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目次
商品簡介
在山區修築公路過程中，不可避免地會出現大量高切坡，如處置不當，在暴雨、卸荷等作用下極易演化為災變滑坡，造成重大的財產損失甚至人員傷亡，因此高切坡防控是我國西部山區公路建設和運維安全的重要問題。本書針對現有高切坡防治中基本不考慮高切坡的演化過程、高切坡防治結構長期適應性、高切坡監測信息數據處理中準確性和可靠性的技術難題開展研究，創建了高切坡地質災害過程控制防治理論體系、研發了基於高切坡-防治結構相互作用和長期安全性的防治技術與高切坡地質災害多場特徵信息感知與數據處理技術。
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目錄
前言
第1章 公路災變高切坡防治理論與技術研究現狀 1
1.1 公路災變高切坡防治的意義 1
1.2 國內外研究現狀 3
1.2.1 公路高切坡過程控制研究 3
1.2.2 公路高切坡監測預警技術 8
1.2.3 公路高切坡防治技術 16
第2章 公路高切坡病害調查與分析 24
2.1 依託工程高切坡現狀 24
2.2 依託工點災變高切坡病害類別及成因分析 25
2.2.1 夏曲養護段 25
2.2.2 巴青養護段 25
2.2.3 丁青養護段 26
2.2.4 類烏齊―昌都段 26
2.2.5 昌都―妥壩段 27
2.3 災變高切坡危害性 28
2.4 公路各類高切坡災變快速判別圖表的建立 28
2.4.1 RMS分級理論的提出 29
2.4.2 RMS和RMR分類系統的原理 30
2.4.3 RMR數據與RMS數據間相關性研究 32
2.4.4 RMRbasic與自然邊坡坡角關係式研究 33
2.4.5 關係式防誤差使用說明 34
第3章 基於演化過程的高切坡災害防控理論 35
3.1 過程控制理論 35
3.1.1 統計過程控制理論 35
3.1.2 自動過程控制 38
3.1.3 統計過程控制與自動過程控制的結合使用 41
3.2 基於卸荷地質過程的高切坡演化理論 44
3.2.1 卸荷作用區地質過程與災變高切坡 44
3.2.2 卸荷作用下高切坡演化機理 68
3.3 高切坡破壞演化階段劃分和特徵信息識別 92
3.3.1 高切坡多場信息演化物理模型試驗設計 93
3.3.2 高切坡模型演化階段劃分 98
3.3.3 高切坡模型多場信息演化特徵 100
第4章 高切坡地質災害空地結合的調查與監測新技術 110
4.1 研究背景及研究現狀 110
4.1.1 地質災害調查現有方法及其局限性 110
4.1.2 地質災害評價現有方法及其局限性 110
4.1.3 地質災害監測現有方法及其局限性 111
4.2 星載差分干涉雷達在地質災害面域精准調查中的研究 112
4.2.1 星載差分干涉雷達技術在地質災害調查中的應用現狀 112
4.2.2 基於D-InSAR展開地災面域精准調查的研究 114
4.3 無人機低空遙感面域調查方法 119
4.3.1 無人機低空遙感技術原理 119
4.3.2 傾斜攝影關鍵技術 120
4.4 基於三維激光掃描的點雲實景監測技術 122
4.4.1 研究背景與三維激光掃描技術基本原理 122
4.4.2 基於多回波信息的局部自適應地表信息提取 127
4.5 測量機器人技術 134
4.5.1 測量機器人技術原理及組成 134
4.5.2 測量機器人研究現狀 135
4.6 分布式光纖邊坡監測技術 137
4.6.1 概述 137
4.6.2 測量原理 138
4.7 空天地一體地質災害立體化監測體系 140
4.7.1 地質災害監測中的突出問題 140
4.7.2 區域性與現場空-天-地一體地質災害監測體系 141
第5章 基於組合模型的高切坡監測數據處理技術 145
5.1 數據預處理 145
5.2 數據篩選 147
5.2.1 鄧氏灰色關聯度 147
5.2.2 廣義灰色關聯度 148
5.2.3 相似性灰色關聯度和接近性灰色關聯度 149
5.3 數據預測 150
5.4 數據精度分析 152
5.5 加權灰色模型在高切坡監測中的應用 154
5.5.1 監測因素的合理選擇 155
5.5.2 過程分析 156
5.5.3 對比分析 159
5.6 灰色模型的優化 162
5.6.1 初始值優化模型 162
5.6.2 灰色模型的適應範圍 162
5.6.3 優化背景值參數的灰色模型 166
5.6.4 預測值計算 169
5.7 優化模型的精度分析 169
5.7.1 數據維數的選取的影響分析 169
