国家自然科学基金(41372370) 作品数:15 被引量:123 H指数:6 相关作者: 谢谟文 杜岩 王立伟 胡嫚 刘秋强 更多>> 相关机构: 北京科技大学 中国地质环境监测院 国电大渡河猴子岩水电建设有限公司 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中国博士后科学基金 中央高校基本科研业务费专项资金 更多>> 相关领域: 建筑科学 天文地球 水利工程 更多>>
基于GIS的库岸滑坡滑速计算方法 被引量:4 2019年 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。 余国 谢谟文 胡庆忠 靳玉鹏关键词:GIS 基于固有振动频率的危岩安全监测试验研究 被引量:12 2016年 危岩体在经历地震和强降雨之后其抗滑力下降,从而导致重力作用失稳,是一种常见的破坏形式。危岩块体的失稳破坏取决于岩体结构面的状况,随着结构面的张开及黏结程度下降,危岩块体会发生失稳而崩塌,基于常规位移监测方法难以达到危岩块体监测预警的目的。而固有振动频率可以有效反映岩体的物理力学参数的变化,进而可以对其安全性做出预判。基于模型试验,在保持下滑力不变的情况下,通过固有振动频率来对滑坡内部的黏结力和摩擦力等力学指标进行分析。通过实际静摩擦力是否达到最大静摩擦力的方法来科学判识岩体的稳定情况。试验结果得出:计算的摩擦力可以有效分析岩体的安全性,并证明固有振动频率在降低至6 Hz以下,岩体开始趋于破坏。同时,得出由于摩擦力破坏后期占据抗滑力的比重逐渐升高,最高达到抗滑力的80%,从而造成破坏末期摩擦力不降反升的情况。基于固有振动频率的监测,可对岩体的损伤做出定量判断,也可评估岩体静摩擦力指标,从而实现扰动后岩体的安全评价。这种基于振动模态的岩体安全监测与损伤评价新的技术思路,将在实际工程中发挥重大作用。 杜岩 谢谟文 蒋宇静 李博 高阳 刘秋强关键词:危岩体 安全监测 预警 基于GIS的三维对称边坡滑面正应力分布逼近函数构造 被引量:3 2019年 基于栅格柱体单元构造出对称边坡滑面正应力分布的逼近函数,为在GIS(地理信息系统)中建立基于滑面正应力假定的极限平衡法提供了理论计算基础。结合GIS的强大空间数据分析能力,建立出一个基于栅格柱体单元的三维边坡稳定性分析极限平衡模型,且在无任何力的假设条件下,推导出基于栅格单元的滑面正应力分布构成。结合算例分析表明:在滑体滑动方向上,滑面正应力的分布一部分由滑体自重和外力构成,且对滑面正应力的贡献所占比例很大,为已知函数,另一部分由柱间作用力构成,所占比例很小,为未知函数,因此,柱间作用力分布可选用三阶拉格朗日多项式来近似逼近拟合;在垂直于滑体滑动方向上,滑面正应力分布采用抛物线近似逼近拟合;进而构造出对称边坡的基于栅格单元的滑面正应力分布逼近函数。并通过算例对该逼近函数的合理性进行了验证。 余国 谢谟文 孙紫豪 刘鹏关键词:三维边坡 逼近函数 GIS SBAS技术在矿区地铁选线中的应用 被引量:3 2019年 大规模的煤炭开采引起矿区地面沉陷,而同时随着地铁交通的发展,矿区沉降作为地铁建设中的不良工程地质问题也越来越突出.在矿产资源开发十分广泛的省份,地铁选线时经常无法回避沉降区的影响.因此依据矿区历史沉降趋势来选择地铁线路,对我国地铁交通的发展具有深远的意义.小基线子集法能克服传统合成孔径雷达差分干涉测量技术的一些弊端,并对影像数量要求不太严格,具有传统监测方法无法比拟的优势.本文以淮南谢家集矿区为研究区域,以ALOS-Palsar数据为数据源,采用SBAS技术对地铁线拟穿过矿区进行遥感监测.最终获取研究区域监测时间段内累积沉降量及年平均沉降速率,所得结果与现场调查结果基本一致.对不同线路方案通过该沉陷区的可行性进行分析,从而为地铁线路方案选择提供技术支撑,并验证了SBAS方法监测矿区地表形变的可行性. 黄洁慧 谢谟文 王立伟关键词:差分干涉测量 地面沉降 基于GIS的边坡稳定性计算方法研究 被引量:17 2019年 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。 