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基于无人机与遥感技术的山体滑坡数据采集与监测

基于无人机与遥感技术的山体滑坡数据采集与监测

基于无人机与遥感技术的山体滑坡数据采集与监测近年来,山体滑坡频发,给人们的生命财产安全带来了巨大威胁,因此,加强对山体滑坡的数据采集与监测工作势在必行。

传统的数据采集与监测方法存在着耗时、耗力、成本高等问题。

然而,基于无人机与遥感技术的山体滑坡数据采集与监测方案的出现,为我们解决了这些问题。

本文将重点探讨基于无人机与遥感技术的山体滑坡数据采集与监测,介绍其优势与应用前景。

一、无人机技术的应用无人机技术在山地地质灾害监测和预警领域有着广泛的应用。

采用无人机进行山体滑坡的数据采集与监测具有以下优势:1.高精度数据采集:无人机配备高分辨率摄像头和激光雷达,可以获取高精度的影像和地形数据,在三维重建以及地形分析中起到至关重要的作用。

2.覆盖范围广泛:无人机可以自由飞行,可以进入人类难以到达的地形地貌区域,获取更为全面、准确的数据信息。

3.成本效益高:相较于传统的在地面铺设监测设备和人工巡查,无人机技术成本更低,采集效率更高,大大提高了工作效率,并能减少人工风险。

在山体滑坡数据采集与监测中,无人机技术不仅能够实现对滑坡现场的全球定位,更能够获取实时的视频影像和数据,提供了更准确的预警和监测手段。

二、遥感技术的应用除了无人机技术,遥感技术也是山体滑坡数据采集与监测中不可或缺的一部分。

遥感技术通过获取山体滑坡地区的影像数据,可以实现以下目的:1.监测滑坡区域的植被变化:通过对滑坡区域的多时相影像数据进行比对,可以准确获得植被的生长情况,进一步判断滑坡风险。

