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G022-李鹤-浙江大学.ppt

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2010.11.27,会议报告,基于蒙特卡洛法的降雨诱发型滑坡预报Intensity-Duration曲线的确定,报告人:李鹤 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点试验室,2010.11.27,会议报告,目录,前言 Intensity-Duration曲线 蒙特卡洛法 东南沿海地区土质滑坡地质概况 分析结果与讨论 结论,2010.11.27,会议报告,前言,东南沿海地区山地丘陵发育,约占该地区总面积的75%,山地丘陵地区的斜坡表面广泛覆盖着残坡积土,土层厚度通常在6米以内,在强降雨天气下极易发生浅层滑坡。由降雨引起的滑坡俗称降雨型滑坡,该类型滑坡是东南沿海地区最主要的地质灾害。据中国地质调查局《东南沿海及重要经济区环境地质调查重要进展2000-2005年》:该地区滑坡灾害在时间分布上具有与气象变化的高度一致性。如何根据对降雨诱发的土质浅层滑坡进行预警预报一直是国内外学者关注的热门研究课题。,2010.11.27,会议报告,前言,2010.11.27,会议报告,降雨诱发的土质滑坡灾害,多因素复杂问题:地形、地质、气象条件等,2010.11.27,会议报告,降雨诱发的土质滑坡灾害预警预报模型,国内外学者提出了诸多经验性的滑坡预警预报模型,应用Intensity-Duration等统计曲线预报法(Caine, 1980;Jibson, 1989; Clarizia,1996;Crosta,2001;E J. Gabet, 2004; F. Guzzetti, 2007) 基于前期降雨模型的预报方法(M. J. Crozier, 1999; T. Glade, 2000; 李媛, 2006; 李铁峰, 2006) 考虑降雨过程的危险雨量预报法(P. Aleotti, 2004) 地质资料与降雨综合考虑预报法(G. Crosta, 2003; M. Casadei, 2003; 殷坤龙, 张桂荣, 等, 2003,2005) 基于雨水入渗和边坡稳定分析的理论预报方法(Crosta, 1997; S.M. Brooks, 2004),目前国内外最常用的是Intensity-Duration曲线 同时考虑了雨量,降雨历时和雨强三个降雨因子,并且比较直观的反映了滑坡与各降雨因子的关系,2010.11.27,会议报告,Intensity-Duration曲线,国(境)外研究者已针对不同地区的地质条件和气象条件建立了Intensity-Duration曲线,,,Caine(1980):适用范围:全世界;类型:浅层滑坡和泥石流。 Jibson(1989):适用范围:香港;类型:泥石流。 Crosta and Frattini (2001) :适用范围:全世界;类型:浅层滑坡。 Chien-Yuan et al (2005) :适用范围:台湾;类型:所有灾害。,,,,,国内各地区还未建立可靠的Intensity-Duration曲线,2010.11.27,会议报告,蒙特卡洛法(Monte Carlo Method),蒙特卡洛法(Monte Carlo Method),又称随机模拟法或统计实验法,其基本原理为:某事件的概率可以用大量试验中该事件发生的频率来估算,根据切贝雪夫大数定理,当样本容量足够大时,可认为该事件的发生频率即为其概率。 对于边坡稳定分析,通常可以将安全系数计算式作为功能函数,通过采用蒙特卡洛法进行抽样计算,即可得到边坡安全系数的统计特征,从而可以得到当安全系数低于某一规定值(通常设定为1)的概率有多少,即所谓的失稳概率Pf。,2010.11.27,会议报告,东南沿海地区土质边坡地质概况,我国南方燕山期花岗岩大范围出露,在福建、广东、香港地区出露面积均占全省面积的30~40%,在东南沿海其他地区也占了各省面积的10%~20%(吴能森,2004),出露花岗岩在南方的湿热气候下剧烈风化,形成了花岗岩残积土层。,花岗岩残积土根据风化程度的不同其呈现出了分层性:,东南沿海残积土地区地质条件:,2010.11.27,会议报告,,残积土各土层物理力学性质(王清;林蓬琪;刘胜娥,2001;汪益敏,2005;龚剑平,2005;曹军义,2005;何珊儒,2007;黄汉芳,2008,从颗粒级配上来看我国的残积土由上到下,随着风化程度增加,粘粒含量明显减少,砂砾含量增加。 残积土各层土的密度从上到下随着孔隙比的减少而逐渐增大,基本是在1.75-2g/cm2范围内变化,孔隙比是在0.8-0.99之间分布,孔隙比比较大。 各地残积土的内聚力由上到下随着粘粒含量的降低而减少,而内摩擦角则在随着砂砾含量的增加而不断增大,其中内聚力的变化范围为5-70kPa,内摩擦角在25-35°之间变化,其平均值大概为25°左右。,东南沿海残积土地区地质条件:,东南沿海地区土质边坡地
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