黑方臺(tái)黃土滑坡成因機(jī)理、早期識(shí)別與監(jiān)測(cè)預(yù)警

目錄
第一篇 黑方臺(tái)黃土滑坡成災(zāi)模式與成因機(jī)理研究
第1章 黑方臺(tái)地質(zhì)環(huán)境概況 3
1.1 自然地理概況 3
1.1.1 黑方臺(tái)位置 3
1.1.2 氣象狀況 6
1.2 工程地質(zhì)條件 7
1.2.1 地層巖性 7
1.2.2 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造 10
1.2.3 地形地貌 11
1.2.4 水文地質(zhì)條件 14
1.3 人類工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng) 16
1.3.1 農(nóng)業(yè)灌溉 16
1.3.2 地質(zhì)災(zāi)害防治工程 17
1.3.3 公路工程開挖 17
1.3.4 人為采砂 17
1.4 本章小結(jié) 18
第2章 黃土滑坡空間分布規(guī)律和發(fā)育特征 19
2.1 黃土滑坡類型與編錄 19
2.2 黃土滑坡空間分布規(guī)律 22
2.3 黃土滑坡發(fā)育特征與成災(zāi)模式 23
2.3.1 黃土基巖型 24
2.3.2 滑移崩塌型 25
2.3.3 黃土泥流型 27
2.3.4 靜態(tài)液化型 29
2.4 黃土滑坡致災(zāi)因素 31
2.4.1 地層巖性控制滑坡類型 31
2.4.2 地下水控制成災(zāi)模式 32
2.5 本章小結(jié) 34
第3章 灌溉引起地下水響應(yīng) 36
3.1 高密度電阻率成像法基本原理 36
3.1.1 二維高密度電阻率成像法基本原理 36
3.1.2 三維高密度電阻率法基本原理 37
3.2 地下水分布調(diào)查方法 38
3.2.1 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查 38
3.2.2 高密度電阻率法的方法與流程 42
3.3 地下水位劃定依據(jù) 43
3.3.1 實(shí)驗(yàn)室測(cè)定黃土質(zhì)量含水率與電阻率關(guān)系特性 43
3.3.2 研究區(qū)黃土質(zhì)量含水率與電阻率關(guān)系特性 45
3.3.3 鉆孔水位標(biāo)定 47
3.3.4 理論地質(zhì)模型正反演分析 47
3.4 灌溉引起地下水位響應(yīng)特征 48
3.4.1 黑臺(tái)臺(tái)塬地下水位分布 48
3.4.2 塬邊黃土層地下水分布特征 50
3.4.3 灌溉引起土壤質(zhì)量含水率和地下水位動(dòng)態(tài)變化 54
3.5 地下水分布影響因素 58
3.5.1 地下水位與建筑物、果樹的分布密切相關(guān) 58
3.5.2 地下水位分布與斷層分布無關(guān) 60
3.6 本章小結(jié) 61
第4章 灌溉水入滲模式 62
4.1 優(yōu)勢(shì)通道流 62
4.1.1 現(xiàn)場(chǎng)灌溉試驗(yàn)方案 63
4.1.2 塬邊區(qū)域裂縫和土洞是地表水入滲的優(yōu)勢(shì)通道 65
4.2 活塞流 67
4.2.1 現(xiàn)場(chǎng)入滲試驗(yàn)步驟及描述 68
4.2.2 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果分析 73
4.2.3 數(shù)值模擬分析 78
4.2.4 ERT監(jiān)測(cè)結(jié)果與數(shù)值模擬對(duì)比分析 84
4.2.5 非飽和入滲影響因素 85
4.3 本章小結(jié) 86
第5章 灌溉對(duì)黃土物理化學(xué)性質(zhì)的影響 87
5.1 地下水長期作用對(duì)黃土微結(jié)構(gòu)的影響 88
5.2 地下水長期作用對(duì)黃土物理性質(zhì)的影響 91
5.2.1 黏粒含量隨浸水天數(shù)變化規(guī)律 91
5.2.2 Zeta電位隨浸水天數(shù)變化規(guī)律 92
5.3 地下水長期作用對(duì)黃土化學(xué)性質(zhì)的影響 94
5.3.1 黃土礦物成分隨浸水天數(shù)變化規(guī)律 94
5.3.2 浸泡液離子濃度隨浸水天數(shù)變化規(guī)律 96
5.4 本章小結(jié) 100
第6章 灌溉誘發(fā)黃土斜坡失穩(wěn)機(jī)理 102
6.1 黃土軟化的時(shí)效性 102
6.1.1 環(huán)剪試驗(yàn) 102
6.1.2 黃土強(qiáng)度隨浸水天數(shù)變化規(guī)律 104
6.1.3 水土相互作用對(duì)黃土強(qiáng)度弱化的時(shí)效性分析 107
6.2 黃土中可溶鹽含量對(duì)其強(qiáng)度的影響 108
6.2.1 “洗鹽”前后黃土強(qiáng)度變化規(guī)律 109
6.2.2 可溶鹽溶解對(duì)黃土強(qiáng)度的影響 110
6.3 黃土濕陷、溶濾(軟化)變形 112