2.检测滑坡区域的地表变形:遥感技术可以获取高精度的遥测数据,通过对多个时间段的数据进行分析,可以识别地表的微小变形,提前洞察滑坡的危险性。

3.监测地下水位变化:借助遥感技术,可以监测滑坡区域的地下水位变化,了解滑坡产生的原因与机制,提供导致滑坡的重要参考依据。

通过无人机和遥感技术的有机结合,可以对山体滑坡进行全方位、全过程的监测与数据采集,为预防山体滑坡提供了有力的技术手段。

基于遥感与地理信息系统的山体滑坡数据采集与分析技术研究与实现

基于遥感与地理信息系统的山体滑坡数据采集与分析技术研究与实现

基于遥感与地理信息系统的山体滑坡数据采集与分析技术研究与实现山体滑坡是一种自然灾害,常常给人们的生活和环境带来巨大的威胁。

为了及时了解山体滑坡的情况,采取相应的预防和救灾措施,基于遥感与地理信息系统的山体滑坡数据采集与分析技术应运而生。

一、遥感技术在山体滑坡数据采集中的应用1. 遥感技术概述遥感技术是指利用飞机、卫星等远距离传感器对地球物体进行观测和测量的技术。

它具有高效、全面、实时等特点,成为山体滑坡数据采集的重要手段。

2. 遥感技术在山体滑坡数据采集中的应用通过遥感技术可以获取山体滑坡相关的多源、多尺度、多时相的数据,如高分辨率的卫星影像、激光雷达数据、热红外数据等。

这些数据可以用于提取山体滑坡的特征信息,如滑坡的范围、形态、演化等。

遥感技术还可以对滑坡地质构造、土壤含水量等进行定量监测。

二、地理信息系统在山体滑坡数据采集中的应用1. 地理信息系统概述地理信息系统是一种对地理空间信息进行组织、存储、管理、分析和展示的专门技术。

它可以将遥感获取的山体滑坡数据与其他地理信息进行整合,并进行空间分析和决策支持。

2. 地理信息系统在山体滑坡数据采集中的应用地理信息系统可以用于山体滑坡危险性评估、滑坡监测、滑坡预警等方面。

通过整合遥感数据和地理信息数据,可以建立山体滑坡的空间数据库,实现对滑坡发生和演化过程的全面监测和分析。

三、山体滑坡数据采集与分析技术的实现1. 数据采集山体滑坡数据的采集包括卫星影像的获取和处理、激光雷达数据的采集和处理等。

采集的数据需要经过去噪、配准、融合等处理,以提高其精度和可用性。

2. 数据分析山体滑坡数据的分析包括特征提取、滑坡预测、滑坡风险评估等。

特征提取可以通过遥感图像分割、纹理分析等方法实现,预测和评估可以借助地理信息系统的空间分析和决策支持功能。

四、案例分析以某山区为例,利用遥感与地理信息系统技术实现了山体滑坡数据的采集与分析。

根据高分辨率卫星影像,提取了滑坡的范围和形态特征;通过地理信息系统建立了滑坡的空间数据库,并进行了滑坡的危险性评估和预测。

高精度山体滑坡监测技术及数据采集系统

高精度山体滑坡监测技术及数据采集系统

高精度山体滑坡监测技术及数据采集系统山体滑坡是地质灾害中比较常见的一种类型。

由于地质构造变化、气候变化、人类活动等因素的影响,山体滑坡的发生频率越来越高,并且带来越来越严重的后果。

因此,高精度山体滑坡监测技术及数据采集系统的研究非常重要。

一、高精度山体滑坡监测技术的研究1. GPS技术全球定位系统(GPS)是一种用于确定运动物体的精确位置的技术。

通过使用GPS技术,可以实现对山体滑坡的实时监测。

目前,GPS技术已被广泛应用于地质灾害监测中。

它可以提供高精度的地理位置数据,并且提供实时报告。

这能够使研究人员及早预测山体滑坡的发生,并采取相应的措施。

2. 雷达干涉技术雷达干涉是一种通过测量同一接收器上的两个雷达信号之间的相位变化来测量地面形变的方法。

雷达干涉技术可以提供高分辨率的地形图。

研究人员可以使用该技术来监测山体滑坡并预测其发生。

3. 地面测量技术地面监测技术主要包括水平、竖直方向的位移、倾斜、形变等,主要是在地表上部署传感器监测山体滑坡。

地面监测技术的精度和准确度较高,可以用于监测变形量,预警山体滑坡。

