發(fā)布時間：2017-10-03 20:41

  本文關鍵詞：基于GIS的馬家溝滑坡三維穩(wěn)定性計算與評價

  更多相關文章： 馬家溝滑坡 GIS 空間插值 自重穩(wěn)定性分區(qū) 三維穩(wěn)定性

【摘要】：本文以三峽庫區(qū)馬家溝滑坡為例,采用基于柵格剖分結合力學分析的方法對邊坡穩(wěn)定性進行評價。通過對地表面、邊界及鉆孔信息的提取和分析,采用GIS空間插值得到各地層底面及滑移面。以插值滑移面作為已知滑面,在ArcGIS柵格計算器中結合力學公式,對馬家溝滑坡的自重穩(wěn)定性進行分析,得到滑坡體穩(wěn)定性分區(qū)圖。在此基礎上,以馬家溝滑坡整體為研究對象,采用嵌入式VB編程建立了馬家溝滑坡的三維穩(wěn)定性計算模型,得到了不同工況下的三維穩(wěn)定性系數(shù)。最后,論文采用GE05的二維剖面模型對馬家溝滑坡進行穩(wěn)定性評價,并將評價結果與本文所述方法進行比較,進而驗證基于GIS三維邊坡穩(wěn)定性分析方法的可行性和準確性,并對GIS三維計算模型的優(yōu)勢與不足進行總結。取得了以下研究成果：(1)由于多項式插值得到的曲面并不會嚴格通過已知數(shù)據(jù)點,反距離加權插值的結果又會出現(xiàn)局部突起和陡坎,而徑向基函數(shù)插值的結果則可以比較平滑地反應滑移面的空間分布特征。因此在部分鉆孔滑帶位置明確的情況下可通過先后兩次采用徑向基函數(shù)插值的方法進行滑移面推測,得到滑移面的空間形態(tài)。(2)通過GIS自重穩(wěn)定性分區(qū)可知,馬家溝滑坡大部分已處于不穩(wěn)定和欠穩(wěn)定的狀態(tài),不穩(wěn)定區(qū)主要分布在滑體前緣、中部和后緣,欠穩(wěn)定區(qū)在滑體上則呈連續(xù)分布,穩(wěn)定區(qū)主要集中在邊界附近；在水位上升時,滑移面以上、地下水位面以下一定深度范圍內的滑塊(柵格柱體單元)的穩(wěn)定性會明顯減小,超過這個深度則變化不明顯；僅考慮短期的降雨入滲對各滑塊穩(wěn)定性的影響并不明顯。(3)可通過鉆孔連線方向、滑移面傾向的最頻值及根據(jù)地表面與滑移面傾向的關系等三種方法確定滑坡的主滑動方向,后在ArcGIS VBA中編程得到GIS三維計算模型,分別對自重、自重+不同地下水位、自重+不同地下水位+降雨入滲等工況進行計算,結果表明在各工況條件下馬家溝滑坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)(GIS三維Janbu法)或不穩(wěn)定狀態(tài)(GIS三維傳遞系數(shù)隱式解法),并且在水位上升時,馬家溝滑坡的整體穩(wěn)定性有所下降,而短期的降雨入滲對馬家溝滑坡整體穩(wěn)定性的影響不明顯。(4)通過GE05計算模型的結果與GIS三維計算模型的結果的比較可知,鉆孔剖面(二維計算剖面)并不一定是實際中最危險的剖面,并且二維剖面計算模型受外界條件變化的影響比GIS三維計算模型的大,說明GIS三維計算模型的計算結果考慮了滑坡的總體情況,比二維剖面計算更接近實際情況,并且計算區(qū)域更具有連續(xù)性,結果展示也更為豐富。
【關鍵詞】：馬家溝滑坡 GIS 空間插值 自重穩(wěn)定性分區(qū) 三維穩(wěn)定性
【學位授予單位】：南京大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P208;P642.22
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 選題依據(jù)9-10
• 1.2 GIS在邊坡穩(wěn)定性評價中的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 存在的問題12-13
• 1.4 研究內容與技術路線13-16
• 1.4.1 研究內容13
• 1.4.2 技術路線13-16
• 第2章 馬家溝滑坡概況16-22
• 2.1 自然地理條件16-17
• 2.1.1 地理位置16
• 2.1.2 地形地貌16-17
• 2.1.3 氣象水文17
• 2.2 區(qū)域地質構造條件17-18
• 2.2.1 區(qū)域地貌條件17-18
• 2.2.2 地層巖性條件18
• 2.2.3 地質構造條件18
• 2.3 馬家溝滑坡特征18-20
• 2.3.1 滑坡形態(tài)18-19
• 2.3.2 滑體物質19-20
• 2.3.3 滑帶、滑床物質20
• 2.4 前人研究概況20-22
• 第3章 基于GIS的馬家溝滑坡自重穩(wěn)定性分區(qū)22-41
• 3.1 GIS自重穩(wěn)定性分區(qū)的概念22
• 3.2 GIS自重穩(wěn)定性分區(qū)的方法22-25
• 3.2.1 基本思路22-24
• 3.2.2 運用的ArcGIS關鍵技術24-25
• 3.3 GIS自重穩(wěn)定分區(qū)的實現(xiàn)25-31
• 3.3.1 ArcGIS簡介25-26
• 3.3.2 基于ArcGIS的空間數(shù)據(jù)插值26-31
• 3.4 基于ArcGIS的馬家溝滑坡自重穩(wěn)定性分區(qū)31-40
• 3.4.1 計算參數(shù)選取31-36
• 3.4.2 天然狀態(tài)下的自重穩(wěn)定性分區(qū)36-37
• 3.4.3 考慮地下水位變化的自重穩(wěn)定性分區(qū)37-39
• 3.4.4 考慮降雨入滲的自重穩(wěn)定性分區(qū)39-40
• 3.5 本章小結40-41
• 第4章 基于GIS的馬家溝滑坡三維穩(wěn)定性計算41-57
• 4.1 GIS三維穩(wěn)定性計算的概念41
• 4.2 GIS三維穩(wěn)定性計算的方法41-44
• 4.2.1 基本思路41-42
• 4.2.2 技術難點42-44
• 4.2.3 運用的ArcGIS關鍵技術44
• 4.3 GIS三維穩(wěn)定性計算的實現(xiàn)44-53
• 4.3.1 計算模型44-47
• 4.3.2 計算過程47-53
• 4.4 基于ArcGIS的馬家溝滑坡三維穩(wěn)定性計算53-56
• 4.4.1 Janbu法三維模型的計算結果及分析53-55
• 4.4.2 傳遞系數(shù)隱式解法三維模型的計算結果及分析55-56
• 4.5 本章小結56-57
• 第5章 二維剖面計算結果對GIS三維計算模型的驗證57-67
• 5.1 概述57-58
• 5.2 GEO5土質邊坡穩(wěn)定性分析計算模型58-62
• 5.2.1 建模過程58-60
• 5.2.2 計算結果及分析60-62
• 5.3 GEO5有限元分析計算模型62-65
• 5.3.1 建模過程62-63
• 5.3.2 計算結果及分析63-65
• 5.4 GIS三維計算模型的優(yōu)勢與不足65-67
• 5.4.1 GIS三維計算模型的優(yōu)勢65-66
• 5.4.2 GIS三維計算模型的不足66-67
• 第6章 結論與展望67-70
• 6.1 主要結論67-68
• 6.2 研究特色與創(chuàng)新68
• 6.3 研究展望68-70
• 參考文獻70-75
• 致謝75-76
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文76-77

【參考文獻】

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本文編號：966613