基于改进突变理论的滑坡稳定性分级判别

基于改进的突变理论,提出一种滑坡稳定性的综合判别方法。利用山西省交城县24个滑坡实地调查的基础资料,从孕灾环境、承灾体属性和诱灾因素3个方面,选取相对高差、岩土体类型、斜坡岩土体风化程度与裂隙发育特征、植被覆盖率、斜坡结构类型、坡面形态、斜坡坡度、后缘加载、前缘切坡、降雨量10个指标,建立了滑坡稳定性判别模型。采用突变理论、模糊数学、贡献率法相结合的方法确定了初始隶属度函数值,由归一公式逐层递归运算得到总突变级数,利用改进的突变理论方法对总突变级数进行转换,形成新的滑坡稳定性判别准则。将改进后的评判结果与实地调查结果进行对比分析,表明改进的判别方法精度较高,可为滑坡地质灾害的稳定性评价及其防治提供参考。     

滑坡变形突变异常的小波识别方法

准确地判别滑坡的变形演化阶段,特别是对进入加速变形阶段突变点的识别,对及时捕捉滑坡前兆,尽早开展滑坡预警报和进行工程处理都具有十分重要的意义。将小波的多分辨分析与突变点识别原理相结合,依据滑坡的累积位移监测资料,结合3类典型滑坡(光滑型、阶跃型和振荡型)实例对滑坡进入加速变形阶段的突变点进行了识别研究。研究结果发现,滑坡在进入加速变形阶段时,其累积位移监测信号在4个连续尺度上分解重构后的细节信号的幅值均存在着明显的突变特征,而且4个尺度的突变特征均具有较好的一致性。据此特征,即可较为准确地识别滑坡进入加速变形阶段的突变点。     

基于熵权的属性识别模型在陕西土质滑坡危险度评价中的应用

根据陕西省三大区域土质滑坡的特点,选取9个影响因素,建立滑坡危险度评价分级标准,利用熵权理论客观地确定出各影响因素的权重,计算多指标综合属性测度,结合属性识别理论和置信度判别准则,对10个典型滑坡进行危险度评价。通过实地调查,评价结果与实际情况基本一致。     

基于贝叶斯的滑坡稳定性预测对比分析研究

滑坡稳定性的分析是一个复杂的系统工程,影响滑坡稳定性的因素较多。首先,基于相关系数理论描述滑坡稳定性影响因素对滑坡稳定状态影响的大小。再根据关联度大小筛选出影响滑坡稳定性的主要影响因素。其次,引入贝叶斯理论,滑坡稳定性的主要影响因素和滑坡的稳定状态建立了基于贝叶斯的滑坡稳定性预测模型。最后,在贝叶斯理论分析和MATLAB软件的基础上,以竹溪县197组滑坡数据中的100组滑坡数据作为训练样本,其余97组滑坡数据作为测试样本,代入模型进行判别。研究结果表明:其训练集稳定性预测的正确率为80%,测试集稳定性预测的正确率为80.41%。故基于贝叶斯的滑坡稳定性预测模型对于滑坡稳定性分析具有一定参考价值。同时,相关的方法也可以为其他工程研究提供参考。     

基于AHP-Fuzzy法的灰岩地区崩塌体失稳危险性评价

危岩崩塌体的形成是多种影响因素综合作用的结果,且影响因素具有复杂性与模糊性的特点。基于AHP法,通过分析影响三峡库区灰岩地区崩塌体发育的各种因素,选取地形和地质条件、崩塌体几何特征及其他3个因素作为准则层,遴选出了陡崖高度、陡崖结构特征、陡崖所处地质构造、崩塌体规模、主控结构面倾角、主控结构面贯通度、日最大降雨量、风化作用、地震烈度及人类工程活动等10个评价指标作为子准则层,构成了AHP法的层次结构,建立了危险性评价指标体系。将层次分析法和模糊综合评价法有机结合,构建了三峡库区灰岩地区崩塌体危险性模糊综合评价模型。通过工程实例磨子岩W1,W2,W3三个危岩体对该评价模型进行了检验,磨子岩危岩危险性评价结果符合磨子岩危岩整体稳定性较差,已经发生部分崩塌,危险性极大的客观实际,表明构建的三峡库区灰岩地区崩塌体危险性评价模型具有较好的的适用性。     