二、高精度山体滑坡监测数据采集系统的研究高精度山体滑坡监测数据采集系统是一种专门设计用来采集山体滑坡监测数据的系统。

它可以采集大量的数据,包括地质、气象、地形、位移、倾斜、形变等。

采集到的数据可以用于山体滑坡的研究和预测,从而提高防灾减灾的能力。

1. 数据采集器数据采集器是数据采集系统的核心部件之一。

它可以采集多种数据,并将其传输给后端分析软件。

常见的数据采集器包括数字式位移计、倾斜计、压力计、湿度计、温度计等。

这些监测设备可以实时采集山体滑坡的相关数据,并将其传输到后端数据库中。

2. 后端分析软件后端分析软件用于数据解析、分析和展示。

它可以将采集的数据处理成可读的数据,以帮助研究人员更好地了解山体滑坡的情况。

后端分析软件还可以预测山体滑坡的发生,并提供及时的警报。

总结:高精度山体滑坡监测技术及数据采集系统的研究将对地质灾害的预测和防范起到重要作用。

滑坡数据模拟的方法

滑坡数据模拟的方法

滑坡数据模拟的方法滑坡是指由于地质条件和外部因素的影响,导致地表或斜坡上一部分土壤和岩石整体向下滑动的现象。

滑坡的发生往往给人们的生命财产安全带来巨大威胁。

为了更好地研究和预测滑坡的发生及其影响,科学家们经过多年的研究,提出了滑坡数据模拟的方法。

滑坡数据模拟是一种基于现有滑坡数据的计算方法,其目的是通过建立数学模型,模拟和分析滑坡的运动过程,以预测滑坡的发生和发展趋势。

这种方法的主要优点是能够通过计算机模拟,实现对滑坡过程的快速重现,从而为滑坡的研究和预测提供有力支持。

滑坡数据模拟的方法主要包括以下几个步骤:1. 数据收集:首先需要收集滑坡发生地的相关数据,包括地质地形、气象条件、土壤岩石性质等信息。

这些数据是进行滑坡数据模拟的基础。

2. 建立数学模型:根据收集到的数据,建立适当的数学模型。

数学模型通常包括力学模型、物理模型和统计模型等。

力学模型用于描述滑坡的力学特性,物理模型用于描述滑坡的物理过程,统计模型用于分析滑坡的统计规律。

3. 参数估计:根据已有的滑坡数据,利用统计方法对模型参数进行估计。

参数估计是滑坡数据模拟的关键步骤,其准确性直接影响模拟结果的可靠性。

4. 模拟计算:利用建立的数学模型和估计得到的参数,进行数值计算和模拟。

通过计算机程序,模拟滑坡过程的发展和演变,预测滑坡的规模、速度和影响范围等。

5. 结果分析:对模拟计算得到的结果进行分析和解释。

通过对滑坡数据模拟的结果进行分析,可以更好地理解滑坡的形成机制和演化规律,为滑坡的研究提供科学依据。

滑坡数据模拟的方法在滑坡研究和防治工程中具有重要的应用价值。

通过模拟计算,可以预测滑坡的危险性,帮助地质工程师和决策者做出合理的决策,保障人民的生命财产安全。

此外,滑坡数据模拟还可以用于滑坡监测和预警系统的建立,提高滑坡的预警能力,减少滑坡灾害的发生。

滑坡数据模拟是一种重要的研究方法,可以通过建立数学模型和模拟计算,预测滑坡的发生和发展趋势。

近60年中国滑坡灾害数据统计与分析

近60年中国滑坡灾害数据统计与分析

近60年中国滑坡灾害数据统计与分析一、本文概述滑坡灾害作为一种常见的自然灾害,对中国的社会经济发展和人民生命财产安全构成了严重威胁。

本文旨在通过对近60年来中国滑坡灾害的数据进行统计与分析,揭示滑坡灾害在中国的发展趋势、主要特点及其影响因素,以期为我国滑坡灾害的预警、防治和减灾工作提供科学依据。

本文将首先回顾近60年来中国滑坡灾害的历史演变,梳理滑坡灾害发生的频次、规模和分布特征。

在此基础上,结合气象、地质、地貌等多因素,分析滑坡灾害发生的主要影响因素,探讨滑坡灾害的成因机制。

本文还将对滑坡灾害的社会经济影响进行评估,分析滑坡灾害对人民生命财产安全、交通运输、生态环境等方面的影响。

通过本文的研究,我们期望能够为中国滑坡灾害的防治工作提供更为准确的数据支持和科学依据,为政府决策部门提供决策参考,为公众提供滑坡灾害防范和应对的知识普及,共同推动我国滑坡灾害防治工作的深入发展。