6.3.1 黃土變形曲線 112
6.3.2 固結(jié)壓力對(duì)黃土濕陷系數(shù)、軟化系數(shù)的影響 113
6.4 原狀黃土的靜態(tài)液化特性 115
6.4.1 黃土靜態(tài)液化試驗(yàn)設(shè)計(jì) 115
6.4.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析 119
6.5 黃土靜態(tài)液化影響因素研究 123
6.5.1 黃土靜態(tài)液化試驗(yàn)設(shè)計(jì) 123
6.5.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析 128
6.6 基于常偏應(yīng)力排水剪三軸試驗(yàn)的應(yīng)變與孔壓變化關(guān)系 145
6.6.1 試驗(yàn)方案 146
6.6.2 試驗(yàn)過程和分析 147
6.7 基于物理模擬實(shí)驗(yàn)的黃土滑坡機(jī)理研究 149
6.7.1 實(shí)驗(yàn)裝置及模型設(shè)計(jì) 149
6.7.2 數(shù)據(jù)采集過程 150
6.7.3 實(shí)驗(yàn)過程和數(shù)據(jù)分析 150
6.8 本章小結(jié) 155
第二篇 黃土滑坡早期識(shí)別研究
第7章 黃土滑坡早期識(shí)別方法研究 159
7.1 早期識(shí)別方法的研究思路 159
7.1.1 我國常見地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的特點(diǎn) 159
7.1.2 地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)識(shí)別與監(jiān)測(cè)的*需求 160
7.1.3 地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)識(shí)別方法技術(shù)體系 160
7.2 “地質(zhì)判識(shí)”+“技術(shù)識(shí)別”相融合的識(shí)別方法體系 163
7.3 “天-空-地”一體化的重大地質(zhì)災(zāi)害隱患識(shí)別的“三查”體系 164
7.3.1 基于光學(xué)遙感和InSAR的地質(zhì)災(zāi)害隱患普查 164
7.3.2 基于機(jī)載LiDAR和無人機(jī)航拍的地質(zhì)災(zāi)害隱患詳查 170
7.3.3 基于地面調(diào)查和監(jiān)測(cè)的地質(zhì)災(zāi)害隱患核查 173
7.4 早期識(shí)別技術(shù)方法在其他地區(qū)應(yīng)用 173
7.4.1 丹巴縣城及周邊 173
7.4.2 理縣通化鄉(xiāng) 175
7.4.3 青海拉西瓦果卜岸坡 177
7.4.4 三峽庫區(qū) 177
7.5 多源空間信息技術(shù)融合方法在黑方臺(tái)示范 177
7.6 本章小結(jié) 179
第8章 黃土滑坡識(shí)別圖譜研究 180
8.1 黃土滑坡識(shí)別圖譜編制方法 180
8.1.1 黃土滑坡變形時(shí)間曲線 181
8.1.2 黃土滑坡演化基本規(guī)律和破壞運(yùn)動(dòng)過程 183
8.1.3 黃土滑坡識(shí)別圖譜編制思路 184
8.1.4 滑坡識(shí)別圖譜包括內(nèi)容和識(shí)別指標(biāo) 184
8.2 各類黃土滑坡識(shí)別圖譜研究 185
8.2.1 黃土崩塌 185
8.2.2 黃土內(nèi)滑坡 190
8.2.3 黃土基巖接觸面滑坡 193
8.2.4 黃土基巖滑坡 194
8.3 本章小節(jié) 196
第9章 基于光學(xué)遙感和InSAR的黃土滑坡潛在隱患普查 197
9.1 黃土滑坡時(shí)空演化特征 198
9.1.1 黨川段黃土滑坡時(shí)空演化特征 199
9.1.2 陳家溝黃土滑坡時(shí)空演化特征 202
9.1.3 焦家段黃土滑坡時(shí)空演化特征 204
9.1.4 焦家崖段黃土滑坡時(shí)空演化特征 205
9.2 黃土滑坡時(shí)空演化規(guī)律 207
9.3 基于光學(xué)遙感的黃土滑坡潛在隱患普查 210
9.3.1 塬邊“溝壑區(qū)” 210
9.3.2 滑坡“空區(qū)” 211
9.4 基于InSAR的黃土滑坡潛在隱患普查 215
9.4.1 時(shí)序InSAR分析技術(shù) 215
9.4.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 216
9.4.3 黑方臺(tái)地區(qū)多時(shí)相滑坡識(shí)別結(jié)果 218
9.4.4 InSAR滑坡識(shí)別結(jié)果驗(yàn)證 220
9.5 本章小結(jié) 226
第10章 基于無人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)的黃土滑坡潛在隱患詳查 228
