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公路沿线发生的滑坡、泥石流等自然灾害是造成交通停滞的主要原因。对公路沿线边坡进行稳定性评价及滑坡灾害分析对于公路管理和灾害防治具有重要意义。为了能对大范围边坡应用三维力学模型进行稳定性评价,研究中将较大研究区域划分为多个边坡单元（slope unit）,并介绍了边坡单元划分方法。对每个边坡单元,采用随机生成许多假想滑动面并通过一个基于GIS的边坡稳定性三维分析模型计算其安全系数的方法,找出具有最小安全系数的危险滑动面,同时求出在试算过程中安全系数小于某临界值（通常设为1.0）的结果出现的比率,作为该边坡单元的滑坡发生概率,以此作为指标对研究区域进行危险度评价。通过对日本49号国道沿线边坡中的应用对该方法的实用性进行了验证。 相似文献
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公路沿线花岗岩风化区滑坡危险度评价--以日本49号国道合户地区为例 总被引：2，自引：1，他引：2
对公路沿线边坡进行稳定性评价及滑坡灾害分析，对于由滑坡、泥石流等引起的公路灾害的防治具有重要指导意义。为了评价处于花岗岩风化区的日本福岛县合户地区49号国道沿线边坡的滑坡危险程度，在调查和分析了该地区的表层破坏模式、并通过简易探测方法摸清了风化土层的厚度分布后，将研究区域划分为边坡单元(Slopeunit)，使用椭球体下半部模拟滑动面的形状，通过随机试算法确定各边坡单元危险滑动面的位置及空间形状；采用一种基于GIS的边坡稳定性三维分析模型计算各边坡单元最小安全系数以及滑坡发生概率，定量评价滑坡灾害危险程度。所有的计算过程及结果显示均在一个基于GIS平台的系统中完成，为如何利用GIS技术更好地为滑坡灾害防治工作服务拓宽了思路。 相似文献
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空间三维滑坡敏感性分区工具及其应用 总被引：1，自引：0，他引：1
对于滑坡敏感性分区目前有三种方法:定性法、统计法和基于岩土定量模型的确定性方法。定性法基于对滑坡敏感性或灾害评估的人为判断;统计法用一个来源于结合了权重因子的预测函数或指标;而确定性法,或者说是物理定量模型法以质量、能量和动量守恒定律为基础。二维确定性模型广泛用于土木工程设计,而无限边坡模型(一维)也用于滑坡灾害分区的确定性模型。文中提出了一个新的基于GIS(地理信息系统)的滑坡敏感性分区系统,这个系统可用于从复杂地形中确认可能的危险三维(3-D)滑坡体。所有与滑坡相关的空间数据(矢量或栅格数据)都被集成到这个系统中。通过把研究区域划分为边坡单元并假定初始滑动面是椭球的下半部分,并使用Monte Carlo随机搜索法,三维滑坡稳定性分析中的三维最危险滑面是三维安全系数最小的地方。使用近似方法假定有效凝聚力、有效摩擦角和三维安全系数服从正态分布,可以计算出滑坡失稳概率。3DSlopeGIS是一个计算机程序,它内嵌了GIS Developer kit(ArcObjects of ESRI)来实现GIS空间分析功能和有效的数据管理。应用此工具可以解决所有的三维边坡空间数据解问题。通过使用空间分析、数据管理和GIS的可视化功能来处理复杂的边坡数据,三维边坡稳定性问题很容易用一个友好的可视化图形界面来解决。将3DSlopeGIS系统应用到3个滑坡敏感性分区的实例中:第一个是一个城市规划项目,第二个是预测以往滑坡灾害对临近区域可能的影响,第三个则是沿着国家主干道的滑坡分区。基于足够次数的Monte Carlo模拟法,可以确认可能的最危险滑坡体。这在以往的传统边坡稳定性分析中是不可能的。 相似文献
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结合GIS（地理信息系统）的空间分析能力和滑动面正应力分布假定模型,建立了基于栅格单元的三维边坡极限平衡模型,提出了基于GIS的边坡稳定性计算方法。该方法首先建立了基于栅格柱体单元的三维边坡稳定性分析模型,给出了模型参数在GIS中的空间表达式;其次,在极限平衡条件下,推导出滑体在GIS中的3个力平衡方程式和1个力矩平衡方程式,形成了用于求解三维安全系数的方程组;最后,基于摩尔-库仑强度准则,以及滑动面正应力分布的假定,求解三维安全系数。同时利用COM（组件对象模型）技术开发出一个基于GIS的三维边坡稳定性分析扩展模块,该模块可实现复杂的算法计算以及多种组合荷载下的稳定性计算,并通过算例验证了该模块的正确性和便利性。 相似文献
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结合GIS(geographic information systems,地理信息系统)的空间数据处理能力,将潘家铮法从二维扩展到三维,提出一个基于栅格柱体单元的库岸滑坡滑速计算方法。建立了基于栅格柱体单元的三维滑坡滑速计算分析模型,给出了模型参数在GIS中的空间计算表达式。其次,通过对计算模型进行受力分析,结合牛顿运动定律,选取了沿滑体滑动方向和垂直方向来建立动力平衡方程,从而求解三维滑坡滑速。在GIS中开发出一个三维滑坡滑速计算扩展模块,并通过实例与潘家铮法所得结果进行对比。结果表明,该方法比潘家铮法计算的最大速度结果大15.2%,比启动加速度结果大32.8%,比达到最大速度的滑动时间短1 s。 相似文献
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本文对持续暴雨引起的某一复杂挡土墙边坡产生滑坡的形成机理进行了科学分析和预测,计算了边坡稳定性。结合地形条件、规划道路以及经济性,提出在滑坡坡脚修建锚拉桩板墙的治理方案。本研究可为类似滑坡的治理提供参考。 相似文献
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《岩土力学》2017,(1):221-228
基于开源地理信息系统(GRASS GIS),建立三维极限平衡Hovland模型,研究了边坡稳定性计算方法。采用空间平面投影方法对椭球滑动面中各组成单元面积计算方法进行改进,提高了计算效率。考虑边坡主滑方向与各单元倾向之间的关系,给出了能反映正负变化的滑动面各单元安全系数表达式。通过引入约束Delaunay三角形剖分方法与网格优化算法来生成滑面不规则三角形格网(简称TIN)模型,弥补了Grid模型在滑动面边界准确表达方面的不足。相比Grid模型,在相同网格分辨率条件下,TIN滑动面获得的边坡整体安全系数更加接近正确解,能够有效提升计算精度。通过考题与工程实例,对所提方法与程序模块的正确性进行了验证。结果表明,通过分析滑动面上各单元的安全系数,可以进一步划分不稳定区域与阻滑区,能够为滑坡治理措施的制定提供重要参考。 相似文献
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《Computers and Geotechnics》2006,33(4-5):260-274
