基于地下水微动态的中江垮梁子滑坡变形先兆信息提取

来源 :成都理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fjkdkfjkldsjk
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前,滑坡的预警主要分为雨量阈值预警和位移(变形)阈值预警。大量学者对滑坡的监测预警进行研究后发现,由于滑坡的规模、类型各不相同,不同的滑坡得到的雨量阈值或变形阈值有很大差异,因而很难利用统一的失稳判据,来准确的判别和预测滑坡灾害。另外,受地表植被建筑等影响,对滑坡的表面位移进行精准监测存在一定的难度;对于近水平砂泥岩互层组成的平推式滑坡,在滑坡后缘拉陷槽水位没有达到临界水位时,一般不会发生坡体滑动,但一旦发生滑动将会非常迅速,会表现出显著的突发性,此时基于宏观变形规律的监测预警方法就显得无能为力。而水位的变化优先于地表位移,且地下水位具有不可压缩性和流动性等特点。滑坡在滑动过程中,含水岩体应力应变的变化,会引起含水层孔隙水压力改变,这种微动态变化靠水压力迅速传递到井水位中,表现出井水位微动态异常。因此可以通过观测坡体内地下水位的微动态异常进行滑坡先兆分析,来对降雨、位移预测法进行补充。本文以四川中江垮梁子滑坡为例,对滑坡体滑带上部的水位监测数据进行了分析,重点分析了影响滑坡体内地下水位的影响因素并对非周期性因素进行了消除,研究了水位时间序列数据中异常信号的识别方法和异常数据特征,通过与滑坡位移数据进行对比分析,探讨了地下水位微动异常识别滑坡前兆的效果。主要成果如下:(1)通过现场调查和对中江垮梁子滑坡监测井水位、当地的固体潮、气压、降雨数据的收集与分析,得出滑坡区内地下水位的影响因素主要有降水、气压、固体潮。研究了水位微动态中的气压及固体潮影响,结果表明水位存在与气压相似的1日、1/2日周期性关联,水位存在与固体潮相似的1日、1/2日和1/3日周期性关联。(2)采用斜率法和Clark法确定气压效率,并利用线性回归法和反卷积回归法对监测井水位的气压效应进行消除,最终通过频谱分析法对消除结果进行评价,找出适用于潜水位的气压效应消除方法。结果表明,由于考虑了水位变动的季节性趋势,Clark法获取的气压效率比斜率法更可靠;而反卷积回归法因为考虑了气压效应的时间滞后性,其对水位中气压效应的消除效果优于线性回归法。(3)建立了基于自学习的Pauta准则法对水位数据进行异常值检测,另采用残差法和指数平滑法的时间序列模型对地下水位微动态进行了异常值识别。将三种异常值检测效果进行综合对比分析,最终找寻到特征明显的异常值。(4)以滑坡位移数据为参照,分析了地下水微动态异常值对滑坡变形的响应特征,以及对坡体不稳定段与水位异常段的相关滞后性进行分析,得出位移与水位在不稳定段为正相关关系,且水位微动态异常值相对于位移变化提前4-6小时。基于微动态异常特征,分别在时间域和频率域对异常值进行预警阈值划分,依据划分的阈值对坡体稳定性进行分级,并与依据位移数据的切线角指标分级结果进行对比,发现在预警时间尺度上,基于微动态异常值的预警指标提前基于位移的预警指标5-14小时。
其他文献
黄土高原地质环境本身异常脆弱,近年来一系列重大工程建设其作用速度和强度远超地质营力,对地质环境产生重大影响,并导致灾变不断发生。近年来,大规模的城镇建设和农业发展带来的沟道侵蚀和水土流失问题日益严重,黄土台塬已支离破碎,部分地段甚至已将塬区瓦解。针对沟道侵蚀和水土流失问题的严重性与紧迫性,固沟保塬工程已成为有效缓解侵蚀问题的重要工程措施,但侵蚀问题仍需区分对待,对侵蚀严重的地方应立刻采取治理措施,
学位
青海省军功滑坡地处青海省果洛州玛沁县拉加镇曲哇加萨(军功)村黄河南岸,1985年至今发生过多次变形破坏,对拉加镇造成了巨大的财产损失,严重威胁到G227国道和坡脚居民的生命财产安全,对于滑坡变形破坏特征和变形破坏机理的研究迫在眉睫。通过开展现场调查、无人机测绘并结合前人的研究成果,目前已经基本查明了滑坡的变形破坏特征、变形破坏模式和主要的影响因素,在此基础上开展现场渗流试验、室内岩石力学试验、室内