5.7.2 初始值的選取的影響分析 175
5.7.3 平移變換對精度的影響 180
5.8 灰色冪模型的應用 183
5.8.1 灰色冪模型建模 183
5.8.2 冪指數的求解 185
5.8.3 等間隔灰色冪模型 186
5.8.4 非等間隔灰色冪模型 190
5.8.5 非等間隔灰色冪模型在邊坡監測中的應用 192
第6章 公路災變高切坡全過程控制技術 200
6.1 公路災變高切坡超前診斷技術研究 200
6.1.1 公路各類災變高切坡坡體結構概化模型研究 200
6.1.2 公路各類高切坡無支護開挖指標體系研究 205
6.1.3 公路災變高切坡超前診斷理論與方法體系構建 210
6.2 公路災變高切坡超前處治設計與施工關鍵技術研究 240
6.2.1 超前處治結構與高切坡的耦合作用機制研究 240
6.2.2 公路災變高切坡超前處治新型結構形式研究 266
6.2.3 超前支護結構實用設計方法研究 278
6.2.4 超前處治結構施工關鍵技術研究 321
6.3 公路災變高切坡超前診斷與處治工程及效果後評估 324
6.3.1 G317崗托至妥壩段改擴建工程K987+650～900段高切坡示範工程 324
6.3.2 G317崗托至妥壩段改擴建工程K1034+370～550段高切坡示範工程 328
6.3.3 中尼公路曲（水）―大（竹卡）K4773+510段高切坡示範工程 329
6.3.4 公路災變高切坡超前診斷與超前處治效果後評估 333
6.4 高切坡-防治結構相互作用機理 336
6.4.1 傳統理論分析方法 336
6.4.2 基於抗滑樁與高切坡體相互作用過程的計算模型 345
6.4.3 樁土荷載分擔比模型 349
6.4.4 抗滑樁與高切坡體相互作用機理數值試驗研究概述 353
6.4.5 樁土相互作用數值試驗模型 354
6.4.6 土拱效應的數值模擬研究 357
6.4.7 抗滑樁與高切坡體荷載分擔比模型 366
6.4.8 三維空間土拱效應分析 377
6.5 高切坡-防治結構體系的長期安全性研究 380
6.5.1 考慮岩土體流變性質的強度折減法 380
6.5.2 無樁時高切坡長期穩定性研究 381
6.5.3 高切坡-抗滑樁體系長期穩定性研究 385
第7章 內容歸納與研究展望 390
7.1 內容歸納 390
7.1.1 主要研究內容 390
7.1.2 主要成果指標 393
7.2 後續研究與應用前景展望 394
7.2.1 後續研究 394
7.2.2 應用前景展望 394
參考文獻 396
附錄A 408
附錄B 410
附錄C 411
附錄D 412
前言
第1章 公路災變高切坡防治理論與技術研究現狀 1
1.1 公路災變高切坡防治的意義 1
1.2 國內外研究現狀 3
1.2.1 公路高切坡過程控制研究 3
1.2.2 公路高切坡監測預警技術 8
1.2.3 公路高切坡防治技術 16
第2章 公路高切坡病害調查與分析 24
2.1 依託工程高切坡現狀 24
2.2 依託工點災變高切坡病害類別及成因分析 25
2.2.1 夏曲養護段 25
2.2.2 巴青養護段 25
2.2.3 丁青養護段 26
2.2.4 類烏齊―昌都段 26
2.2.5 昌都―妥壩段 27
2.3 災變高切坡危害性 28
2.4 公路各類高切坡災變快速判別圖表的建立 28
2.4.1 RMS分級理論的提出 29
2.4.2 RMS和RMR分類系統的原理 30
2.4.3 RMR數據與RMS數據間相關性研究 32
2.4.4 RMRbasic與自然邊坡坡角關係式研究 33
2.4.5 關係式防誤差使用說明 34
第3章 基於演化過程的高切坡災害防控理論 35
3.1 過程控制理論 35
3.1.1 統計過程控制理論 35
3.1.2 自動過程控制 38
3.1.3 統計過程控制與自動過程控制的結合使用 41
3.2 基於卸荷地質過程的高切坡演化理論 44
3.2.1 卸荷作用區地質過程與災變高切坡 44
3.2.2 卸荷作用下高切坡演化機理 68
3.3 高切坡破壞演化階段劃分和特徵信息識別 92
3.3.1 高切坡多場信息演化物理模型試驗設計 93
3.3.2 高切坡模型演化階段劃分 98
3.3.3 高切坡模型多場信息演化特徵 100
第4章 高切坡地質災害空地結合的調查與監測新技術 110
4.1 研究背景及研究現狀 110
4.1.1 地質災害調查現有方法及其局限性 110
4.1.2 地質災害評價現有方法及其局限性 110
4.1.3 地質災害監測現有方法及其局限性 111