基于属性数学理论的排土场滑坡风险预测及分级

基于属性数学理论,研究了排土场滑坡风险评价问题,建立了排土场滑坡危险性预测及分级的属性识别法。将排土场滑坡危险性等级分为极高、较高、一般和较低4个级别;综合考虑排土场的地质条件、工程条件、气象条件和环境条件等4方面的因素,选择排土场地基坡度、边坡高度、边坡角、防排水设施、爆破质点振动速度、日降雨量、月累计雨量、最大地震烈度、下游人数、下游财产和乱采乱挖等11个参数作为评价指标,并确定了评价指标的分级标准;构建了单指标属性测度函数,以计算单指标的属性测度函数值和样本的综合属性测度值;应用置信度准则对样本进行了属性识别,以确定其状态级别属性。将建立的属性识别法对某露天矿山排土场进行滑坡风险识别,结果表明,属性识别法的识别结果与实际情况吻合,且评价结果与未确知测度法、物元可拓法的一致。     

基于人工神经元网络的滑坡稳定性预测评价

由于滑坡岩土体的结构与物理力学性质表现在宏观和微观上有着不连续性和高度的非线性等特点,其稳定性受地质因素和工程因素等综合影响,岩土体变形、演化规律的非线性和内在因素的非线性决定了滑坡是一个复杂多变的非线性系统.根据滑坡失稳的非线性特征,将人工神经元网络BP模型应用到滑坡稳定性的评价预测中,借助MATLAB的人工神经元网络工具箱,以国道G324上的86个滑坡数据为训练和预测样本对模型进行了实验和验证,结果表明,所建立的滑坡稳定性预测方法具有较高的预测精度.     

基于Bayes判别分析法的冲击地压预测与危险性分级

基于Bayes判别分析法,研究了冲击地压的预测与危险性分级问题。综合考虑冲击地压发生的自然因素、地质因素和开采技术因素,选择煤层厚度、倾角、埋深、地质构造情况、煤层倾角变化、厚度变化、瓦斯浓度、顶板管理、采前卸压情况和响煤炮声等10个参数作为判别因子;将冲击地压危险性等级分为微、弱、中和强4个级别,并作为Bayes判别分析的4个正态总体;选用现场实测的20组数据作为训练样本建立了Bayes线性判别函数和后验概率函数,以Bayes线性函数值和样本出现的总体的后验概率对样本所归属的总体进行识别;将建立的模型对训练样本进行回判,以回代误判率对模型进行检验;选用15组现场实测数据作为测试样本,以检验模型的可行性和可靠性。研究表明:冲击地压Bayes判别分析模型的回代误判率为0,对测试样本的识别正确率为93.33%,且与Fisher判别分析法的识别结果一致。     

滑坡稳定性的模糊综合评定：以陕西渭南地区重点滑坡为例

本文选用地形地貌、岩性结构、构造、大气降雨、水文地质和人类活动6个定量化的环境因子作为评定滑坡稳定性的标志。利用模糊综合评判方法,对陕西渭南地区数十个滑坡的目前稳定性作了分级判别。按渭南地区的实际情况将其稳定性分为稳定滑坡、较稳定滑坡、不稳定滑坡三级,其结果与实际较为符合。     