学位
我国是世界上台风登陆最多,受台风影响最为严重的国家之一,台风的登陆常引发严重的地质灾害,其中由台风暴雨直接诱发的台风暴雨型泥石流成为了一类特殊的泥石流灾害类型,近年来随着全球气候变化,此类泥石流凭借其显著的突发性、群发性和破坏性,在我国东南沿海地区造成了严重的生命财产损失,愈发引起人们的重视。开展台风暴雨型泥石流的基本特征、启动机理、动力学特征等方面的研究,对此类泥石流的防治具有十分重要的理论和现
学位
阿坝藏族羌族自治州位于四川省西北部,属青藏歹字型构造体系中部川滇南北向构造体系归并复合的最北地段。区内构造复杂,尤其后“5.12”时代州内地震带处于高经爆发阶段,并且发生了明显的灾害链效应。再加上“4.20”芦山和“8.8”九寨沟等共三次强震,区内地应力被扰动、同时受近年频繁的短时强降雨和人类经济活动的影响,本就脆弱的地质环境已愈加敏感,各灾种的规模和数量远大于震前水平,并且还将持续很长的一段时间
学位
近年来青藏高原周缘河谷河床深厚覆盖层被越来越多的水电工程勘察予以揭露,因其成因复杂,岩土体力学特性差异显著,已成为大型工程建设的主要工程地质问题之一。本文以青藏高原台面上藏南地区某机场场地勘察中揭露的深厚覆盖层为研究对象,基于现场调查、钻探、坑探、物探等多手段揭示研究区深厚覆盖层具有横向分区和纵向分层特点,物理力学性质差异明显,成为机场地基稳定性的主要工程地质问题。钻探揭示研究区覆盖层深度均在30
学位
深圳市后海湾填海造陆区内下伏深厚淤泥质软土层,地质环境条件复杂,淤泥质软土是影响该区域基坑支护难易与成败的关键性地质体,同时,随着该区域基坑开挖面积、开挖深度的不断增大,基坑所表现出的空间效应和角部效应也愈发明显,对于基坑这样一个具有“长、宽、深”的三维空间体系,采用单一剖面计算的常规设计方法存在着一定的不足,支护方案往往还具有一定的优化空间。因此,有必要在充分认识填海造陆区软土工程特性的基础上,
学位
白鹤滩水电站即将开始蓄水,其中葫芦口~象鼻岭段人类工程活动最为强烈,居民区密集,滑坡灾害风险程度高,常规的人工地面调查等技术手段难以对目前处于活动性状态并身处高位隐蔽性强的滑坡隐患点进行早期识别。近年来合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)发展迅速,为活动性滑坡灾害的早期识别与监测提供了重要的技术支撑。本文以白鹤滩库区中葫芦口~象鼻岭库段为主要研究区,基于Sentinel-1A升降轨和ALOS P
学位
在能源结构优化的背景下,我国对地热资源的开发利用也进入了高要求、高质量的阶段,理论基础研究也不断完善。众多学者逐渐意识到在地热开采过程中,用于固定生产套管的固井水泥导热系数低,作为热阻时会影响换热效率,尤其在深井同轴换热系统中这一问题更为严重。现有数值模拟方面的研究都表明增大固井水泥导热系数可以在很大程度上提升地热井换热效率,减小为满足某些特殊能量需求所需的总钻井长度。但是,目前对于提升水泥导热性
学位
现代建筑施工中,以低水胶比为特征的高性能水泥基材料因其优良的性能,越来越得到广泛的应用。但是由于高性能水泥基材料相较普通水泥基材料结构更加致密,外部养护水源难以深入基体内部,致使传统养护手段难以满足工程要求。国内外学者研究提出,可以向水泥基材料中引入内部水源,从内部进行养护,来减缓基体的自收缩。而通过向水泥基材料中掺入各种类型的纤维,以提高基体的力学强度及耐久性,这一方法也得到了大量学者的研究和工
学位
近年来,我国居民人均可支配收入持续增长,居民财富不断积累,越来越多的家庭开始重视财富的多元化配置,居民理财意识的提升和综合理财规划的需求为商业银行发展财富管理业务提供了内生动力。同时,商业银行传统业务利润空间逐渐收窄,亟须寻找新的利润增长点,作为轻资本的财富管理业务,无疑是其利润增长的重要来源之一。目前商业银行在开展财富管理业务时,在产品创新、渠道建设、客群细分和团队建设等方面存在不足,所提供的财
期刊