余国 谢谟文 郑正勤 覃事河 杜岩关键词:GIS 边坡稳定性 组件对象模型 基于边坡单元的水库库岸稳定性层次分析与评价 被引量:4 2016年 [目的]分析影响孟底沟水库库岸稳定的影响因素,为水库库岸稳定性评价提供新思路。[方法]在工程地质条件分析及不良地质现象解译的基础上,运用边坡单元将各岸坡段划分为独立的研究对象,分析影响库岸稳定的诸多因素,把边坡单元的三维安全系数作为稳定性评价的基本指标,对影响边坡稳定的各因素采用层次分析法,建立基于边坡单元的库岸稳定性分段层次分析与评价方法。[结果]将该方法运用在工程实例中,结果表明其具有一定的可靠性和实用性。[结论]以边坡单元为研究对象,运用层次分析法可以有效地分析水库库岸的稳定性,为工程决策提供支持。 许波 谢谟文 何兴东 胡嫚关键词:库岸稳定 遥感解译 层次分析法 水库大坝渗透稳定性监控指标研究 被引量:7 2014年 以某土石坝为例,针对其拦河坝和顺河坝在稳定渗流和非稳定渗流进行力学分析和研究,着重从渗透坡降、渗流量以及边坡稳定性系数三个指标讨论,计算分析水库大坝的渗透安全性。借助有限元分析,渗流分析方法模拟真实的水库大坝工况,并得到浸润线预警指标。最后得出水库大坝断面浸润线的黄色和红色预警值,为工程实际监测提供参考依据,并计算得出地震作用下土石坝的安全状态。提出的水库大坝渗透稳定性预警线和地震工况下的安全分析,可以用于中小型土石坝的日常工程监测分析,为其安全运营提供科学参考和理论依据。 于满满 谢谟文 杜岩 王立伟关键词:土石坝 基于模态参量变化的边坡动态稳定分析新方法 被引量:6 2015年 边坡稳定问题一直是岩土工程领域研究的重要课题,但对于基于模态参量变化的动态稳定分析研究不多。因此,研究将坡体重点区域的黏聚力作为动态参量,实现边坡体动态稳定分析评价。基于GIS三维滑坡分析模块,结合实时固有振动频率对黏聚力参量进行调整,实现坡体更加客观的强度折减。固有振动频率与滑坡黏聚力关系的构建,可以有效解决数值分析中参数选取和调节的困难。通过试验和实际边坡的应用,基于模态参量变化的动态数值分析,避开了极限平衡法主观缺点,模拟结果更加符合客观实际。同时,分析结果更加客观、合理,在充分考虑边坡的空间特性的同时,也能客观评价强度折减情况,为边坡稳定性分析提供一个客观有效的新方法。 杜岩 谢谟文 吕夫侠 王增福 王桂杰 刘秋强关键词:边坡稳定 安全系数 边坡单元的SAR数据特征 被引量:1 2016年 针对传统D-InSAR技术以栅格单元为研究对象而无法充分反映地形条件的问题,该文提出了以边坡单位为研究对象的D-InSAR数据特征分析。通过基于边坡单元的区域地形因子与后向散射系数和相干系数关系的分析方法,建立了研究区域SAR数据的可信区域滤波方法,提取出了研究区域SAR数据分析结果的可信区域。该方法提高了SAR数据的有效性,为滑坡早期监测提供了可靠的数据基础。通过对金沙江乌东德区域的SAR数据实例分析,验证了该方法的实用性。 黄佳璇 杜伟超 王立伟 谢谟文关键词:SAR 基于三维激光扫描仪的滑坡表面变形监测方法——以金坪子滑坡为例 被引量:48 2013年 近年来,三维激光扫描仪越来越多地被应用于滑坡变形监测领域以降低或减少滑坡灾害带来的风险。本文以云南省乌东德地区金坪子滑坡为例,运用三维激光扫描仪监测技术对处在库区的金坪子滑坡表面变形进行了监测与研究。传统的监测数据显示,该滑坡正以每年约30cm的高速度向前推动,运动的结果可能危及周边居民的人身财产安全以及乌东德水电站的运营。研究中激光扫描数据集由高精度和高密度的三维点云组成,分别从6个站点、3次采集得到,时间跨度25个月(从2009年5月~2011年7月)。滑坡表面变形通过按时间序列排列扫描数据集的比较得出。通过采用三种方法,DEM(数字高程模型)比较,断面比较与固定点比较,分析已经过前处理的点云数据集,从而分析得到监测结果。此外,滑坡的变形量也计算得到。研究介绍了激光三维点云处理的流程,探讨了将三维激光扫描监测技术应用于大型、有部分植被覆盖的滑坡监测的可能性,并将监测结果分析与GIS平台结合起来,结果帮助我们大概地、基本地对滑坡稳定性做出评价。三维激光扫描监测滑坡变形的应用为我们在存在高风险的大型滑坡变形监测提供了另一种直观和高效的方式。 谢谟文 胡嫚 王立伟关键词:三维激光扫描仪 滑坡