登陆中国台风灾害损失预评估模型研究

整理了2000-2008年登陆中国且灾情记录完整的34个台风案例,建立案例集;基于模糊数学法建立了台风灾害损失预评估模型。选择8项影响因子作为模型输入指标,利用层次分析法确定影响因子权重,计算案例集中每个台风的综合评价指数;通过对综合评价指数与受灾人口、农作物受灾面积及直接经济损失等典型灾情指标进行拟合;通过适当调整影响因子权重,拟合得出最优幂函数回归方程,从而实现对台风灾情的定量预评估。     

地震作用下滑坡水平运动距离概率预测模型∗

地震诱发滑坡失稳是一种常见的地质灾害。如何预测地震作用下滑坡的水平运动距离对该地质灾害的防治具有重要作用。现有经验预测模型存在不能区分有阻碍滑坡和无阻碍滑坡,依据的案例较少且只能提供滑坡水平运动距离的最优估计值而无法提供其预测误差的局限。针对上述不足,首先建立包含380个案例的地震滑坡水平运动距离案例库,基于最大似然法原理,提出可同时考虑有阻碍滑坡和无阻碍滑坡的地震滑坡运动距离经验模型标定方法。单因素回归分析表明,地震作用下滑坡水平运动距离与滑坡垂直运动距离和滑坡体积具有较高的相关性,与滑坡倾角和滑坡表面长宽比相关性较小。在此基础上,通过逐步回归的方法建立滑坡水平运动距离的多因素预测模型。案例分析表明,提出的模型具有较高的预测精度。提出的地震作用下滑坡水平运动距离预测模型可为地震滑坡危险性评价提供参考。     

一种滑坡堰塞坝稳定性的快速评估模型

通过搜集110个国内外滑坡堰塞湖的几何形态参数和溃决时间,运用相关性分析、偏相关性分析和正态分布检验,得到87组相关系数小于0.6的自变量组合。基于Fisher判别分析,通过特征值和交叉验证选择出分类能力较强的4组自变量组合。在此基础上,对这4组组合分别建立Fisher判别模型和逻辑回归模型,绘制ROC曲线,选择出最佳的稳定性评估模型。结果显示:影响堰塞坝稳定性的几何形态参数依次为堰塞坝坝高、体积、堰塞湖库容和湖水面积。采用唐家山堰塞坝、红石岩堰塞坝和木鱼镇堰塞坝3个实际案例,验证了评估模型的有效性。该研究可为滑坡堰塞坝应急抢险提供一定的实践指导。     

层次分析法在典型滑坡危险度评价中的应用

利用层次分析法,建立成对比较矩阵,将成对比较矩阵的特征向量作为典型滑坡评价因子的权重,确定了评价因子的影响力排序.建立了滑坡危险度评价指标,并确定了滑坡危险度等级,为滑坡预警和滑坡的治理提供了依据.     

基于改进突变级数法的地震灾害社会脆弱性风险评价研究——基于四川地震灾害案例

针对地震灾害社会脆弱性评价中指标权重赋值的主观性和传统突变级数评价方法存在冗余指标的问题,首先建立基于突变级数法的地震灾害社会脆弱性评价指标体系,并采用粗糙集属性约简方法改进基于突变级数法的地震灾害社会脆弱性评价指标体系;然后,利用突变级数法对地震灾害社会脆弱性进行评价;最后以四川地震灾害为例,通过对四川省各地区社会脆弱性评价结果进行分析,提出了风险应对建议。     

基于熵权的典型滑坡危险度评价

根据典型滑坡的强度指标和发生可能性指标建立了典型滑坡危险度评价指标体系,利用信息熵原理,结合中国科学院成都山地所滑坡数据库(CDMI)中云阳县18个典型岩质滑坡的资料计算了各评价因子的客观权重,建立了定量评价模型.计算了云阳县18个典型岩质滑坡的危险度,通过实地调查对评价结果进行了对比验证,危险度评价结果准确率达83.3%,该方法可作为评价典型滑坡危险度的新方法进行推广运用,为滑坡的防治提供参考.     

