三峽庫(kù)區(qū)水庫(kù)蓄水誘發(fā)滑坡復(fù)活機(jī)理及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法內(nèi)容簡(jiǎn)介

水庫(kù)蓄水誘發(fā)三峽庫(kù)區(qū)大量滑坡變形，對(duì)庫(kù)區(qū)人民生命財(cái)產(chǎn)及航運(yùn)安全產(chǎn)生巨大威脅。水庫(kù)滑坡不同于其他滑坡，庫(kù)水位變動(dòng)及降雨對(duì)滑坡的作用過(guò)程是關(guān)鍵。本書基于非飽和土力學(xué)原理，以降雨庫(kù)水位變動(dòng)耦合作用下滑坡演化力學(xué)過(guò)程為主線，采用野外調(diào)查、室內(nèi)外試驗(yàn)、物理模擬、數(shù)值模擬及理論分析等綜合手段，針對(duì)降雨及水庫(kù)蓄水誘發(fā)滑坡復(fù)活機(jī)理及穩(wěn)定性預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)方法展開了系統(tǒng)研究。提出了基于庫(kù)水誘發(fā)機(jī)理的水庫(kù)滑坡分類體系，構(gòu)建了降雨及庫(kù)水位耦合作用下滑坡滲流和變形演化過(guò)程的數(shù)值模擬方法，構(gòu)建了三峽庫(kù)區(qū)重涉水滑坡空間預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)系統(tǒng)。

第1章緒言

第2章三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)環(huán)境及滑坡分布特征

第3章三峽庫(kù)區(qū)滑坡復(fù)活機(jī)理及滑坡分類

第4章降雨及庫(kù)水誘發(fā)滑坡機(jī)理的物理模型試驗(yàn)驗(yàn)證

第5章土水特征曲線及其數(shù)學(xué)模型

第6章非飽和土的滲透性函數(shù)

第7章滑坡巖土體非飽和力學(xué)特性試驗(yàn)

第8章坡面徑流與坡體滲流整體求解模型及有限元模擬

第9章基于非飽和土理論的滑坡穩(wěn)定性數(shù)值模擬方法

第10章三峽庫(kù)區(qū)重大涉水滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及空間預(yù)測(cè)

附圖

人類活動(dòng)引起的局部地區(qū)異常地震活動(dòng)稱為人為誘發(fā)地震，簡(jiǎn)稱誘發(fā)地震。目前已發(fā)現(xiàn)的能誘發(fā)地震的活動(dòng)包括水庫(kù)蓄水、注水抽水，采礦和地下核爆炸等。

三峽水庫(kù)蓄水后，水位迅速變動(dòng)，庫(kù)區(qū)5300Km庫(kù)岸上分布的數(shù)以千計(jì)的涉水崩塌滑坡可能會(huì)有一部分復(fù)活。本項(xiàng)研究企圖充分抓住三峽水庫(kù)蓄水可能誘發(fā)滑坡復(fù)活這一難得的機(jī)會(huì),對(duì)滑坡預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)理論、模型和判據(jù)進(jìn)行深入系統(tǒng)地研究，并用于實(shí)際滑坡的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。通過(guò)一系列廣泛深入地研究，主要取得了以下成果： (1)運(yùn)用非飽和土力學(xué)、飽和-非飽和滲流理論，對(duì)降雨誘發(fā)滑坡成因機(jī)理及其穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了系統(tǒng)研究。初步建立了一套由現(xiàn)場(chǎng)基質(zhì)吸力觀測(cè)→室內(nèi)非飽和土力學(xué)試驗(yàn)→機(jī)理分析→降雨誘發(fā)邊坡失穩(wěn)評(píng)價(jià)的方法體系。 (2)通過(guò)對(duì)典型庫(kù)水型滑坡的分析總結(jié)，將其按照成因機(jī)制分為直接誘發(fā)型和間接誘發(fā)型兩大類和五個(gè)亞類。 (3)通過(guò)廣泛查閱和對(duì)國(guó)內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)的綜合分析研究，對(duì)現(xiàn)有40余種滑坡預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型、方法及適宜性進(jìn)行了系統(tǒng)地分析論證，總結(jié)出近20種預(yù)報(bào)判據(jù)。并提出了一系列有關(guān)滑坡預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的理論和方法，如滑坡監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)降噪和平滑處理的變維kalman濾波、小波變換，多監(jiān)測(cè)點(diǎn)綜合預(yù)報(bào)的信息融合技術(shù)，多模型綜合預(yù)報(bào)方法等。 (4)首次提出了滑坡地質(zhì)(G)-力學(xué)機(jī)理(M)-變形(D)數(shù)值模型預(yù)報(bào)的新思路，并結(jié)合泄灘、石榴樹包兩個(gè)典型滑坡系統(tǒng)地闡述了GMD模型預(yù)報(bào)方法，并初步驗(yàn)證了該方法的有效性。 (5)提出了將數(shù)學(xué)模型定量預(yù)報(bào)、宏觀變形破壞跡象和專家經(jīng)驗(yàn)的定性預(yù)報(bào)與GMD數(shù)值模型預(yù)報(bào)三者有機(jī)結(jié)合的滑坡綜合預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的思想和方法。 (6)研制開發(fā)了“滑坡綜合預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)”和“地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)GIS系統(tǒng)”。 (7)采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、室內(nèi)分析測(cè)試、離心模擬、三維數(shù)值模擬以及理論分析等多種手段有機(jī)結(jié)合，對(duì)泄灘、石榴樹包滑坡的變形及演化過(guò)程進(jìn)行了成功地預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。該研究成果為三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治提供了直接的決策依據(jù)和技術(shù)支撐，并在我國(guó)西南地區(qū)數(shù)起重大地質(zhì)災(zāi)害和多個(gè)大型水電工程高邊坡的監(jiān)測(cè)預(yù)警中被推廣使用，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。 2100433B

