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1　绪论1

1.1　滑坡预报研究的历史回顾1

1.2　滑坡预报的基本类型与方法3

1.3　滑坡预报的主要问题与讨论5

1.4　滑坡预报的新思路——GMD数值模型预报7

1.5　发展趋势10

1.6　本书的主要研究内容及取得的成果11

第一篇　滑坡变形失稳成因机理研究17

2　降雨诱发滑坡机理与稳定性评价方法研究17

2.1　概述17

2.2　非饱和土的强度理论17

2.2.1　非饱和土的Mohr-Coulomb准则17

2.2.2　土水特征曲线研究19

2.2.3　含水量对非饱和土抗剪强度的影响23

2.3　非饱和土基质吸力量测25

2.3.1　观测井及观测目的26

2.3.2　基质吸力及孔隙水压力随深度和坡体结构的分布规律27

2.3.3　基质吸力及孔隙水压力随时间和降雨的变化规律28

2.4　滑坡降雨入渗理论分析32

2.4.1　饱和-非饱和渗流的基本理论32

2.4.2　边坡降雨入渗问题35

2.4.3　降雨入渗问题的近似解37

2.4.4　数值模拟方法及程序开发38

2.5　降雨影响滑坡稳定性评价理论与方法41

2.5.1　基于非饱和土力学理论的极限平衡分析方法41

2.5.2　降雨对边坡稳定性影响机理47

3　库水诱发滑坡成因机理研究48

3.1　概述48

3.2　库水诱发滑坡机理分析48

3.2.1　直接诱发型49

3.2.2　间接诱发型52

3.3　水-岩相互作用理论与方法53

3.3.1　等效连续介质双场耦合分析数学模型53

3.3.2　双场耦合作用的非线性有限元数值模拟的解法55

3.4　渗流场与应力场耦合分析的数值模拟技术56

3.4.1　3D-Modflow56

3.4.2　FLAC3D59

第二篇 滑坡预测预报理论研究67

4　滑坡预测预报基本理论研究67

4.1　滑坡预报的基本问题67

4.1.1　滑坡预报的基本概念67

4.1.2　滑坡预报的基本原理67

4.1.3　滑坡预报的时间尺度68

4.1.4　滑坡监测点的选取68

4.2　滑坡监测信息的处理69

4.2.1　单点监测数据的处理69

4.2.2　多点监测信息的处理81

4.3　滑坡演化阶段的判别87

4.3.1　曲线切线角速率法88

4.3.2　人工免疫阴性选择算法88

5　滑坡预测预报模型研究94

5.1　滑坡的定量预报94

5.1.1　确定性预报模型95

5.1.2　统计预报模型97

5.1.3　非线性预报模型99

5.1.4　类比分析法100

5.1.5　多模型综合定量预报101

5.2　滑坡的定性预报102

5.2.1　滑坡的稳定性102

5.2.2　滑坡的变形破坏机理104

5.2.3　滑坡的变形阶段及宏观变形破坏迹象104

5.2.4　滑坡的宏观前兆异常现象105

5.2.5　滑坡预报知识库106

5.3　滑坡的GMD数值模型预报111

5.4　滑坡的综合预测预报113

6　滑坡预测预报判据研究114

6.1　安全系数和可靠概率预报判据114

6.2　变形速率预报判据115

6.2.1　岩质边坡滑坡位移速率判据115

6.2.2　堆积层滑坡速率和位移矢量角判据116

6.2.3　蠕变曲线切线角和矢量角判据116

6.2.4　一些典型滑坡的位移速率116

6.3　滑坡综合信息预报判据118

6.3.1　新滩滑坡综合信息预报判据118

6.3.2　黄腊石滑坡综合信息预报判据118

6.3.3　臬兰山滑坡综合信息预报判据119

6.4　降雨与滑坡的关系120

6.4.1　滑坡发生与暴雨频次和降雨周期的关系120

6.4.2　滑坡发生与降雨总量和降雨强度的关系121

6.4.3　滑坡与降雨形式的关系123

6.4.4　典型滑坡的降雨阀值123

6.5　水库蓄水对滑坡的影响124

6.6　典型滑坡预报参数特征值125

6.7　滑坡预报判据总结127

7　滑坡综合预测预报信息系统研究129

7.1　系统的结构体系129

7.2　系统的内容及功能130

7.3　系统的数据库设计131

7.3.1　滑坡基础信息库131

7.3.2　滑坡预报综合信息库132

7.4　滑坡定量预报模块132

7.5　滑坡定性预报模块133

7.5.1　变形破坏机理研究模块134

7.5.2　稳定性评价模块135

7.5.3　变形阶段判别模块138

7.5.4　破坏概率分析模块141

7.5.5　滑动时间预报模块142