纵剖面形态的黄土斜坡地震危险性Logistic回归模型∗

强震诱发斜坡失稳破坏是黄土地区主要震害之一,快速准确判别黄土斜坡地震危险性对城市抗震规划和震后应急救援具有重要意义。利用野外实地调查的1920年海原地震诱发620组滑坡和380组未滑斜坡数据,验证纵剖面形态对黄土斜坡地震危险性的影响,对斜坡纵剖面形态进行单因素wald检验,单因素wald检验结果表明纵剖面形态对于滑坡地震危险性快速判别有积极意义。利用野外调查中简单易得的坡高、坡角、纵剖面形态和地震烈度几个因子,建立黄土高原区斜坡地震危险性判别的Logistic回归模型,给出黄土斜坡地震危险性的快速判别公式,使用该公式对1920年海原地震诱发滑坡回判和1718年通渭地震诱发黄土滑坡校验,同时对比了不考虑纵剖面形态的logistic回归模型的结果。计算表明:利用Logistic回归模型快速判别黄土斜坡地震危险性,合理确定影响因子并调整Logistic回归中各影响因子的参数,计算得到的斜坡失稳与实际滑坡发育情况较为吻合;斜坡纵剖面形态是影响斜坡地震危险性的重要影响因素,在Logistics回归模型中考虑该因素得到的预测公式,判别斜坡失稳准确度比不考虑该因素时高3%左右。     

大渡河上游某水电站库区滑坡的危险性评价

大渡河上游某拟建水电站突出的工程地质问题之一为库区内2个大型滑坡的稳定性。通过对滑坡的工程地质条件、变形特征、影响因素及成因机制分析,在定性分析的基础上,选择代表性剖面,分多种工况条件,利用极限平衡法对滑坡整体稳定性进行了定量计算。并在此基础上采用能量法、美国土木工程学会建议法和水科院经验公式法对局部滑体的滑动速度和产生的涌浪高度进行了预测计算和分析,由此得出滑坡对大坝安全运营和库区居民的危害程度的危险性评价。     

公路滑坡灾害链式反应阶段性识别方法研究

为了对公路滑坡的发育阶段做出准确判别,研究了公路滑坡灾害发育的链式反应机理,将滑坡的发育阶段划分为3个阶段。采用广泛调研和专家咨询的技术手段,从发育阶段的表现特征中选定了滑坡识别的相关因素集和评分,在此基础上采用模糊数学的方法对公路滑坡灾害的发育阶段进行了识别,并在陕南公路滑坡调查中初步应用。     

基于智能算法优化支持向量机模型的滑坡稳定性预测

影响滑坡稳定性的因素较多,利用滑坡稳定性影响因素快速预测滑坡稳定状态是当前滑坡研究的重要内容。利用相关系数、支持向量机、交叉验证法、遗传算法、粒子群优化算法等理论建立支持向量机模型对滑坡稳定性进行了研究。以湖北竹溪县197个滑坡为例,研究结果表明:遗传算法优化的支持向量机滑坡稳定性预测模型预测效果最好,与实际情况吻合得最好。最佳参数c为3.001 6、g为0.041 008,训练集滑坡稳定性预测的正确率为84%,测试集滑坡稳定性预测的正确率为79.32%。因此所提遗传算法优化的支持向量机滑坡稳定性预测模型对于滑坡稳定性分析具有一定参考价值。     

改进的灰色关联分析在滑坡危险性评价中的应用——以广东省滑坡危险性评价为例

利用改进的灰色关联分析方法,采用“中心化”无量纲的处理方法,对广东滑坡灾害危险性的影响因素进行灰色关联度分析。通过地形地貌条件、地层岩性特征、地质构造特征、岩土体结构特性、水文地质条件、植被覆盖率、降雨分布、地震、人类经济工程活动等9个评价因素与滑坡危险性的关联度计算,得出各影响因素与滑坡危险性评价的关系,具有一定的客观性、科学性和合理性。