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基于光纤监测和PSO-SVM模型的马家沟滑坡深部位移预测研究

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工程地质学报 2019年第4期27卷 853-861页

作者：韩贺鸣张磊施斌魏广庆南京大学地球科学与工程学院南京210023 苏州南智传感科技有限公司苏州215123

滑坡位移预测效果一方面取决于预测模型的优劣,另一方面取决于野外监测数据的质量。针对目前滑坡常规监测技术与评价方法的不足,本文采用光纤监测技术、监测数据与PSO-SVM预测模型相结合的评价方法,对三峡马家沟Ⅰ号滑坡的深部位移进行... 详细信息

滑坡位移预测效果一方面取决于预测模型的优劣,另一方面取决于野外监测数据的质量。针对目前滑坡常规监测技术与评价方法的不足,本文采用光纤监测技术、监测数据与PSO-SVM预测模型相结合的评价方法,对三峡马家沟Ⅰ号滑坡的深部位移进行了预测;通过对320个滑坡深部位移光纤监测数据分析,基于时间序列法,将滑坡位移分为趋势性位移和波动性位移;趋势性位移采用拟合法进行预测,波动性位移采用PSO-SVM模型进行预测;最后将趋势项和波动项位移预测值叠加得到累积位移的预测值。研究结果表明,PSO-SVM模型对波动性位移预测的均方根误差0.51mm,平均绝对百分误差0.37mm,能准确预测滑坡波动项位移;累积位移预测值与实测值的相关系数为0.98,均方根误差为0.54mm,预测效果较好,可以用来对滑坡深部位移进行短期预测。

关键词：滑坡光纤监测 PSO-SVM 深部位移预测

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基于光纤光栅的深部位移传感探头研究

光通信技术 2019年第5期43卷 9-12页

作者：姚飞胡肖潇曾丽珍肖丹谊中国电子科技集团公司第三十四研究所广西桂林541004 桂林电子科技大学研究生院广西桂林541004

针对测斜仪价格昂贵、需要供电的问题,介绍了一种光栅应变片的设计方法。通过计算得到应变片的设计参数,研究开发了基于光栅应变片的深部位移传感探头,完成了实验。直埋实验和模拟实验表明:该器件满足实时监控要求,最大量程为±8°,对... 详细信息

针对测斜仪价格昂贵、需要供电的问题,介绍了一种光栅应变片的设计方法。通过计算得到应变片的设计参数,研究开发了基于光栅应变片的深部位移传感探头,完成了实验。直埋实验和模拟实验表明:该器件满足实时监控要求,最大量程为±8°,对应中心波长变化量为0～30pm,可实现高边坡岩土体内部变化情况长期在线监测和安全预警。

关键词：光纤光栅深部位移山体滑坡

基于深部位移监测的浙江省中林村滑坡变形特征分析

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地质科技情报 2017年第3期36卷 212-217页

作者：张泰丽周爱国孙强伍剑波王赫生中国地质大学(武汉) 武汉430074 中国地质调查局南京地质调查中心南京210016

位移监测是获取滑坡范围、滑面位置、滑坡方向等变形特征最直接和最有成效的一种手段,可以为滑坡防治提供较为精准的数据。采取测斜仪和FBG光纤等2种深部位移监测方法,对浙江省中林村滑坡的变形特征与稳定性发展趋势进行了较系统研究分... 详细信息

位移监测是获取滑坡范围、滑面位置、滑坡方向等变形特征最直接和最有成效的一种手段,可以为滑坡防治提供较为精准的数据。采取测斜仪和FBG光纤等2种深部位移监测方法,对浙江省中林村滑坡的变形特征与稳定性发展趋势进行了较系统研究分析。监测结果表明:中林村滑坡可分为上部、中下部2个部分,它们均处于蠕滑状态,变形呈缓慢增长趋势。2部分岩土体滑向、滑面埋深、滑动方式等差异明显,斜坡上部具有牵引式滑动特征,活动性不明显,受高陡临空面影响;斜坡中下部具有推移式滑坡特征,活动特征较明显,降雨为主要的诱发因素。

关键词：滑坡深部位移变形监测光纤

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边坡深部位移监测孔测斜装置埋设方法探究

公路 2019年第4期64卷 6-11页

作者：叶咸高瑜潘俊良云南省交通规划设计研究院有限公司陆地交通气象灾害防治技术国家工程实验室昆明市650041 云南省地质环境监测院昆明市650216

深部位移监测是研究边坡内部不同深度位置水平位移的重要手段,通过深部位移监测,可以直接从结果中识别出边坡潜在的滑动面深度范围。然而在实际工程中,由于岩土体的复杂性、监测孔成孔工艺、测斜装置埋设工艺、监测人员熟练程度等因素,... 详细信息

