基于监测数据的滑坡预测与数值模拟研究 ——以西藏樟木滑坡为例

论文摘要

滑坡形变监测是滑坡安全监控中的重要内容,对滑坡形变的监测资料进行及时、合理、有效的分析,获取滑坡变形规律和安全状况是滑坡形变监测的重要工作之一,为判断边坡的安全状况和稳定性提供科学依据。本文采用现代监测技术、数值模拟及灰色系统理论预测的方法,从工程地质、监测数据分析以及数值模拟三个方面,以西藏樟木口岸滑坡为例,研究了监测系统布置、三维建模方法、采用灰色系统理论预测滑坡的变形发展趋势。取得的主要成果如下:（1）详细描述了樟木滑坡监测项目的选择、仪器选型、监测布置以及观测方法的设计过程。（2）通过对滑坡监测数据的采集与处理,边坡的稳定状态的分析,及时调整设计参数与防护措施。（3）引入了FLAC这种先进的岩土工程计算软件,研究了FLAC-3D软件的技术特点与使用方法,应用该软件对樟木滑坡进行了稳定性分析计算。（4）以樟木滑坡位移监测数据为基础,建立GM（1,1）预测模型,对滑坡的位移发展进行预测。（5）通过监测数据结合理论分析,表明樟木滑坡目前处于基本稳定状态。FLAC数值模拟、滑坡滑裂面分析、结合滑坡深部位移监测能对滑坡安全稳定做出合理判别,灰色理论对樟木滑坡位移变形的预测,通过与实测数据对比证明预测模型拟合、预测误差较小,精度达到一级,。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 边坡监测技术发展现状
• 1.1.1 边坡安全监测仪器和技术方法的研究现状
• 1.1.2 边坡安全监测数据分析处理理论与方法的研究现状
• 1.2 边坡稳定性评价方法的研究现状
• 1.2.1 确定性分析方法
• 1.2.2 不确定性分析方法
• 1.3 边坡预测预报的发展状况
• 1.4 论文的研究内容、思路、目的和特点
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 研究思路
• 1.4.3 研究目的
• 1.4.4 研究特点
• 第二章 樟木滑坡监测系统的布置与实施
• 2.1 樟木滑坡概况
• 2.1.1 自然条件
• 2.1.2 地形地貌
• 2.1.3 地层岩性与岩土工程地质特征
• 2.1.4 地质构造
• 2.1.5 水文地质条件
• 2.1.6 地震影响
• 2.1.7 人类工程活动
• 2.2 樟木滑坡监测目的及原则
• 2.2.1 樟木滑坡监测的目的
• 2.2.2 樟木滑坡监测的原则
• 2.3 樟木滑坡监测任务及仪器选择
• 2.3.1 地表位移监测
• 2.3.2 地下岩移监测
• 2.3.3 裂隙的监测
• 2.4 巡视监测适用性评价
• 2.5 樟木滑坡监测系统布置
• 2.5.1 地表位移监测点的布设及测量
• 2.5.2 深部位移监测
• 2.5.3 裂缝观测
• 2.5.4 监测周期及监测年限
• 2.6 本章小结
• 第三章 樟木滑坡监测数据处理及分析
• 3.1 监测数据的采集与处理
• 3.1.1 监测资料的搜集
• 3.1.2 原始观测资料的误差分析
• 3.1.3 填表和绘图
• 3.1.4 监测数据的处理
• 3.1.5 初步分析和异常值判识
• 3.2 地表变形监测结果分析
• 3.3 深部位移监测结果分析
• 3.4 裂缝观测分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 樟木滑坡数值模拟与分析
• 4.1 FLAC-3D 基本原理
• 4.1.1 连续介质几何方程
• 4.1.2 本构方程
• 4.1.3 运动方程
• 4.1.4 差分算法
• 4.2 FLAC-3D 求解问题一般方法
• 4.2.1 确定数值分析的目标
• 4.2.2 建立描述实际问题的概念模型
• 4.2.3 建立并运行简单的理想化模型
• 4.2.4 汇集求解问题的详细数据
• 4.2.5 准备运行不同的具体模型
• 4.2.6 进行模型的运算
• 4.2.7 分析运算结果
• 4.3 FLAC-3D 实例建模
• 4.3.1 位移场规律分析
• 4.3.2 应力场规律分析
• 4.3.3 剪应变规律分析
• 4.3.4 危险滑动面示意图
• 4.4 本章小结
• 第五章 灰色系统理论预测研究
• 5.1 概述
• 5.2 灰色系统理论的基本概念
• 5.2.1 基本概念
• 5.2.2 数据生成
• 5.2.3 序列的光滑性
• 5.2.4 序列的指数规律
• 5.3 灰色关联分析
• 5.3.1 关联数据列预处理
• 5.3.2 灰色关联度
• 5.3.3 灰色关联序
• 5.4 灰色系统理论的建模
• 5.4.1 建模的一般步骤
• 5.4.2 数据检验及预处理
• 5.4.3 灰色系统模型
• 5.5 灰色模型的精度检验
• 5.6 樟木滑坡灰色变形预测
• 5.7 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果