前言

1 緒論

1.1 滑坡預(yù)報(bào)研究的歷史回顧

1.2 滑坡預(yù)報(bào)的基本類型與方法

1.3 滑坡預(yù)報(bào)的主要問(wèn)題與討論

1.4 滑坡預(yù)報(bào)的新思路——GMD數(shù)值模型預(yù)報(bào)

1.5 發(fā)展趨勢(shì)

1.6 本書的主要研究?jī)?nèi)容及取得的成果

第一篇 滑坡變形失穩(wěn)成因機(jī)理研究

2 降雨誘發(fā)滑坡機(jī)理與穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法研究

2.1 概述

2.2 非飽和土的強(qiáng)度理論

2.2.1 非飽和土的Mohr-Coulomb準(zhǔn)則

2.2.2 土水特征曲線研究

2.2.3 含水量對(duì)非飽和土抗剪強(qiáng)度的影響

2.3 非飽和土基質(zhì)吸力量測(cè)

2.3.1 觀測(cè)井及觀測(cè)目的!

2.3.2 基質(zhì)吸力及孔隙水壓力隨深度和坡體結(jié)構(gòu)的分布規(guī)律

2.3.3 基質(zhì)吸力及孔隙水壓力隨時(shí)間和降雨的變化規(guī)律

2.4 滑坡降雨入滲理論分析

2.4.1 飽和一非飽和滲流的基本理論

2.4.2 邊坡降雨入滲問(wèn)題

2.4.3 降雨入滲問(wèn)題的近似解

2.4.4 數(shù)值模擬方法及程序開發(fā)

2.5 降雨影響滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)理論與方法

2.5.1 基于非飽和土力學(xué)理論的極限平衡分析方法

2.5.2 降雨對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響機(jī)理

3 庫(kù)水誘發(fā)滑坡成因機(jī)理研究

3.1 概述

3.2 庫(kù)水誘發(fā)滑坡機(jī)理分析

3.2.1 直接誘發(fā)型

3.2.2 間接誘發(fā)型

3.3 水一巖相互作用理論與方法

3.3.1 等效連續(xù)介質(zhì)雙場(chǎng)耦合分析數(shù)學(xué)模型

3.3.2 雙場(chǎng)耦合作用的非線性有限元數(shù)值模擬的解法

3.4 滲流場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)耦合分析的數(shù)值模擬技術(shù)

3.4.1 3D-Modflow

3.4.2 FLAC

第二篇 滑坡預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)理論研究

4 滑坡預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)基本理論研究

4.1 滑坡預(yù)報(bào)的基本問(wèn)題

4.1.1 滑坡預(yù)報(bào)的基本概念

4.1.2 滑坡預(yù)報(bào)的基本原理

4.1.3 滑坡預(yù)報(bào)的時(shí)間尺度

4.1.4 滑坡監(jiān)測(cè)點(diǎn)的選取

4.2 滑坡監(jiān)測(cè)信息的處理

4.2.1 單點(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的處理

4.2.2 多點(diǎn)監(jiān)測(cè)信息的處理

4.3 滑坡演化階段的判別

4.3.1 曲線切線角速率法

4.3.2 人工免疫陰性選擇算法

5 滑坡預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型研究

5.1 滑坡的定量預(yù)報(bào)

5.1.1 確定性預(yù)報(bào)模型

5.1.2 統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)模型

5.1.3 非線性預(yù)報(bào)模型

5.1.4 類比分析法

5.1.5 多模型綜合定量預(yù)報(bào)

5.2 滑坡的定性預(yù)報(bào)

5.2.1 滑坡的穩(wěn)定性

5.2.2 滑坡的變形破壞機(jī)理

5.2.3 滑坡的變形階段及宏觀變形破壞跡象

5.2.4 滑坡的宏觀前兆異?，F(xiàn)象

5.2.5 滑坡預(yù)報(bào)知識(shí)庫(kù)

5.3 滑坡的GMD數(shù)值模型預(yù)報(bào)

