[01151466]滑坡滑动力-位移三维可视化联合预报模型与机理探究

本项目选取了中煤平朔安太堡露天矿西北帮边坡作为研究对象,基于加卸载响应比理论,选取滑动力作为加卸载参数,根据边坡强度稳定性和变形稳定性的计算结果,选取对边坡安全及生产影响较大的关键区域和潜在危险区域,对安太堡露天矿边坡进行稳定性监测控制,成功建立了安太堡露天矿加卸载响应比参数远程智能监测系统,实现了对边坡的远程、实时、自动、联合监测。监测系统自2010年10月运行至今,已累积了约40万条监测数据。 通过对监测系统获取的大量监测数据进行总结分析,深入地研究了两种监测曲线的变形发展规律,探索性地建立了安太堡露天矿加卸载响应比滑坡预测预报模型,同时,结合平庄西露天矿历史滑坡资料,对理论模型进行了验证,验证结果显示,加卸载响应比滑坡预报模型符合科学实际。 本项目GIS及三维数据场可视化技术,建立了安太堡露天矿边坡监测的空间基础数据库,开展了安太堡露天矿边坡加卸载响应比模型及相关参数的GIS可视化分析。同时,构建了安太堡露天矿三维工程地质模型,通过空间叠置分析,实现了三维可视化加卸载响应比滑坡预报。本项目研究成果在安太堡露天矿边坡监测区域开展了现场应用,将实施联合监测的边坡划分为5个区域,对比分析各区域的加卸载响应比曲线发现,该边坡整体处于稳定模式。Ⅴ区的加卸载响应比Y＞=1.5的比率最高,Ⅳ区比率最低。Ⅳ区边坡坡度较小,岩体完整性较好,故该区域边坡稳定性最佳。加卸载响应比频次分析显示,7月至10月雨季期间,加卸载响应比Y＞=1.5的频率高于其他月份,此结果充分说明了降雨对边坡稳定性的影响。 本项目通过大量的理论研究和现场应用,充分证实了应用加卸载响应比理论开展滑坡灾害预测预报的科学性和合理性,为安太堡露天矿的滑坡监测与防治工作提供了理论支持和科学依据。GIS与三维数据场可视化技术的合理应用,实现了安太堡露天矿加卸载响应比滑坡预报结果由数据信息到可视化图像信息的转化,能够更加直观地表达研究分析结果,进而科学高效地指导方案决策。 该项目研究成果已在中煤平朔安太堡露天矿开展了现场应用,应用效果良好。且依托该项目技术方法,在平朔露天矿行政办公楼成立了信息化监控中心,用于指导生产决策及灾害防治。 依托该项目,出版学术专著1 部;发表论文8 篇;授权发明专利1 项;已申请发明专利2 项,实用新型专利1 项。指导了6 名本科生完成了科技创新,创新课题-边坡工程稳态计算方法对比分析及应用,课题方向依托本项目的研究内容设立。依托该项目,培养了5 名硕士研究生,其中1 人已毕业。在读的4 人主要围绕与本项目密切相关的两个研究方向开展学习研究,绕露天矿边坡稳定性分析和基于信息化技术的滑坡灾害预警预报。