7.6　系统的开发144

第三篇 典型滑坡预测预报实例研究149

8　新滩滑坡预测预报研究149

8.1　滑坡的基本特征149

8.2　滑坡的形成条件150

8.3　滑坡的变形发展过程150

8.4　滑坡变形监测151

8.5　滑坡预测预报152

8.5.1　定量预报152

8.5.2　定性预报153

8.5.3　综合预测预报157

9　三峡库区泄滩滑坡GMD模型及预测预报研究158

9.1　泄滩滑坡的基本特征158

9.1.1　滑坡的形态特征158

9.1.2　坡体的结构特征及物质组成160

9.1.3　滑带特征162

9.1.4　泄滩滑坡水文地质结构特征165

9.2　泄滩滑坡滑带土物理力学特性研究166

9.2.1　泄滩滑坡滑带土基本物理力学特性研究166

9.2.2　泄滩滑坡滑带土三轴流变试验167

9.2.3　泄滩滑坡滑带土流变模型170

9.3　库水对泄滩滑坡影响的渗流分析177

9.3.1　泄滩滑坡稳定渗流分析177

9.3.2　泄滩滑坡非稳定渗流和水-岩耦合作用数值模拟181

9.4　降雨对泄滩滑坡的影响分析185

9.4.1　泄滩滑坡基质吸力现场观测185

9.4.2　降雨入渗过程中泄滩滑坡渗流场数值模拟185

9.4.3　降雨影响泄滩滑坡稳定性的评价200

9.5　泄滩滑坡变形及稳定性的FLAC3D分析206

9.5.1　计算模型的建立207

9.5.2　天然状态下应力-应变场特征及稳定性分析207

9.5.3　蓄水条件下泄滩滑坡变形及稳定性分析214

9.6　泄滩滑坡离心模型试验研究233

9.6.1　实验技术条件234

9.6.2　离心模型实验设计238

9.6.3　实验结果分析239

9.7　基本认识247

10　三峡库区石榴树包滑坡GMD模型及预测预报研究249

10.1　石榴树包滑坡工程地质条件249

10.1.1　石榴树包滑坡的形态特征249

10.1.2　滑体的物质组成及结构特征251

10.1.3　滑坡区岩土体物理力学性质252

10.1.4　石榴树包滑坡水文地质结构特征253

10.2　石榴树包滑坡近期变形情况257

10.2.1　地表变形257

10.2.2　地下滑带变形259

10.2.3　宏观地质调研263

10.2.4　石榴树包滑坡监测数据的综合分析263

10.3　石榴树包滑坡应力场的三维数值模拟266

10.3.1　石榴树包滑坡削方减载前的应力场分析266

10.3.2　石榴树包滑坡削方减载后的应力场分析271

10.4　石榴树包滑坡在水库蓄水条件下变形及稳定性的数值模型预测275

10.4.1　计算模型275

10.4.2　135m蓄水位阶段变形及稳定性的预测评价276

10.4.3　139m蓄水位和削方减载工程施工后的模拟分析280

10.5　石榴树包滑坡的定性预测预报285

10.5.1　根据2004年6月以前变形监测信息的定性预测285

10.5.2　根据2004年6月以后变形监测信息的定性预测286

10.6　基本认识290

11　二滩水库金龙山滑坡GMD模型及预测预报研究292

11.1　金龙山滑坡区地质环境及变形体的特征292

11.1.1　滑坡区地质环境292

11.1.2　金龙山滑坡变形体特征294

11.2　水库蓄水后金龙山滑坡变形特征分析295

11.2.1　水库蓄水、运营过程中库水位变化特征295

11.2.2　水库蓄水后金龙山滑坡地下水流场变化特征296

11.2.3　水库蓄水后金龙山滑坡的变形特征298

11.3　金龙山Ⅱ区强蠕滑体的概念模型302

11.4　金龙山Ⅱ区蠕滑体渗流场三维数值模拟303

11.4.1　金龙山Ⅱ区蠕滑体计算模型303

11.4.2　库水位上升时地下水位分布304

11.4.3　库水位下降时地下水位分布305

11.4.4　库水位上升时引起的水力梯度变化305

11.4.5　库水位下降时引起的水力梯度变化306

11.5　金龙山Ⅱ区蠕滑体应力场三维数值模拟307

11.5.1　计算模型307

11.5.2　蓄水前计算结果分析308

11.5.3　蓄水后计算结果分析310

11.6　金龙山Ⅱ区蠕滑体形变场三维数值模拟313

11.6.1　计算模型313

11.6.2　天然状态下变形特征及稳定性分析314

11.6.3　金龙山蠕滑体在蓄水条件下变形特征及稳定性分析317

11.6.4　金龙山蠕滑体在泄水条件下稳定性分析321

11.7　金龙山Ⅱ区蠕滑体的变形预测328

主要参考文献331