地质灾害的监测和预报.pptVIP

主 要 内 容 一、地质灾害监测的目的和意义 二、监测的内容和方法 三、滑坡预报的理论和方法 四、实例 山西长晋高速公路K31滑坡 山西长晋高速公路K31边坡防治工程 GPS监测的技术要求： （1）所设的觇标必须能反映周围一定地区特征； （2）应避开树冠、建筑物等影响接收信号的障碍物； （3）觇标应设在相对稳固的地点，如岩石上、房屋上等； （4）在滑坡外稳定体上应设基线点，以便与滑体内移动点监测作对比； （5）为使监测结果更可靠，可用不同方法、不同时、日及不同卫星监测，以便相互核对。 三、滑坡预报的理论和方法 1.滑坡预报的重要性 2.滑坡预报的困难性 3.滑坡预报成功实例（国内外） 4.滑坡预报的阶段划分和预报参数 5.滑坡预报理论和方法 滑坡预报的阶段划分: 长期预报（预测）：1～3年 中期预报：3～12个月 短期预报：1～3个月 临滑预报：1～10天 滑坡预报参数: 长期预报、周期预报——特大降雨量，模糊数学评判； 中、短期预报——位移速度、变形量； 临滑预报——位移速度和加速度。 人们最关心的是短期预报和临滑预报。 滑坡预报理论和方法 1.日本斋藤迪孝方法（1970年） 理论依据——岩土蠕变三个阶段理论： 减速蠕变——等速蠕变——加速蠕变——破坏 蠕变曲线 岩土性质不同，其蠕变曲线也不同。滑坡的位移—时间曲线与蠕变曲线类同。 短期预报用等速蠕变资料，临滑预报用加速蠕变资料。 滑坡破坏时间 tr ： ——滑坡破坏时间（min）， ——恒定应变速度（10-4/min） 简化为: 在滑坡加速位移阶段，可用图解法快速求出剧滑时间。 即破坏（剧滑）时间与滑动速率成反比。 我国学者曾用此法反演过宝鸡卧龙寺新滑坡和洒勒山滑坡，结果较满意。 灰色系统理论方法 理论依据—将监测数据处理，使生成的数列呈现一定规律，其相应的曲线（折线）可以用典型曲线逼近，以逼近的曲线模型，对系列进行预测，指出预测值未来的发展范围。 梅荣生曾用此预报了湖北省鸡鸣寺滑坡。 回归分析法 滑坡接近破坏时，其位移—时间曲线接近抛物线形 S=at2+bt+c 若将坐标转换为时间—位移曲线，即：t=as2+bs+c 则可按△t→0,s→∞，用求导方法求出破坏时间。 位移—时间曲线和时间—位移曲线 滑体变形功率法 理论依据：滑坡剧滑破坏是滑带塑性区的发育和发展过程，即滑带岩土的渐近破坏，滑带塑性区逐渐扩展、贯通并达到极限破坏。 建立斜坡平面刚塑性模型，假定体积不变，材料不可压缩。 图 斜坡平面应变刚塑性模型 根据塑性力学下限定理有： ≥ ——第i条块在斜坡破坏时的体积力； ——第i条块在斜坡变形过程中某时刻的体积力。 根据塑性力学理论的上限定理有： ≤ K——剪切屈服极限强度。 ———滑面上速度间断。 根据虚功原理有： 滑体变形过程中所做的功： 变形功满足渐近破坏准则，达到某一峰值时滑坡整体下滑，因此变形功可作预报参数。 优点：多个监测点资料积分处理，最后能预报剧滑时刻。 四、实例——黄茨大滑坡预报 滑坡位置：甘肃省永靖县盐锅峡镇黄茨村 滑坡体积：600×104m3 滑坡性质：砂泥岩顺层滑坡 滑坡监测时间：1994年7月～1995年1月30日 滑坡预报时间：1995年1月27日预报1月31～2月7日 滑坡剧滑时间：1995年1月30日2时30分，相差21小时30分钟 预报方法：变形功率法 预报结果：人员疏散，未造成人员伤亡，受到省政府嘉奖 黄茨滑坡 黄茨滑坡工程地质及监视测点布置图 黄茨滑坡Ⅰ-Ⅰ地质断面图 10个地面监测桩的S-t曲线 黄茨滑坡变形功率频谱曲线 回归分析成果表 01.30 02.09 02.06 01.28 01.31 01.29 01.31 01.30 02.02 02.03 1995.01.27 02.01 02.09 02.04 01.26 01.30 01.30 01.31 02.01 02.03 02.01 1995.01.25 01.01 12.30 01.05 01.05 01.13 12.31 01.03 / / 01.01 1994.12.29 C1-1 C9 C8 C7 C6 C5 C4 C3 C2 C1 桩 号 图解分析成果表 01.27 02.05 01.31 01.31 01.29 01.30 02.05 01.28 01.29 01.01 1995.01.27 02.29 02.03 02.05 01.