發(fā)布時間：2020-07-16 15:25

【摘要】：滑坡是典型的地質(zhì)災(zāi)害之一,作為一種突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害,不僅對人民生命財產(chǎn)安全有嚴(yán)重威脅和危害,同時也影響和破壞地質(zhì)環(huán)境�；碌姆�(wěn)定性分析與評價研究對滑坡災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)具有重要的理論意義和實際意義,突變級數(shù)法作為一種綜合評價方法,在滑坡穩(wěn)定性分析中具有重要的應(yīng)用前景。本文以勉縣堆積層滑坡為研究對象,通過野外調(diào)查和資料分析,采用突變級數(shù)法對勉縣50個堆積層滑坡進行了穩(wěn)定性分析,確定了堆積層滑坡穩(wěn)定性評價的指標(biāo)體系。首先選擇其中35個堆積層滑坡作為訓(xùn)練樣本,根據(jù)初等突變模型計算出各個滑坡的突變級數(shù)值,同時結(jié)合滑坡的實際穩(wěn)定狀態(tài),建立堆積層滑坡穩(wěn)定性分析突變級數(shù)評價標(biāo)準(zhǔn)。其次選擇剩余15個堆積層滑坡作為驗證樣本,驗證突變級數(shù)評價標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確性,結(jié)果表明準(zhǔn)確率為93.3%。最后選取兩個典型堆積層滑坡,運用經(jīng)典力學(xué)分析方法對其穩(wěn)定性進行進一步定量研究,其分析結(jié)果與突變級數(shù)法判斷結(jié)果基本一致,進一步驗證了論文研究確定的堆積層滑坡穩(wěn)定性突變級數(shù)法評價標(biāo)準(zhǔn)的可靠性。論文最后將相關(guān)研究結(jié)論應(yīng)用于研究區(qū)131km~2范圍進行了區(qū)域性堆積層斜坡穩(wěn)定性評價,將評價區(qū)劃分為304個斜坡單元,采用突變級數(shù)法對其進行穩(wěn)定性分析,并利用基于GIS的隨機森林算法對斜坡單元進行穩(wěn)定性區(qū)劃對比分析,并將兩者分析評價的結(jié)果與區(qū)域內(nèi)實際發(fā)育的滑坡災(zāi)害進行檢驗,認(rèn)為研究所得基于突變級數(shù)法的單體堆積層滑坡穩(wěn)定性評價標(biāo)準(zhǔn)在區(qū)域斜坡穩(wěn)定性分析中具有較高的適用性。
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：P642.22
【圖文】：

2 研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境背景2 研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境背景地理概況位置與交通屬陜西省漢中市，縣域東經(jīng) 106°21′~106°57′，北緯 32°53′~33°38241 個行政村，轄區(qū)面積約 2400km2。其地處漢中盆地西端，北靠兩縣接壤，南依巴山北麓，西邊相鄰寧強縣、略陽縣，東接漢臺鐵路、公路等交通設(shè)施完善。區(qū)內(nèi)鐵路線總長 61km，西起陽平關(guān)勉縣縣境�？h域內(nèi)主要公路網(wǎng)由勉寧高速、108 國道（昆明-北京、茶店-張家河等 10 多條分支交通線路組成（圖 2.1）。

西安科技大學(xué)全日制工程碩士學(xué)位論文象水文區(qū)內(nèi)氣候類型主要為北亞熱帶大陸季風(fēng)氣候，受北部秦嶺及南部巴異顯著。據(jù)勉縣氣象站歷史材料統(tǒng)計顯示：區(qū)內(nèi)氣候總體特征為春季多雨，秋季潮濕多雨，冬季干燥寒冷。最低氣溫為零下 10.2℃，最高氣溫為 14.2℃。每年 1 月氣溫最低，其平均氣溫為 2.2℃；7 月氣溫最內(nèi)雨量豐富，但降雨量時空差異較大。降雨時段集中在夏季、秋季為主，且降雨量約占全年雨量 76%，而冬季、春季干旱少雨，年平區(qū)內(nèi)河流均為長江流域，數(shù)量較多。調(diào)查顯示流域面積為 10km2以域面積為 100km2以上的河流數(shù) 11 條。其中漢江為境內(nèi)最長的河流 79km，其支流眾多，且多屬山溪性河流（圖 2.2）。

3 基于突變級數(shù)法的單體堆積層滑坡穩(wěn)定性分析21圖 3.1 尖點突變模型圖3.1.3 突變理論在滑坡穩(wěn)定性中的適用性初等突變理論的應(yīng)用基本上可分為兩類：定量描述和定性分析。其中，定量描述主要適用于數(shù)理化等“硬”科學(xué)中，通過尋找一個勢函數(shù)或與某一突變流形或分叉集有相同描述的系統(tǒng)，應(yīng)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方法，將其歸結(jié)為 Thom 分類表中的某一類型；定性分析主要適用于生物、社會等“軟”科學(xué)中，即通過觀察到的現(xiàn)象假設(shè)初等突變模型，進行數(shù)據(jù)擬合檢驗?zāi)Ｐ湍芊窠忉層^察到的現(xiàn)象，并推斷現(xiàn)象的機理，導(dǎo)出物理模型[51]。突變理論在研究滑坡體的破壞時，是當(dāng)作對某一系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行分析的過程。當(dāng)斜坡體達(dá)到極限平衡狀態(tài)后，可能會發(fā)生滑坡，這時處于極限平衡狀態(tài)的坡體變化機制較為復(fù)雜，關(guān)鍵是由于坡體的動力學(xué)過程存在多重性特征，也就是分歧行為，從數(shù)學(xué)角度可以采用分歧集來表示，坡體的最終變化依賴于分歧集中的奇點性質(zhì)，突出了非線性特征對滑坡穩(wěn)定性的影響[52]。因而，滑坡的穩(wěn)定性分析可以用突變理論的思想加以研究。突變級數(shù)法是在突變理論的基礎(chǔ)上發(fā)展的，是定性與定量相結(jié)合的方法，可用于多目標(biāo)評價和多目標(biāo)決策問題的研究[50]，在很多領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。在地學(xué)領(lǐng)域內(nèi)突變理論可用于滑坡時間預(yù)測、邊坡穩(wěn)定性評價和圍巖穩(wěn)定性分類評價等，如周小平[53]等對滑帶土體材料的本構(gòu)關(guān)系進行分析，并利用突變理論的分叉集，建立模型對滑坡時間預(yù)測；高科[54]等將突變級數(shù)法應(yīng)用于邊坡地震的穩(wěn)定性分析評價中，為邊坡地震穩(wěn)定性研究提供了一種新思路。

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本文編號：2758173