深部位移监测是研究边坡内部不同深度位置水平位移的重要手段,通过深部位移监测,可以直接从结果中识别出边坡潜在的滑动面深度范围。然而在实际工程中,由于岩土体的复杂性、监测孔成孔工艺、测斜装置埋设工艺、监测人员熟练程度等因素,所测得的深部位移监测数据往往出现与实际变形不符的情况。文章通过大量的边坡深部位移监测实际工作,对各类岩土体的监测孔测斜装置埋设方法进行总结和研究,归纳出深部位移监测装置埋设的基本工艺流程,并结合传统的滑动式测斜仪和新兴的基于MEMS阵列式传感器的深部位移监测装置,分析了各个工艺环节的要点。在此基础上,结合某高速公路弃渣场工程深部位移监测实例,说明了该方法的实用性和适用性,对于其他深部位移监测工程具有借鉴意义。

关键词：边坡工程深部位移监测孔测斜装置埋设方法

基于磁电效应的岩土体深部位移三维监测技术研究

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基于磁电效应的岩土体深部位移三维监测技术研究

作者：王胜中国计量大学

学位级别：硕士

我国复杂的地质条件致使地质灾害频发,地质灾害监测技术及监测装置的研究为防灾减灾提供理论和数据支持。岩土体发生滑坡、坍塌等地质灾害时其内部必定会发生相对位移产生裂缝。岩土体深部位移监测作为地质灾害监测最为重要的一部分,为... 详细信息

我国复杂的地质条件致使地质灾害频发,地质灾害监测技术及监测装置的研究为防灾减灾提供理论和数据支持。岩土体发生滑坡、坍塌等地质灾害时其内部必定会发生相对位移产生裂缝。岩土体深部位移监测作为地质灾害监测最为重要的一部分,为地质灾害监测及预警预报提供准确、有效的数据支持。针对目前现有的岩土体深部位移监测技术的不足,如适用场合、测量范围、安装困难以及耐用性等,本文基于互感效应、霍尔效应和重力测斜等理论原理,结合数据分析及数学建模等手段,提出了基于磁电效应的岩土体深部位移三维监测技术,实现岩土体深部位移三维的实时监测。本文的主要研究内容及成果如下:（1）分析现有深部位移监测技术的优缺点,为降低现有监测技术的局限性,研究互感效应、霍尔效应以及姿态测量等原理,提出融合互感效应和霍尔效应的磁电感应深部位移监测技术。（2）针对测量原理和复杂的岩土体深部环境,为尽可能增大测量范围,通过实验对传感器选型,且设计测量装置的结构。该结构可使测量装置在地下环境中稳定、长期工作。主要设计了永磁体和霍尔传感器的安装装置,如此方便测量装置的组装以及增加结构的稳定性,保证测量模型的实验性。（3）设计数据采集实验。搭建实验装置,编写用于控制实验运动平台及采集数据的上位机软件,进行试验并采集实验数据。（4）利用数值分析方法建立位移测量模型并设计测量模型验证实验。根据互感效应、霍尔效应原理,建立互感电压Ur、霍尔电压Uh和倾斜角θ0与位移量（ΔR,ΔZ）之间的关系模型。实验验证测量模型,根据实验结果可知,水平位移和垂直测量误差的绝对值均为1.5mm,水平位移测量范围为0-60mm,垂直位移测量范围为0-60mm。最终的研究结果表明,本文所研究的测量系统能有效的实时监测岩土体深部位移三维情况。

关键词：地质灾害深部位移磁电感应水平位移垂直位移测量模型

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一种分布式滑坡体深部位移实时监测方法

金属矿山 2017年第6期46卷 147-150页

作者：李怀良庹先国荣文钲吕中云核废物与环境安全国防重点学科实验室四川绵阳621010 四川理工学院自动化与电子信息学院四川自贡643002 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

针对传统的滑坡体深部位移监测中存在人工测量成本高、监测频率低、实时性不高等问题,设计了一种多点分布式深部位移实时监测方法。该方法利用低功耗微处理器、加速度传感器实现测量单元的模块化,并任意组合为测量传感器组,施工时将该... 详细信息

针对传统的滑坡体深部位移监测中存在人工测量成本高、监测频率低、实时性不高等问题,设计了一种多点分布式深部位移实时监测方法。该方法利用低功耗微处理器、加速度传感器实现测量单元的模块化,并任意组合为测量传感器组,施工时将该传感器组垂直放入滑坡体钻孔中,实时测量滑坡体深部各单元倾斜角参数,进而利用相邻2个单元之间的倾角值计算出滑坡体内部形变值,以及确定出滑动面位置。整个测量方法具有实时性高、无人值守、可任意扩展裁剪等特点,同时能有效降低人工测量成本,实际现场应用进一步证明了该方法的有效性。

关键词：分布式深部位移滑坡体倾角测量

基于深部位移曲线特征的公路边坡稳定性评价方法研究 ——以云南省武易高速公路为例

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基于深部位移曲线特征的公路边坡稳定性评价方法研究 ...

