概述2.8.1 基本概述2.8.2 指标及作业方法2.9 边坡细部测量与数据质量验收2.9.1 细部测量的具体实施2.9.2 外业数据的质量验收3 白云东矿边坡失稳预测预报的概述3.1 边坡失稳预测预报概念3.2 露天矿边坡失稳预测预报研究意义3.3 东矿边坡预测预报研究概述4 边坡失稳区域的分布4.1 分布的不均衡性4.2 形成机制的地域差异性4.3 人类活动对滑坡的发展趋势的影响日趋严重5 工程地质测绘与监测数据管理5.1 工程地质测绘的概念5.2 工程地质测绘的内容5.2.1 边坡的地质环境5.2.2 边坡的动力条件6 观测数据的检验和预处理6.1 监测数据的性质6.2 监测数据的预处理6.3 数据库的建立7 预测模型的建立7.1 预测模型的选择7.2 灰色理论模型预测7.2.1 GM（1,N）模型机理7.2.2 GM（1,1）模型7.2.3 优化GM（1,1）模型7.2.4 GM（1,1）模型精度检验7.3 基于相空间重构理论预测模型建立7.3.1 嵌入维数m 及时滞系数τ的确定7.3.2 Lyapunov 指数的提取7.3.3 预报模式的建立7.3.4 预测时间尺度的定义8 预报分析8.1 滑坡的预报理论8.2 协同——分岔理论8.3 单状态变量摩擦定律8.3.1 边坡演化的分岔模型8.3.2 协同—分岔模型的建立8.4 位移速度角趋势预报方法9 预报分析模型算例分析9.1 滑坡预报的实施步骤9.2 实例分析9.2.1 新滩算例9.2.2 卧龙室新滩滑坡算例9.2.3 基坑变形算例10 白云东矿边坡算例10.1 确定边坡最可能发生破坏的位置10.2 位移数据的观测10.3 确定相关系数10.4 位移数据预测10.5 滑坡时间的预报10.6 新滩滑坡预报11 论文总结参考文献在学研究成果致谢
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标签：时间序列论文; 相空间重构论文; 灰色理论论文; 预测论文; 边坡论文; 监测论文;