二、中国滑坡灾害数据统计近60年来,中国滑坡灾害频发,给人民生命财产安全带来了严重威胁。

为了全面了解和掌握滑坡灾害的发生规律,我们进行了详细的数据统计。

根据统计数据显示,中国滑坡灾害主要发生在山区和丘陵地带,其中尤以西南地区、中南地区和东南地区最为严重。

这些地区地形复杂,地质条件脆弱,加上气候多变,降雨充沛,使得滑坡灾害频发。

在时间分布上,滑坡灾害多发生在雨季和汛期,尤其是夏季和秋季。

这两个季节降雨量大,山体饱和度高,容易发生滑坡灾害。

地震、人类工程活动等因素也会对滑坡灾害的发生产生影响。

从灾害规模来看,中国滑坡灾害的规模和影响范围较大。

一些大型滑坡灾害不仅会造成人员伤亡和财产损失,还会对当地生态环境造成长期影响。

同时,滑坡灾害还常常引发泥石流、洪水等次生灾害,进一步加剧了灾害的破坏力。

在灾害类型上,中国滑坡灾害主要包括土质滑坡、岩质滑坡和冰川滑坡等。

其中,土质滑坡和岩质滑坡是最常见的类型,占据了滑坡灾害总数的绝大部分。

这些滑坡灾害的发生与地质构造、岩土体性质、降雨等因素密切相关。

统计分析在滑坡监测数据粗差判别中的应用

统计分析在滑坡监测数据粗差判别中的应用

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基于遥感技术的山体滑坡数据采集与分析

基于遥感技术的山体滑坡数据采集与分析

基于遥感技术的山体滑坡数据采集与分析近年来,山体滑坡事故频发,给人们的生命财产安全造成了严重威胁。

借助遥感技术的快速发展,我们可以采集和分析山体滑坡数据,以预测和防范潜在的山体滑坡风险。

本文将介绍基于遥感技术的山体滑坡数据采集与分析方法,并探讨其应用前景。

一、遥感技术的概述遥感技术利用卫星、航空器和其他传感器对地球表面的物体进行远距离观测和测量,可以获取高分辨率的地表信息。

在山体滑坡的研究中,遥感技术能够提供关键的数据,包括地形、植被、土壤和水文条件等。

二、山体滑坡数据采集1. 高分辨率遥感影像获取通过卫星、航空器等平台获取高分辨率的遥感影像,以便对山体滑坡的形态、面积和边界进行准确的测量。

同时,遥感影像还可以用于提取地物信息,如植被覆盖和土壤类型等。

2. LIDAR技术测量地形LIDAR(Light Detection and Ranging)技术是一种利用激光进行测距和地形测量的方法。

通过激光扫描地表,可以获取高精度的地形数据,包括地形起伏、地貌特征和斜坡倾斜度等,这些数据对于山体滑坡的研究和预测至关重要。

三、山体滑坡数据分析1. 地形分析利用遥感影像和LIDAR数据,可以进行地形分析,包括地表起伏、坡度、坡向和地形特征等。

这些数据可以帮助我们了解山体滑坡形成的地质背景,并揭示滑坡发生的可能原因。

2. 植被分析遥感技术可以提供植被覆盖信息,通过分析植被的密度、类型和变化趋势,我们可以评估山体滑坡发生的风险。

植被覆盖低、植被退化等情况可能表明滑坡的潜在危险性增加。

3. 土壤分析利用遥感数据,可以获取土壤类型、含水量等信息。

不同类型的土壤具有不同的稳定性和可渗透性,对山体滑坡的形成有着重要影响。

通过土壤分析,可以评估滑坡的可能性以及滑坡后果的严重程度。

四、应用前景基于遥感技术的山体滑坡数据采集和分析方法在防灾减灾中具有广阔的应用前景。

通过准确获取和分析相关数据,可以提前预警山体滑坡并采取相应的防范措施,减少人员伤亡和财产损失。

滑坡防治工程勘查的数据采集与分析方法

滑坡防治工程勘查的数据采集与分析方法

滑坡防治工程勘查的数据采集与分析方法一、引言滑坡是地质灾害中的一种严重形式,给人民生命财产带来严重威胁。

为了有效预防和治理滑坡,勘查工作是非常重要的一步。

本文将介绍滑坡防治工程勘查中的数据采集与分析方法,包括地形地貌调查、地质工程勘查、水文地质调查、遥感影像解译等内容。

二、地形地貌调查1. 根据滑坡地区的地貌特征划分调查区域,包括受滑动影响的地方和稳定区域。

2. 对调查区域进行野外实地勘查,收集地形地貌数据。

包括测量斜坡倾角、坡面形态、坡面痕迹等。

3. 通过测量相邻河流的河谷剖面、侵蚀状况等,了解滑坡与河流的关系。

三、地质工程勘查1. 选择合适的滑坡工程勘查方法,包括钻探、探井、地震勘探等。

2. 根据勘探目的和设计要求,确定勘探孔的位置、间距和深度。

3. 在不同地层和构造单元进行取样,采集岩土样品进行室内试验,获得滑坡区域的岩土力学参数。

4. 根据实际勘探情况,绘制相应的地质剖面图和工程地质平面图。

四、水文地质调查1. 了解地下水位、流向和流量等信息,分析地下水位对滑坡稳定性的影响。

2. 在滑坡区域设置水位观测井,并进行定期监测,记录地下水位的变化情况。

3. 分析雨量、温度等气象因素对滑坡的影响,收集并分析相关气象数据。

4. 根据水文地质调查数据,评估滑坡区域的地下水对滑坡稳定性的影响程度。

五、遥感影像解译1. 利用遥感技术获取滑坡区域的高分辨率遥感影像。

2. 对遥感影像进行解译,识别和标注滑坡区域的边界、滑动面、裂缝等特征。

3. 利用不同时期的遥感影像进行比对分析,了解滑坡的发展趋势和速度。

六、数据分析与综合1. 将各类数据整理并进行质量检查,排除异常数据。

2. 进行数据分析,包括岩土力学参数的统计分析、地下水位和气象数据的时间序列分析等。

3. 将各项数据结果进行综合分析,评估滑坡的稳定性和危险程度。

4. 根据分析结果,提出相应的滑坡防治方案。

结论滑坡防治工程勘查的数据采集与分析方法对于预防和治理滑坡非常重要。

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1 薛庄滑坡简介薛庄滑坡为一大型的滑坡群,是河南省内迄今所发现的最大型的公路滑坡之一。