5.4 滑坡的綜合預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)

6 滑坡預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)判據(jù)研究

6.1 安全系數(shù)和可靠概率預(yù)報(bào)判據(jù)

6.2 變形速率預(yù)報(bào)判據(jù)

6.2.1 巖質(zhì)邊坡滑坡位移速率判據(jù)

6.2.2 堆積層滑坡速率和位移矢量角判據(jù)

6.2.3 蠕變曲線切線角和矢量角判據(jù)

6.2.4 一些典型滑坡的位移速率

6.3 滑坡綜合信息預(yù)報(bào)判據(jù)

6.3.1 新灘滑坡綜合信息預(yù)報(bào)判據(jù)

6.3.2 黃臘石滑坡綜合信息預(yù)報(bào)判據(jù)

6.3.3 臬蘭山滑坡綜合信息預(yù)報(bào)判據(jù)

6.4 降雨與滑坡的關(guān)系

6.4.1 滑坡發(fā)生與暴雨頻次和降雨周期的關(guān)系

6.4.2 滑坡發(fā)生與降雨總量和降雨強(qiáng)度的關(guān)系

6.4.3 滑坡與降雨形式的關(guān)系

6.4.4 典型滑坡的降雨閥值

6.5 水庫(kù)蓄水對(duì)滑坡的影響

6.6 典型滑坡預(yù)報(bào)參數(shù)特征值

6.7 滑坡預(yù)報(bào)判據(jù)總結(jié)·

7 滑坡綜合預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)信息系統(tǒng)研究

7.1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系

7.2 系統(tǒng)的內(nèi)容及功能

7.3 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

7.3.1 滑坡基礎(chǔ)信息庫(kù)

7.3.2 滑坡預(yù)報(bào)綜合信息庫(kù)

7.4 滑坡定量預(yù)報(bào)模塊

7.5 滑坡定性預(yù)報(bào)模塊

7.5.1 變形破壞機(jī)理研究模塊

7.5.2 穩(wěn)定性評(píng)價(jià)模塊

7.5.3 變形階段判別模塊

7.5.4 破壞概率分析模塊

7.5.5 滑動(dòng)時(shí)間預(yù)報(bào)模塊

7.6 系統(tǒng)的開發(fā)

第三篇 典型滑坡預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)實(shí)例研究

8 新灘滑坡預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)研究

8.1 滑坡的基本特征

8.2 滑坡的形成條件

8.3 滑坡的變形發(fā)展過(guò)程

8.4 滑坡變形監(jiān)測(cè)

8.5 滑坡預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)

8.5.1 定量預(yù)報(bào)

8.5.2 定性預(yù)報(bào)

8.5.3 綜合預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)

9 三峽庫(kù)區(qū)泄灘滑坡GMD模型及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)研究

9.1 泄灘滑坡的基本特征

9.1.1 滑坡的形態(tài)特征

9.1.2 坡體的結(jié)構(gòu)特征及物質(zhì)組成

9.1.3 滑帶特征

9.1.4 泄灘滑坡水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征

9.2 泄灘滑坡滑帶土物理力學(xué)特性研究

9.2.1 泄灘滑坡滑帶土基本物理力學(xué)特性研究

9.2.2 泄灘滑坡滑帶土三軸流變?cè)囼?yàn)

9.2.3 泄灘滑坡滑帶土流變模型

9.3 庫(kù)水對(duì)泄灘滑坡影響的滲流分析

9.3.1 泄灘滑坡穩(wěn)定滲流分析

9.3.2 泄灘滑坡非穩(wěn)定滲流和水一巖耦合作用數(shù)值模擬

9.4 降雨對(duì)泄灘滑坡的影響分析

9.4.1 泄灘滑坡基質(zhì)吸力現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)

9.4.2 降雨入滲過(guò)程中泄灘滑坡滲流場(chǎng)數(shù)值模擬

9.4.3 降雨影響泄灘滑坡穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)

9.5 泄灘滑坡變形及穩(wěn)定性的FLAC分析

9.5.1 計(jì)算模型的建立

9.5.2 天然狀態(tài)下應(yīng)力一應(yīng)變場(chǎng)特征及穩(wěn)定性分析

9.5.3 蓄水條件下泄灘滑坡變形及穩(wěn)定性分析

9.6 泄灘滑坡離心模型試驗(yàn)研究

9.6.1 實(shí)驗(yàn)技術(shù)條件

9.6.2 離心模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

9.6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

9.7 基本認(rèn)識(shí)

10 三峽庫(kù)區(qū)石榴樹包滑坡GMD模型及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)研究

10.1 石榴樹包滑坡工程地質(zhì)條件

10.1.1 石榴樹包滑坡的形態(tài)特征

10.1.2 滑體的物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)特征

10.1.3 滑坡區(qū)巖土體物理力學(xué)性質(zhì)

……

11 二灘水庫(kù)金龍山滑坡GMD模型及預(yù)測(cè)報(bào)研究2100433B