4.2 星載差分干涉雷達在地質災害面域精准調查中的研究 112
4.2.1 星載差分干涉雷達技術在地質災害調查中的應用現狀 112
4.2.2 基於D-InSAR展開地災面域精准調查的研究 114
4.3 無人機低空遙感面域調查方法 119
4.3.1 無人機低空遙感技術原理 119
4.3.2 傾斜攝影關鍵技術 120
4.4 基於三維激光掃描的點雲實景監測技術 122
4.4.1 研究背景與三維激光掃描技術基本原理 122
4.4.2 基於多回波信息的局部自適應地表信息提取 127
4.5 測量機器人技術 134
4.5.1 測量機器人技術原理及組成 134
4.5.2 測量機器人研究現狀 135
4.6 分布式光纖邊坡監測技術 137
4.6.1 概述 137
4.6.2 測量原理 138
4.7 空天地一體地質災害立體化監測體系 140
4.7.1 地質災害監測中的突出問題 140
4.7.2 區域性與現場空-天-地一體地質災害監測體系 141
第5章 基於組合模型的高切坡監測數據處理技術 145
5.1 數據預處理 145
5.2 數據篩選 147
5.2.1 鄧氏灰色關聯度 147
5.2.2 廣義灰色關聯度 148
5.2.3 相似性灰色關聯度和接近性灰色關聯度 149
5.3 數據預測 150
5.4 數據精度分析 152
5.5 加權灰色模型在高切坡監測中的應用 154
5.5.1 監測因素的合理選擇 155
5.5.2 過程分析 156
5.5.3 對比分析 159
5.6 灰色模型的優化 162
5.6.1 初始值優化模型 162
5.6.2 灰色模型的適應範圍 162
5.6.3 優化背景值參數的灰色模型 166
5.6.4 預測值計算 169
5.7 優化模型的精度分析 169
5.7.1 數據維數的選取的影響分析 169
5.7.2 初始值的選取的影響分析 175
5.7.3 平移變換對精度的影響 180
5.8 灰色冪模型的應用 183
5.8.1 灰色冪模型建模 183
5.8.2 冪指數的求解 185
5.8.3 等間隔灰色冪模型 186
5.8.4 非等間隔灰色冪模型 190
5.8.5 非等間隔灰色冪模型在邊坡監測中的應用 192
第6章 公路災變高切坡全過程控制技術 200
6.1 公路災變高切坡超前診斷技術研究 200
6.1.1 公路各類災變高切坡坡體結構概化模型研究 200
6.1.2 公路各類高切坡無支護開挖指標體系研究 205
6.1.3 公路災變高切坡超前診斷理論與方法體系構建 210
6.2 公路災變高切坡超前處治設計與施工關鍵技術研究 240
6.2.1 超前處治結構與高切坡的耦合作用機制研究 240
6.2.2 公路災變高切坡超前處治新型結構形式研究 266
6.2.3 超前支護結構實用設計方法研究 278
6.2.4 超前處治結構施工關鍵技術研究 321
6.3 公路災變高切坡超前診斷與處治工程及效果後評估 324
6.3.1 G317崗托至妥壩段改擴建工程K987+650～900段高切坡示範工程 324
6.3.2 G317崗托至妥壩段改擴建工程K1034+370～550段高切坡示範工程 328
6.3.3 中尼公路曲（水）―大（竹卡）K4773+510段高切坡示範工程 329
6.3.4 公路災變高切坡超前診斷與超前處治效果後評估 333
6.4 高切坡-防治結構相互作用機理 336
6.4.1 傳統理論分析方法 336
6.4.2 基於抗滑樁與高切坡體相互作用過程的計算模型 345
6.4.3 樁土荷載分擔比模型 349
6.4.4 抗滑樁與高切坡體相互作用機理數值試驗研究概述 353
6.4.5 樁土相互作用數值試驗模型 354
6.4.6 土拱效應的數值模擬研究 357
6.4.7 抗滑樁與高切坡體荷載分擔比模型 366
6.4.8 三維空間土拱效應分析 377
6.5 高切坡-防治結構體系的長期安全性研究 380
6.5.1 考慮岩土體流變性質的強度折減法 380
6.5.2 無樁時高切坡長期穩定性研究 381
6.5.3 高切坡-抗滑樁體系長期穩定性研究 385
第7章 內容歸納與研究展望 390
7.1 內容歸納 390
7.1.1 主要研究內容 390
7.1.2 主要成果指標 393
7.2 後續研究與應用前景展望 394
7.2.1 後續研究 394
7.2.2 應用前景展望 394
參考文獻 396
附錄A 408
附錄B 410
附錄C 411
附錄D 412
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