目錄
第1章 緒論 1
1.1 深挖方膨脹土邊坡安全保障研究背景與意義 1
1.2 膨脹土邊坡變形破壞機(jī)理與分析.5
1.2.1 膨脹土特性介紹 6
1.2.2 膨脹土邊坡滑坡破壞機(jī)理與特點(diǎn)研究現(xiàn)狀 10
1.2.3 膨脹土邊坡變形時(shí)空演變規(guī)律研究現(xiàn)狀 15
1.2.4 膨脹土邊坡變形預(yù)測(cè)與失穩(wěn)預(yù)警方法研究現(xiàn)狀 16
1.2.5 膨脹土邊坡穩(wěn)定分析方法研究現(xiàn)狀 19
1.3 本書(shū)主要內(nèi)容 21
參考文獻(xiàn) 22
第2章 深挖方膨脹土邊坡施工期滑坡模式與成因分析 26
2.1 施工期滑坡問(wèn)題 26
2.1.1 膨脹土邊坡開(kāi)挖滑坡問(wèn)題26
2.1.2 南水北調(diào)中線總干渠施工期滑坡介紹 29
2.2 施工期滑坡破壞模式、特征與主要誘發(fā)因素分析 32
2.2.1 施工期滑坡破壞模式與特征 32
2.2.2 施工期滑坡主要誘發(fā)因素分析 46
2.3 施工期滑坡典型案例分析 48
2.3.1 滑坡案例一 48
2.3.2 滑坡案例二 51
2.3.3 滑坡案例三 53
2.3.4 滑坡案例四 55
2.4 本章小結(jié) 57
參考文獻(xiàn) 58
第3章 深挖方膨脹土渠坡運(yùn)行期變形時(shí)空演化規(guī)律分析 60
3.1 渠坡運(yùn)行期變形影響因素和安全監(jiān)測(cè)技術(shù) 60
3.1.1 渠坡運(yùn)行期變形影響因素 60
3.1.2 安全監(jiān)測(cè)技術(shù) 62
3.2 渠坡運(yùn)行初期變形體分布及病害特征分析 69
3.2.1 工程與地質(zhì)條件 69
3.2.2 渠坡運(yùn)行初期變形體分布特點(diǎn) 71
3.2.3 渠坡運(yùn)行初期變形體外觀病害特征分析 73
3.3 渠坡運(yùn)行期淺層變形時(shí)空規(guī)律分析方法.79
3.3.1 渠坡運(yùn)行期表面變形時(shí)空相似性指標(biāo) 79
3.3.2 渠坡運(yùn)行期表面變形時(shí)空加權(quán)聚類(lèi)模型 82
3.3.3 渠坡運(yùn)行期淺層變形時(shí)空演變規(guī)律分析 86
3.4 渠坡運(yùn)行期內(nèi)部變形時(shí)空規(guī)律分析方法 95
3.4.1 VMD基本原理 95
3.4.2 基于Soft-DTW的變量相似性度量 96
3.4.3 基于多變量LOF的潛在滑動(dòng)面判定方法 98
3.4.4 渠坡運(yùn)行期內(nèi)部變形時(shí)空演變規(guī)律分析 99
3.5 渠坡運(yùn)行期變形時(shí)空演變機(jī)理分析 103
3.5.1 地下水位對(duì)渠坡內(nèi)部變形的影響分析 103
3.5.2 大氣活動(dòng)對(duì)渠坡上部變形的影響分析 104
3.5.3 變形體及潛在滑動(dòng)面判定方法 105
3.5.4 變形機(jī)理分析 109
3.5.5 加固處置措施建議 111
3.6 本章小結(jié) 112
參考文獻(xiàn) 112
第4章 高地下水膨脹土邊坡變形破壞機(jī)理物理模型試驗(yàn) 115
4.1 物理模型試驗(yàn)設(shè)計(jì) 115
4.1.1 相似比尺分析 115
4.1.2 試驗(yàn)平臺(tái)和模型設(shè)計(jì) 116
4.1.3 環(huán)境因素模擬 118
4.1.4 試驗(yàn)工況模擬與控制 118
4.2 試驗(yàn)方法與過(guò)程 119
4.2.1 邊坡填筑與質(zhì)量控制 119
4.2.2 監(jiān)測(cè)傳感器與布設(shè)方案 122
4.2.3 試驗(yàn)方法與過(guò)程控制 123
4.3 邊坡表面變形和裂隙演化特征分析 124
4.3.1 表面變形和裂隙發(fā)展規(guī)律分析.124
4.3.2 基于數(shù)字圖像相關(guān)法的表面裂隙演化特征分析 136
4.4 邊坡含水率時(shí)空演化規(guī)律分析 147
4.5 邊坡內(nèi)部變形時(shí)空演化規(guī)律分析 154
4.6 本章小結(jié) 157
參考文獻(xiàn) 158
第5章 深挖方膨脹土渠坡運(yùn)行期穩(wěn)定性的數(shù)值模擬分析 160
5.1 膨脹土邊坡穩(wěn)定性分析中的主要因素 160
5.1.1 渠坡變形破壞的控制性因素 160
5.1.2 常用加固處置措施 163
5.2 渠坡失穩(wěn)破壞機(jī)理的數(shù)值模擬分析方法 165
5.2.1 渠坡概化模型構(gòu)建 165
5.2.2 裂隙面抗剪強(qiáng)度參數(shù)反演 166
5.2.3 膨脹土渠坡穩(wěn)定性分析方法 176
5.3 渠坡運(yùn)行期嚴(yán)重變形渠段的案例分析 180
5.3.1 工程與地質(zhì)概況 180
5.3.2 渠坡變形與安全監(jiān)測(cè)設(shè)施布置 182
5.3.3 渠坡變形及其統(tǒng)計(jì)模型分析 185
5.3.4 渠坡地下水位與缺陷探測(cè) 190
5.3.5 渠坡運(yùn)行期穩(wěn)定性分析 194
5.3.6 加固處置措施效果的數(shù)值模擬分析 196
5.4 本章小結(jié) 203
參考文獻(xiàn) 203
第6章 深挖方膨脹土渠坡變形預(yù)測(cè)模型與失穩(wěn)預(yù)測(cè)方法 205
6.1 研究渠段概況 205
6.1.1 工程概況 205
6.1.2 水文地質(zhì)和工程地質(zhì) 206
6.1.3 渠坡變形及采取的處理措施 207
6.1.4 渠坡安全監(jiān)測(cè)布置 208
6.2 渠坡變形與影響因素分析 209
6.2.1 時(shí)間序列分析 209
6.2.2 影響因素分析 211
6.2.3 統(tǒng)計(jì)模型構(gòu)建 212
6.2.4 渠坡變形主要影響因素分析 213
6.3 基于機(jī)器學(xué)習(xí)算法的渠坡變形預(yù)測(cè)模型 214
6.3.1 LSSVM基本原理214
6.3.2 渠坡變形的VMD-LSSVM預(yù)測(cè)模型 215
6.3.3 變形機(jī)理討論 221
6.4 基于多變量局部異常系數(shù)的渠坡失穩(wěn)預(yù)警方法 221
6.4.1 滑坡時(shí)空演化特征識(shí)別與預(yù)警方法 221
6.4.2 驗(yàn)證算例 223
6.4.3 工程實(shí)例分析與討論 226
6.5 本章小結(jié) 230
參考文獻(xiàn) 231