作者：胡琪堂安徽理工大学

学位级别：硕士

随着国家"西部大开发"战略的推进,西部地区基础设施建设正日益加快脚步,高速公路作为一种主要的交通基础设施,在西部地区基础设施建设中占据重要的地位。而在中西地区多山地的自然条件下,在高速公路建设使用过程中出现了大量的滑坡、崩... 详细信息

随着国家"西部大开发"战略的推进,西部地区基础设施建设正日益加快脚步,高速公路作为一种主要的交通基础设施,在西部地区基础设施建设中占据重要的地位。而在中西地区多山地的自然条件下,在高速公路建设使用过程中出现了大量的滑坡、崩塌事故,造成了巨大的人员伤亡和经济损失。边坡稳定性问题成为中西部高速公路建设中面临的主要工程难题与重要安全问题。边坡深部位移监测做为边坡综合监测的重要组成部分,在滑坡事故预报预警中发挥着至关重要的作用。本文以云南省武定至易门高速公路边坡为研究对象,通过现场调研和资料收集整理,针对高速公路沿线边坡点多线长的特点,在对公路沿线边坡工程地质资料分析统计基础上,建立了3类武易高速公路典型边坡概化模型,基于有限单元法分析了典型公路边坡的深部位移变化特征和安全系数及相应的塑性区分布,通过综合分析进行了边坡稳定性评价方法研究,得到以下初步的认识与结论:在边坡深部位移监测中得到的常见累计位移---深度曲线的形态一般包括"r"型、"D"型、"v"型和"钟摆"型,其中"r"型和"D"型曲线是比较危险的形态,此时若累计位移呈现快速不收敛的增长时往往表示边坡即将失稳。而"v"型和"钟摆"型曲线属于比较安全的曲线形态,当监测中出现该两种曲线类型时,表明当前状态下该边坡稳定性较好,失稳风险处于可控状态。

关键词：公路边坡监测深部位移曲线特征边坡稳定性

基于深部位移的蠕滑型滑坡预警指标及预警预报研究

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岩石力学与工程学报 2019年第A01期38卷 3015-3024页

作者：陈贺汤华葛修润李亚军中国科学院武汉岩土力学研究所湖北武汉430071 中国科学院大学北京100049 陆地交通气象灾害防治技术国家工程实验室云南昆明650041

将动能、动能变化率用作为基于深部位移的滑坡预警指标,依托大量滑坡的深部位移监测数据,分析滑坡演化过程中累积位移–深度曲线、不同深度处位移速率、动能、动能变化率的变化特征和规律,构建滑坡不同演化变形阶段的辨识方法。研究结... 详细信息

将动能、动能变化率用作为基于深部位移的滑坡预警指标,依托大量滑坡的深部位移监测数据,分析滑坡演化过程中累积位移–深度曲线、不同深度处位移速率、动能、动能变化率的变化特征和规律,构建滑坡不同演化变形阶段的辨识方法。研究结果表明:滑动面以上不同深度处的位移速率数值虽不同,但随时间的变化规律基本一致;滑坡由匀速变形阶段进入加速变形阶段过程中,动能变化率由零增加为较大的正值;临滑变形阶段,动能、动能变化率骤然剧增的特征更加显著;所建立的动能和动能变化率预警指标能够精细地识别出滑坡所处的变形阶段,减小因降雨、人工活动等外界因素常导致的误判率;通过基于深部位移的预警指标变化特征可以更好地识别出蠕滑型滑坡的变形阶段。

关键词：边坡工程深部位移预警指标演化规律动能

深部位移监测在某高速公路复杂边坡工程中的应用

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西南公路 2012年第4期 49-53页

作者：余建华曾潇杨雪莲邵江四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院岩土勘察设计分院成都610041

边坡覆盖层厚度大、蠕动或处于临滑状态很难确定弱面(带)的位置,因此需要引入一种新的手段辅助寻找边坡的变形面(带)位置。深部位移监测能获得边坡垂直深度连续变形曲线(精度可以达到毫米级),通过两次变形曲线的比对,可判断边坡变形深度... 详细信息

边坡覆盖层厚度大、蠕动或处于临滑状态很难确定弱面(带)的位置,因此需要引入一种新的手段辅助寻找边坡的变形面(带)位置。深部位移监测能获得边坡垂直深度连续变形曲线(精度可以达到毫米级),通过两次变形曲线的比对,可判断边坡变形深度,对多次观测曲线的分析可判断边坡的变形状态,分析结果在勘察设计阶段为复杂边坡工程的处治方案提供依据,施工阶段为安全施工提供依据,也为处治效果评价提供依据,运营阶段为边坡的长期稳定提供判断依据,值得推广应用。从原理至工程实例详细介绍了该方法的实施过程,提供了一个完整的事例参考。

关键词：深部位移复杂边坡监测全过程控制