10.1 無人機(jī)低空攝影測(cè)量原理與數(shù)據(jù)獲取方法 228
10.1.1 無人機(jī)低空攝影測(cè)量原理 228
10.1.2 無人機(jī)低空攝影測(cè)量系統(tǒng) 229
10.1.3 數(shù)據(jù)獲取流程與方法 230
10.1.4 滑坡變形識(shí)別方法 237
10.2 無人機(jī)低空攝影測(cè)量結(jié)果精度分析 241
10.3 基于無人機(jī)低空攝影測(cè)量的滑坡特征分析 244
10.3.1 滑坡運(yùn)動(dòng)過程重建 244
10.3.2 滑坡體積精細(xì)測(cè)繪 246
10.4 基于無人機(jī)低空攝影測(cè)量的黃土滑坡潛在隱患詳查 249
10.4.1 裂縫時(shí)空演化規(guī)律 249
10.4.2 斜坡體微變形 252
10.5 本章小結(jié) 256
第11章 黃土滑坡形成和發(fā)生條件 258
11.1 裂縫分布與滑坡發(fā)育空間配套關(guān)系 259
11.1.1 裂縫發(fā)育規(guī)律 259
11.1.2 裂縫形成機(jī)理 262
11.1.3 裂縫分布演化與滑坡發(fā)育空間配套關(guān)系 263
11.2 地下水富集和壅高地段 265
11.2.1 模式一：先期滑坡覆蓋和黃土水力梯度作用 265
11.2.2 模式二：降雨作用 269
11.3 黃土斜坡臨界水位 270
11.3.1 地下水對(duì)不同類型滑坡的影響 270
11.3.2 基于臨界水位早期識(shí)別方法 275
11.3.3 地下水位與坡體穩(wěn)定性關(guān)系分析 276
11.3.4 基于臨界水位的黃土滑坡潛在隱患早期識(shí)別 277
11.4 黃土斜坡豎向臨界變形量 279
11.4.1 豎向臨界變形量識(shí)別理論基礎(chǔ) 279
11.4.2 基于臨界豎向變形量的早期識(shí)別方法 280
11.4.3 臨界豎向變形量預(yù)警實(shí)例 283
11.5 基于地表活動(dòng)的黃土滑坡潛在隱患綜合識(shí)別方法 284
11.5.1 黃土基巖型地表活動(dòng)早期識(shí)別 284
11.5.2 滑移崩塌型地表活動(dòng)早期識(shí)別 284
11.5.3 黃土泥流型地表活動(dòng)早期識(shí)別 285
11.5.4 靜態(tài)液化型地表活動(dòng)早期識(shí)別 286
11.6 本章小結(jié) 288
第三篇 黃土滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警理論方法與示范
第12章 黃土滑坡監(jiān)測(cè)技術(shù)方法研究 291
12.1 黃土滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警基本流程 292
12.2 黃土滑坡監(jiān)測(cè)位置選擇 294
12.3 監(jiān)測(cè)方法和設(shè)備布設(shè) 296
12.3.1 監(jiān)測(cè)方法和設(shè)備選用 296
12.3.2 監(jiān)測(cè)儀器布設(shè) 299
12.4 本章小結(jié) 301
第13章 黃土滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警理論方法 302
13.1 基于WebGIS的黑方臺(tái)黃土滑坡信息管理系統(tǒng) 302
13.2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理與分析 303
13.2.1 移動(dòng)平均法 303
13.2.2 *小二乘法 306
13.3 早期預(yù)警判據(jù) 307
13.3.1 變形速率閾值的確定 308
13.3.2 基于過程預(yù)警的判據(jù) 311
13.3 預(yù)警信息發(fā)布 312
13.4 早期預(yù)警成功示范 314
13.4.1 黑方臺(tái)地區(qū)成功預(yù)警的滑坡 314
13.4.2 典型滑坡成功預(yù)警的實(shí)現(xiàn)過程：CJ6#滑坡 315
13.4.3 典型滑坡成功預(yù)警的實(shí)現(xiàn)過程：DC4#滑坡 317
13.5 本章小結(jié) 319
第14章 黃土滑坡短期臨滑預(yù)報(bào)方法研究 321
14.1 基于速度倒數(shù)法模型短期時(shí)間預(yù)報(bào)方法 321
14.1.1 速度倒數(shù)法模型在變形曲線上的應(yīng)用 321
14.1.2 基于速率倒數(shù)法模型的短期預(yù)報(bào)方法 323
14.2 基于齋藤模型的滑坡臨滑時(shí)間預(yù)報(bào)方法改進(jìn)及應(yīng)用 326
14.2.1 滑坡臨滑時(shí)間預(yù)報(bào)方法的改進(jìn) 326
14.2.2 臨滑時(shí)間預(yù)報(bào)方法應(yīng)用實(shí)例 331
14.3 本章小結(jié) 334
第四篇 黃土滑坡危害