深挖方膨脹土邊坡破壞機理與預測技術

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理與特點研究現狀 10
1.2.3 膨脹土邊坡變形時空演變規(guī)律研究現狀 15
1.2.4 膨脹土邊坡變形預測與失穩(wěn)預警方法研究現狀 16
1.2.5 膨脹土邊坡穩(wěn)定分析方法研究現狀 19
1.3 本書主要內容 21
參考文獻 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 施工期滑坡問題 26
2.1.1 膨脹土邊坡開挖滑坡問題26
2.1.2 南水北調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 57
參考文獻 58
第3章 深挖方膨脹土渠坡運行期變形時空演化規(guī)律分析 60
3.1 渠坡運行期變形影響因素和安全監(jiān)測技術 60
3.1.1 渠坡運行期變形影響因素 60
3.1.2 安全監(jiān)測技術 62
3.2 渠坡運行初期變形體分布及病害特征分析 69
3.2.1 工程與地質條件 69
3.2.2 渠坡運行初期變形體分布特點 71
3.2.3 渠坡運行初期變形體外觀病害特征分析 73
3.3 渠坡運行期淺層變形時空規(guī)律分析方法.79
3.3.1 渠坡運行期表面變形時空相似性指標 79
3.3.2 渠坡運行期表面變形時空加權聚類模型 82
3.3.3 渠坡運行期淺層變形時空演變規(guī)律分析 86
3.4 渠坡運行期內部變形時空規(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的潛在滑動面判定方法 98
3.4.4 渠坡運行期內部變形時空演變規(guī)律分析 99
3.5 渠坡運行期變形時空演變機理分析 103
3.5.1 地下水位對渠坡內部變形的影響分析 103
3.5.2 大氣活動對渠坡上部變形的影響分析 104
3.5.3 變形體及潛在滑動面判定方法 105
3.5.4 變形機理分析 109
3.5.5 加固處置措施建議 111
3.6 本章小結 112
參考文獻 112
第4章 高地下水膨脹土邊坡變形破壞機理物理模型試驗 115
4.1 物理模型試驗設計 115
4.1.1 相似比尺分析 115
4.1.2 試驗平臺和模型設計 116
4.1.3 環(huán)境因素模擬 118
4.1.4 試驗工況模擬與控制 118
4.2 試驗方法與過程 119
4.2.1 邊坡填筑與質量控制 119
4.2.2 監(jiān)測傳感器與布設方案 122
4.2.3 試驗方法與過程控制 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 基于數字圖像相關法的表面裂隙演化特征分析 136
4.4 邊坡含水率時空演化規(guī)律分析 147
4.5 邊坡內部變形時空演化規(guī)律分析 154
4.6 本章小結 157
參考文獻 158
第5章 深挖方膨脹土渠坡運行期穩(wěn)定性的數值模擬分析 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)破壞機理的數值模擬分析方法 165
5.2.1 渠坡概化模型構建 165
5.2.2 裂隙面抗剪強度參數反演 166
5.2.3 膨脹土渠坡穩(wěn)定性分析方法 176
5.3 渠坡運行期嚴重變形渠段的案例分析 180
5.3.1 工程與地質概況 180
5.3.2 渠坡變形與安全監(jiān)測設施布置 182
5.3.3 渠坡變形及其統(tǒng)計模型分析 185
5.3.4 渠坡地下水位與缺陷探測 190
5.3.5 渠坡運行期穩(wěn)定性分析 194
5.3.6 加固處置措施效果的數值模擬分析 196
5.4 本章小結 203
參考文獻 203
第6章 深挖方膨脹土渠坡變形預測模型與失穩(wěn)預測方法 205
6.1 研究渠段概況 205
6.1.1 工程概況 205
6.1.2 水文地質和工程地質 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)測布置 208
6.2 渠坡變形與影響因素分析 209
6.2.1 時間序列分析 209
6.2.2 影響因素分析 211
6.2.3 統(tǒng)計模型構建 212
6.2.4 渠坡變形主要影響因素分析 213
6.3 基于機器學習算法的渠坡變形預測模型 214
6.3.1 LSSVM基本原理214
6.3.2 渠坡變形的VMD-LSSVM預測模型 215
6.3.3 變形機理討論 221
6.4 基于多變量局部異常系數的渠坡失穩(wěn)預警方法 221
6.4.1 滑坡時空演化特征識別與預警方法 221
6.4.2 驗證算例 223
6.4.3 工程實例分析與討論 226
6.5 本章小結 230
參考文獻 231