全长160km。

薛庄互通位于该线路的A3标段。

薛庄互通区滑坡位于薛庄一带,主线里程为K23+800-K24+150,根据现场调查及当地居民反映,沙吕线一带滑坡起始于1993年,以后多年来均有不同程度的滑移,因该处植被较发育,且坡度较缓,故未造成较大破坏。

在2000年6月份,由于连续的降雨,导致山体边坡出现滑移、开裂等现象,最大裂隙宽度达1.6m。

随着高速公路主线拉槽施工的进展,在右侧古井头山坡方向也出现了裂缝,加之该处原为一大型古滑体,这些现象引起了平临高速公路建设指挥部的高度重视,多次组织专家到现场进行踏勘,商讨防治对策,并决定对滑坡区及进行堪察。

根据滑坡的地形地貌特征,该滑坡群又划分为1#、2#、3#和4#滑坡。

2 工程地理、地质条件[78]2.1地形地貌滑坡区原始地貌单元为濒海丘陵地貌单元。

滑坡体南侧为一常年性流水的山间冲沟,另一冲沟自南往北与该水系相交于滑坡体前缘。

滑坡体东侧原为海滩滩涂地带,经人工围垦后现为农田,滑坡体后缘为一近似棱锥状的山体,其最大高程209.9m,山体坡度约40°,为2#、3#老滑坡滑坡堆积物的物质来源。

滑坡体地形相对较为平缓,坡度约为15°,总体上,滑坡区地形具有由陡突然变缓的特征,纵剖面上呈折线形。

滑坡体后壁及周边地段植被发育,树木茂盛,据调查访问,老滑体上原树木茂盛,经人工砍伐改造后现为耕作的或茶园。

2.2区域地质构造地层岩性:根据1:1万地表测绘结果,区内出露的地层岩性较为复杂,主要为白垩系下统石帽山群下组下段(K1sh1a)及上段(K1sh1b)的火山喷溢相地层。

两类地层的界线穿过滑坡体后缘。

其岩性特征分述如下:石帽山群下组下段(K1sh1a):英安质熔结凝灰岩、凝灰岩、凝灰质砂砾岩。

石帽山群下组上段(K1sh1b):英安质晶屑凝灰岩、凝灰熔岩、凝灰岩。

在上述地层岩性中,局部凝灰岩夹层可能形成软弱带,特别石强风化层凝灰岩节理裂隙极为发育,基岩破碎,抗剪强度低,易形成滑动带。

2.3地震基本烈度滑坡区内无大于3级地震震中,区南连江—福州震中(5.75级)距本区最近约150km,台山岛东震中(6级)距本区90km,西洋岛(2.7级)距本区80km,本区地震较为微弱,据1990年版1:400万中国地震烈度区划图以及有关单位所发的使用规定通知,本区地震烈度小于VI度。

2.4岩土层工程地质特征1.坡积层(Q4dl):土质成分以粉质粘土为主,次为粉土、含碎石粉质粘土,普遍含块石,表层大部分为厚约0.5m的人工耕植土。

黄褐色、灰褐色、灰黄色、黄色。

干-饱和,可塑-软塑,块石最大粒径约2m,岩性为弱风化晶屑凝灰熔岩,广泛分布于该土层中。

总体上该层土成分较为复杂,土质松软易塌。

沿老滑坡方向该层土最多厚达18.90m,一般厚度达4-8m。

2.残积土(Qp el):母岩以凝灰岩为主,土质成分为粘性土或砂质粘性土。

红褐色、灰色、灰黄色,颜色因母岩成分不同区别较大,饱和,软塑-可塑,土质细腻,原岩结构虽完全破坏,但其特征仍可辨认,绝大部分矿物已风化为高岭土、蒙脱石等粘土矿物。

厚度变化较大,局部缺失,最大厚度8.9m,一般厚度4-6m。

3.全风化层:母岩为凝灰岩、凝灰熔岩,浅黄色、黄褐色,硬塑-坚硬,岩芯呈砂土状,原岩结构大部分已破坏,大部分矿物已风化为粘土,矿物之间具一定的连结力,层厚2-7m。

