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本文格式為Word版,下載可任意編輯——基于模糊數(shù)學(xué)和Geo

總結(jié)出6個一級影響指標(biāo)(水文地質(zhì)、地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、庫水位變化速率、其他因素),15個二級影響指標(biāo),建立譚家河多層次模糊數(shù)學(xué)理論模型如表2。

2.2確定影響滑坡穩(wěn)定性因素隸屬度

結(jié)合(表1)模糊數(shù)學(xué)理論模型,將影響因素兩兩舉行對比,通過概括的量化數(shù)值得出隸屬度。

上式中:ai為影響因素下限值,bi為影響因素上限值,xi為影響因素實際值此次研究采用的模糊擬合中“升半梯型”線性隸屬度函數(shù),處理后的指標(biāo)如表3。

2.3評價結(jié)果分析

根據(jù)對譚家河滑坡勘察和地質(zhì)調(diào)查,前緣涉水長度確定15個二級影響指標(biāo)的隸屬度?;抡w寬度400m,涉水寬度達300m,據(jù)雨量監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,最大日降雨量達85mm;滑坡坡度25°,滑坡體右側(cè)邊界內(nèi)側(cè)與馬路交錯處,馬路軸線向外偏移,擋墻中心線外移,馬路及擋墻下沉60cm,路面破損嚴重,呈碎塊狀。右側(cè)邊界為縱向裂縫,斷續(xù)相連,直通后緣,裂縫走向350°,寬0.1~0.2m,新張裂縫寬3~5mm。右側(cè)邊界中部縱向張拉裂縫,縫寬2~3cm,走向0°,呈雁列式分布,左右兩側(cè)垮塌;滑體微風(fēng)化,風(fēng)化厚度達40m;2022年7月份水庫蓄水速度最大可達3m/d,最大泄洪速度最大約0.6m/d;工程活動微弱。將資料模糊數(shù)學(xué)模型可得模糊矩陣R

B=W·R可以得出模糊評判集B={0.0610.2510.3730.267},從滑坡評判集數(shù)值可以看出,隸屬度最大為0.373,通過滑坡評價分級指標(biāo),對應(yīng)的穩(wěn)定性評價等級為欠穩(wěn)定(μ3),所以模糊數(shù)學(xué)分析得出滑坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。

3基于Geo-Slope數(shù)值模擬對滑坡的分析

Geo-Slope是常用分析滑坡穩(wěn)定性軟件,本研究取滑坡I-I’縱剖面(圖1)建立滑坡模型,采用Morgenstern-Price極限平衡分析方法。庫水位變化采用2022~2022年監(jiān)測數(shù)據(jù)如(圖3),滑坡參數(shù)采用勘察資料(表1)。模型建立設(shè)計到二級影響指標(biāo)I11、I12、I21、I23、I41、I42、I43、I44、I51、I52、I61,據(jù)勘探資料可知滑坡滑帶深度和滑體厚度,所以滑動面采用指定滑移面。建立模型如圖4,經(jīng)過分析近五年庫水位變化-降雨-滑坡特征等諸因素,求出最小穩(wěn)定系數(shù)為1.046,由此可知滑坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。

利用Geo-Sigma可以模擬出滑坡變形最大的部位如圖5,并結(jié)合檢測點位檢測數(shù)據(jù)圖(圖6)舉行比較,證明模擬結(jié)果的穩(wěn)當(dāng)度。

經(jīng)過數(shù)值模擬可以計算出滑坡最大位移累計量達成2.4m,且最大位移位于滑坡中部監(jiān)測點ZG289,與監(jiān)測數(shù)據(jù)累計位移2.3m根本相吻合,位于滑坡后緣監(jiān)測點ZG287、ZG288累計位移約2.2m,ZG290累計位移約1.5m,且監(jiān)測點滑坡位于滑坡前緣,累計位移較小,滑坡變形后部較大,而前緣變形較小,這證明該滑坡為推移式滑坡[5]。可以說明數(shù)值模擬穩(wěn)定性結(jié)果穩(wěn)當(dāng)度較高。

4模糊數(shù)學(xué)和數(shù)值模擬結(jié)果比較分析

模糊數(shù)學(xué)分析涉及到二級15個影響因素,Geo-Studio數(shù)值模擬只涉及到二級11個影響因素,地表裂縫發(fā)育程度、布局面傾角、布局面發(fā)育程度、地震烈度等其他因素在數(shù)值模擬中未明顯表達出來,這四種影響因子在模糊數(shù)學(xué)分析中的權(quán)重分別為0.017、0.017、0.017、0.025,這幾種影響因子權(quán)重較小,所以在確定程度上對模糊數(shù)學(xué)計算結(jié)果不會產(chǎn)生很大的影響。模糊數(shù)學(xué)得到滑坡穩(wěn)定性為欠穩(wěn)定狀態(tài),但沒有概括的量化值回響欠穩(wěn)定程度。數(shù)值模擬得出滑坡穩(wěn)定系數(shù)為1.046,滑坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。數(shù)值模擬分析雖然考慮的影響因素沒有模糊數(shù)學(xué)全面,但有概括的量化穩(wěn)定性系數(shù)值,可以回響出滑坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)的程度。布局面傾角、布局面發(fā)育程度、地震烈度作為地質(zhì)構(gòu)造二級指標(biāo),通過實際GPS監(jiān)測數(shù)據(jù),可以很好的反映滑坡數(shù)值模擬的切實性。這些地質(zhì)構(gòu)造類因素對數(shù)值模擬結(jié)果不會產(chǎn)生很大的影響,因此模糊理論分析和數(shù)值模擬在結(jié)果上沒有太大的區(qū)別。

5結(jié)論

①模糊數(shù)學(xué)方法對譚家河滑坡理論分析,通過6類一級指標(biāo)和15類二級影響指標(biāo),多層次、多范圍對滑坡舉行量化分析,得出滑坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。

②Geo-Studio數(shù)值模擬得出譚家河滑坡穩(wěn)定性系數(shù)為1.046,并結(jié)合監(jiān)測數(shù)據(jù)累計位移,表明滑坡模擬結(jié)果的穩(wěn)當(dāng)性。滑坡中部位移最大,穩(wěn)定系數(shù)最低。前緣位移較小,后緣位移相對較大,可以說明譚家河滑坡屬于推移式滑坡。

③兩種方法通過不同的角度求得滑坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài),模糊數(shù)學(xué)涉及的影響因素較數(shù)值分析多,說明好多非權(quán)重較小的影響因子在確定程度上對滑坡穩(wěn)定性沒有多大影響。模糊數(shù)學(xué)作為一種理論方法,在計算方面較數(shù)值模擬繁雜

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