InSAR与数值模拟协同的排土场边坡稳定性分析及形变预测研究

作     者：李如仁 李梦晨 葛永权 LI Ruren;LI Mengchen;GE Yongquan

作者机构：沈阳建筑大学交通与测绘工程学院辽宁沈阳110168 沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110168 

出 版 物：《矿业研究与开发》 (Mining Research and Development)

年 卷 期：2024年第44卷第6期

页      面：217-227页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51774204) 

主　　题：排土场滑坡 SBAS-InSAR 边坡稳定性 沉降预测 PSO-LSTM 

摘      要：为探明历史滑坡治理后排土场边坡的形变规律,以大孤山露天矿排土场为例,首先利用短基线子集干涉(SBAS-InSAR)技术进行地表沉降时序监测,分析排土场边坡的主要沉降区域及稳定性影响因素;然后采用COMSOL软件建立典型沉降区域内部位移、安全系数对降雨的响应关系,对研究区的时空变形特征进行协同分析;最后通过搭建集成多类别损失函数的粒子群(PSO)优化长短期记忆网络(LSTM)预测模型,开展区域沉降时序预测。结果表明,中北部地区存在3处典型沉降区域,最大累积沉降量达295.8 mm,年平均沉降速率最高约为134.2mm/a;有效降雨量是边坡形变的主要影响因素,且随着前期降雨过程的持续,边坡稳定系数的下降速率最高约为0.025%。多类别损失函数集成的PSO-LSTM模型能反映排土场沉降波动趋势,且其预测精度综合评价指标(L_(total))为2.48 mm。研究成果可为后续排土场滑坡灾害防治提供理论依据。