4.强风化层:岩性以层凝灰岩、英安质凝灰岩为主,局部为熔结凝灰岩或凝灰熔岩。

灰黄色、黑褐色、深灰绿色。

可见到明显的层理构造,岩芯多破碎呈碎石状或角砾状,上部风化强烈的地段呈砂土状。

节理裂隙极为发育,沿节理裂隙面充填有粘土矿物。

厚度一般3-5m,最厚者达8m。

5.弱风化层(K1sh1a、K1sh1b):岩性为层凝灰岩、凝灰熔层、熔结凝灰岩、英安质凝灰岩。

灰黑色、紫红色、灰绿色。

块状、碎石状构造,节理裂缝较为发育,沿节里裂隙面具明显的风化迹象。

其岩面起伏较大,沿地形等高线总体上呈垅状起伏,沿老滑坡体主滑方面具明显的凹槽。

6.微风化层:岩性为层凝灰岩、凝灰熔层,该岩层基本上无节理裂缝,坚硬,浅灰色,浅灰绿色。

2.5气象水文条件滑坡区,年平均温差5 ℃,一月份气温最低,平均气温8.7℃-10.4℃,七月份气温最高,平均28.2℃-29.1℃.本区雨量充沛,每年5月份起至9月份为台风暴雨季节。

本区地表水系主要是一条近东西流向的小溪,其下游至自西向东绕过3#老滑坡南周界及滑坡体前缘,另一条南北走向的小溪与该水系交汇于老滑坡南侧,汇合后的水流流经滑坡体前缘(滑坡舌)地段时发生明显的绕曲。

两条水系上游汇水面积较大,均属常年性流水,枯水期流量约1000T/d,暴雨季节水量及水位上升较快。

总体上,本区地表水排水较为顺畅。

此外,在老滑坡后缘山体及两侧分布数条小冲沟,仅雨季有水。

3 薛庄滑坡监测点信息滑体深部位移监测,采用数字式测斜仪观测,在滑坡区布设的深部位移测斜孔共45个,其中1#滑坡区2个,2#滑坡区18个,3#滑坡区21个,4#滑坡区4个。

在各滑坡区的主轴断面和滑坡变形的关键位置均埋设了深部位移监测孔。

用于测斜的钻孔开孔孔径为130m,终孔孔径110mm,测斜孔钻至弱风化凝灰岩3m以下。

钻孔完成后安放直径为76mm的测斜管,测斜管与孔壁之间用细砂填实。

为确保高效的监测效率和测量精度,现场配备了两台高性能的深部位移测斜仪,一为美国SINCO公司的测斜仪,精度为±0.01mm,二为国产的CX-01型测斜仪,精度为±0.03mm。

地表位移监测,采用高精度全站仪观测,共在滑坡区埋设地表位移监测点114个。

测点的埋设采用1.5m长,直径为φ16钢筋打入土体中,并用混凝土固定,在对其头部进行处理,并做“+”字标志。

监测仪器采用TOPCOM GTS-701电子全钻仪,测距2mm±2ppm。

滑坡地表监测点的布设方式通常采用的有十字交叉网、放射网、正方格网和任意方格网四种。

在对该滑坡地质勘察资料的分析和现场踏勘的基础上,综合考虑了滑坡的变形性质、空间分布范围、破坏方式、地形特点、通视条件等因素,在2#、3#以及4#滑坡区均采用任意方格网布设。

测斜孔坐标见附表1。

4滑坡防治工程设计参数优化抗滑结构设计参数直接关系到工程的总造价。

为此,选择抗滑桩的优化参数为:抗滑桩桩长、桩截面宽、桩截面长、桩间距、主筋数;预应力锚索的优化参数为:图5.1 平临高速公路薛庄滑坡监测设施布置图Fig. 5.1 The arrangement plan of monitoring facility at Funing Hiaghway Bachimen landslide锚索间距、锚固角、坡向排数、张拉级别、单孔根数。

由于滑坡推力由桩索联合承担,推力分配如进行自由分配势必会造成计算资源和时间的浪费,另外根据工程经验抗滑装的工程成本要高于预应力锚索,所以人为给定的大致的推力分配区间按照不同级别静态优化,然后缩小区间动态优化。