Three-dimensional (3D) evaluation of slope stability is a widely addressed problem in the domain of geotechnical engineering. The growing popularity of the geographical information system (GIS) approach, with capacities ranging from conventional data storage to complex spatial analysis and graphical presentation, means that it is also becoming a powerful tool for geotechnical engineers. In this study, in which we combine GIS grid-based data with four proposed column-based models of 3D slope stability analysis, we have devised new correspondent GIS grid-based 3D deterministic models to calculate the safety factor of the slope. Based on the four GIS-based 3D slope stability analysis models, a GIS-based program, 3DSlopeGIS, has been developed to implement the algorithm where all the input data are in the same format as the GIS dataset. The 3DSlopeGIS system, which is an extension of the widely used GIS software package, represents the combined development of 3D slope stability analysis and GIS-based component object model (COM) skills. Since all related data are supplied in the GIS format, this new database approach will be convenient for the repeated renewal and consulting of data. Certain widely addressed examples are evaluated in this paper and the results show the correction and potential of this GIS-based tool as a means of assessing the 3D stability of a slope. Two practical slope problems have been evaluated using the 3DSlopeGIS system. The results illustrate the convenience of data management as well as the effective range selection of Monte-Carlo random variables and the critical slip surface location in some parts of a lava dome. 相似文献
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渗流场与斜坡稳定性的耦合分析是揭示灌溉诱发型黄土滑坡机理的重要途径,也是后续开展基于水位的滑坡灾害风险控制的基础.在综合分析研究区地质结构和水文地质条件的基础上,以调查、钻探、测量、三维激光扫描和监测资料为依据,联合应用Visual Modflow和FLAC3D数值模拟软件,开展潜水渗流场与斜坡稳定性的耦合分析,模型计算结果与监测及野外调查结果吻合较好,潜水渗流场的演化对斜坡稳定性具有控制作用,随着潜水位的升高,台塬周边不稳定区域逐年增加,1990、2000和2010年焦家崖头附近最大位移值分别为0.85、1.19和1.80m. 相似文献
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Spatial probabilistic modeling of slope failure using an integrated GIS Monte Carlo simulation approach 总被引：4，自引：0，他引：4
Spatial probabilistic modeling of slope failure using a combined Geographic Information System (GIS), infinite-slope stability model and Monte Carlo simulation approach is proposed and applied in the landslide-prone area of Sasebo city, southern Japan. A digital elevation model (DEM) for the study area has been created at a scale of 1/2500. Calculated results of slope angle and slope aspect derived from the DEM are discussed. Through the spatial interpolation of the identified stream network, the thickness distribution of the colluvium above Tertiary strata is determined with precision. Finally, by integrating an infinite-slope stability model and Monte Carlo simulation with GIS, and applying spatial processing, a slope failure probability distribution map is obtained for the case of both low and high water levels. 相似文献
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为了研究大范围内区域斜坡的稳定性,本文提出了一套基于典型剖面分析的区域斜坡稳定性分区方法。首先,在ArcGIS水文分析的基础上划分斜坡单元;其次,利用MATLAB开发程序,完成斜坡单元的剖分、典型剖面的搜索和提取工作;再次,利用MATLAB动态生成FLAC2D命令流文件,自动计算得到区域斜坡稳定性系数的分布;最后,基于定量计算在ArcGIS中对区域斜坡进行稳定性分区评价。本文选取陕西耀县幅1:5万环境地质调查区内黄土斜坡较发育段作为研究对象,对本方法进行验证。计算结果:（1）研究区域划分为不稳定区、基本稳定区和稳定区3个区;（2）整个方法体系采取智能化的设计理念,各计算步骤之间自动调用执行,程序衔接良好;（3）将GIS分析与外部计算相结合,实现单个斜坡的稳定性计算到区域的推广。 相似文献