危岩崩塌的链式演变过程及信息跟踪技术应用

论文摘要

随着三峡工程的建成和投产运行的同时,国家投巨资的移民迁建和对库区地质灾害治理预警与监控工程取得了长效推进。但是,至今没有单位进行灾害防治的勘察、设计、施工与管理各环节之间灾变演绎过程及治理效能的技术跟踪的工作,这样在对灾害演变过程薄弱环节的主动调控和对治理后效作用的系统判识的时效性上,显得延迟滞后了。因此,基于灾害链式理论及灾变过程监控演绎等技术嵌合层面,对灾害演变过程跟踪技术进行深入实践的研究,对灾害演变实施全过程信息跟踪,对灾变规律、治理效果、开发利用效益、灾变发育趋势提供导向性的一体化管理模式,形成最新跟踪网络技术运行体系。在国家科技攻关计划“西部开发科技行动”重大项目的理论成果的基础上,对危岩灾害的链式演变过程及其信息跟踪技术等问题进行较为深入的研究,进一步丰富和完善了灾变链式理论。主要结论包括:(1)通过介绍危岩崩塌灾害的影响因素入手,详细分析了危岩崩塌灾害的产生机理,并对危岩崩塌灾害进行了分类划分。在此基础上,利用灾害链式理论,对危岩崩塌灾害进行链式机理分析,分析并揭示了灾害的链式阶段特征,为构建危岩崩塌灾害信息跟踪系统提供了理论基础;(2)分析了危岩崩塌灾害信息跟踪的机理,这部分详述了灾害信息跟踪技术的理论基础,并阐明信息跟踪的实现途径,为构建相应的技术模型奠定了基础;(3)构建了相应的功能模型,为构建灾害跟踪系统打好基础;(4)根据系统科学的观点,定义了灾害系统的概念,并以此为基础,提出了危岩崩塌灾害信息跟踪系统的概念;在对灾害信息跟踪系统定义的基础上,结合重庆库区具体实践,完成危岩崩塌灾害信息跟踪系统的结构设计;(5)运用灾害信息跟踪的方法,对重庆万州区天生城危岩体进行了分析,验证了该系统对库区危岩崩塌灾害的一体化管理的有效性。目前,对灾害系统及信息跟踪问题的研究还是一个全新的领域,本文主要定义了灾害信息跟踪系统概念,揭示了危岩崩塌灾害系统演化链式关系及信息跟踪系统的技术的实质,对认清灾变链式机理和实施有效工程治灾都会有有益的借鉴价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 危岩体失稳模式及分类的研究现状
• 1.2.2 危岩稳定分析方法的研究现状
• 1.2.3 危岩常用的工程治理措施
• 1.2.4 危岩监测及预警预报的研究现状
• 1.3 研究内容与思路
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 研究的技术路线
• 第二章 危岩崩塌链式阶段特征
• 2.1 危岩体的影响因素
• 2.1.1 危岩体形成的内因
• 2.1.2 危岩体形成的外因
• 2.2 危岩崩塌产生机理及类型划分
• 2.2.1 危岩崩塌的产生机理
• 2.2.2 危岩崩塌的分类
• 2.3 危岩崩塌的链式机理
• 2.3.1 危岩崩塌链式阶段划分
• 2.3.2 链式阶段灾变特征
• 2.4 本章小结
• 第三章 危岩崩塌灾害信息跟踪
• 3.1 研究的相关基础理论
• 3.1.1 灾变链式理论
• 3.1.2 模糊集理论
• 3.1.3 有限元理论
• 3.2 危岩崩塌灾害信息跟踪机理
• 3.2.1 灾害信息跟踪技术理论基础
• 3.2.2 信息跟踪实现途径
• 3.3 危岩崩塌信息跟踪技术模型
• 3.3.1 灾害类型的模式识别模型
• 3.3.2 稳定性计算模型
• 3.3.3 危岩崩塌灾变阶段的评判
• 3.3.4 危岩崩塌有限元分析
• 3.3.5 危岩崩塌灾害经济技术评价模型
• 3.4 危岩崩塌灾害信息跟踪系统
• 3.4.1 灾害信息跟踪系统的概念
• 3.4.2 灾害信息跟踪系统的分类
• 3.4.3 灾害信息跟踪系统的功能和作用
• 3.5 危岩崩塌灾害信息跟踪系统功能设计
• 3.5.1 信息跟踪系统的网络设计原则
• 3.5.2 信息跟踪系统的实现技术及特点
• 3.6 重庆库区危岩崩塌灾害信息跟踪系统
• 3.6.1 跟踪网络的空间布局
• 3.6.2 跟踪网络的总体结构
• 3.6.3 信息跟踪系统的功能要求
• 3.7 本章小结
• 第四章 重庆万州区天生城危岩体分析应用
• 4.1 工程案例的获取
• 4.2 万州天生城危岩概况
• 4.2.1 研究地区自然条件
• 4.2.2 研究地区工程地质条件
• 4.2.3 研究地区危岩崩塌分布情况
• 4.2.4 研究地区危岩崩塌形态与规模
• 4.3 危岩影响因子分析
• 4.3.1 危岩体形成内因
• 4.3.2 危岩体形成外因
• 4.4 危岩崩塌变形破坏特征
• 4.4.1 变形特征
• 4.4.2 失稳方式
• 4.5 危岩崩塌稳定性分析
• 4.5.1 稳定性分析
• 4.5.2 W156 危岩体有限元数值模拟
• 4.5.3 W156 危岩体工程治理
• 4.6 危岩崩塌环境影响评价
• 4.6.1 危岩崩塌灾损评价
• 4.6.2 防治效益评估
• 4.7 本章小结
• 第五章 结论
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果