首先按常规方法建立多个设计方案,组成学习样本供神经网络学习、接着用嵌入神经网络的进化遗传算法进行参数优化。

4.1薛庄3#滑坡基本特征1)滑坡基本特征、滑坡位置、分布范围3#滑坡滑坡壁略呈马蹄形凹槽,主断壁总体坡度为40°,高差约100m。

周界受工程开挖面、岩土特征、地形地貌特征及老滑坡形态共同控制,目前滑坡主裂隙与B匝道开挖面垂向距离约为20m,主裂隙已基本贯通,滑坡边界包括第1级台地和第2级台地的范围,是滑坡的主滑部位。

上一级台地地形相对较陡,坡度约为20°,下一级台地地形相对较缓,坡度约为15°,两级台地界限呈不规则状。

该坡角被平临高速薛庄互通区根切,互通区高速公路的匝道经过坡角。

该区是整个治理工程的重中之重,开挖后坡角增大,地质结构复杂,下部为岩坡、上部土坡。

几何形态上是多级复合边坡。

防治工程采用单一加固方式显然不适合。

所以对该区的防治工程设计参数进行优化是很有必要的。

图5.7为3#滑坡地形图。

2)滑体岩土特征根据地堪资料,滑体岩土结构较为简单,以主轴断面B—B剖面为例,滑体特征简述如下:1.粉质粘土:上部约0.5m的耕植土。

黄色、灰褐色、黄褐色,干-饱和,可塑-硬塑,普遍含块石、碎石,局部过渡为粉土,坡积成因,厚度5.45-10.60m。

图5.7 薛庄3#滑坡分布范围及互通区Fig. 5.7 The interchange and it’s scope of Bachimen landslide2. 凝灰岩残积粘性土:灰褐色,饱和,可塑,深度3.20-8.10m。

3. 全风化凝灰岩:灰褐色、黄褐色、灰黑色,湿-饱和,硬塑-坚硬,岩芯呈砂土状,厚度1.30-6.00m。

4. 强风化凝灰岩(凝灰熔岩):浅灰色、紫红色、黑色、灰绿色,颜色较为复杂,节理裂隙极为发育,岩芯呈碎石状、角砾状或砂土状,厚度1.80-12.00m。

.3)滑动带岩土特征1. 上半段至滑坡后壁:沿主滑断面,上半段滑动面基本上与老滑动面重合,土质较软,天然含水量大。

2. 下半段至滑坡剪出口:该段主要沿弱风化凝灰岩基岩顶面滑动。

B匝道开挖显示,剪出口位于强风化凝灰岩中。

滑动带是主要的含水层,裂隙之间充填有矿物风化形成的粘土矿物。

4)岩土体物理力学指标物理力学参数指标参见《平临高速公路A3标段薛庄3#滑坡工程地质勘察报告》由河南省工程勘察院完成。

见下表:表5.3 滑体岩土力学参数Table 5.3 The rock and soil mechanical parameters of gliding mass5 薛庄3#滑坡防治工程设计考虑平临高速公路A3标段薛庄滑坡的特殊性和工程进度,决定采用锚索抗滑桩和预应力锚索联合防治加固边坡的方案。

参照类比工程和工程经验合理分配推力给锚索抗滑桩和预应力锚索,初步确定A、B、C、D的4中方案即锚索抗滑桩分别承担总推力的25%、30%、35%、40%,其余相应推力由预应力锚索承担。

表5.5是B剖面抗滑桩在37和38分条号处的推力分配情况。

表5.5薛庄3#滑坡a、b区推力分配方案Table 5.5 Bachimen 3# slope a、b zone thrust force assignable scheme5.4.3.1 抗滑桩设计A .滑面处剪力、弯矩及锚索拉力计算采用每根桩上的滑坡推力P 1,桩前滑面上岩土抗力P s ,求出滑面处剪力Q o ,再确定锚索设计拉力T (按铁道科学研究院西北所推荐方法)。

s P T P Q --=10 5.6 1211032h T h P h P M s ⨯-⨯-⨯= 5.7 式中:Q 0——滑面处剪力(kN ); M 0——弯矩(kN ²m );T —— 预应力锚索拉力(kN );h1——桩顶到滑面处距离(m ); h2——桩前土滑面以上作用高度(m ); 经研究与实测,T 介于(21-74)Q 0之间。

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