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滑坡规模与滑坡模式的卫星图像解释

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1 引言

当进行地质灾害评价或进行大规模的岩土工程勘察以及大的滑坡调查时,航空照片和卫星图像解释是非常重要的一个环节。在过去,地质工程师通过对垂直航空照片和陆地照片的对照研究,可以获得许多关于该地区较大规模地质条件的有用信息。这些大型地貌在地表测绘中往往难以辨认,因为它们被植被、落石或更近距离的不连续性遮挡。在岩土工程中最常用的照片是在500至3000米的高度拍摄的垂直照片,比例尺从1:10000到1:30000不等。在一些项目中,需要同时拍摄高位和低位照片,高位照片用于识别滑坡,而低位照片则提供更详细的地质结构信息。

航空照片最重要的用途之一是确定有可能造成移动甚至破坏设施的滑坡。在垂直航拍照片上很容易看到的滑坡特征是沿滑坡山脊的痕迹、滑坡主体的湿润地形和滑坡脚趾的新扰动区域,包括河流方向的突然变化。通过比较多年来拍摄的照片,可以确定滑坡的移动速度,以及滑坡的大小是否在增长。航拍照片上可能看到的其他特征包括主要地质结构,如断层、层理和连续的节理,提供关于这些特征的位置、长度和连续性等信息。

随着遥感技术、卫星图像和无人机技术的普及,这一识别过程变得越来越简单,例如,现代大规模的岩土工程勘察,特别是线路选线或岩土工程勘察, 都是先在卫星图像上把钻孔位置标出,现场钻探根据图纸去找实际位置。

因此,三维航空和卫星图像的解读是地形分析师、地质工程师和岩土工程师描述和表征地形的一项基本技能,通过使用航空照片和卫星图像、高分辨率数字高程模型(DEMs)和其他遥感工具进行三维地形分析,进而与数值模拟相结合,进行边坡稳定性分析。

本文使用卫星图像对滑坡规模【内蒙古露天煤矿大规模山体滑坡可能的诱发原因(massive slides in open-pit mine)】进行了简单的解释,虽然使用了这个研究对象,但由于没有真实的数据,因此更多的意义在于方法 论的研究,对实际情况毫无帮助。

2 场地概况

下图所示的是矿区的整体范围,图中周边的棕色 区域是排土场,红色方框圈定的区域是本次滑坡的部分,中间长条形的深色 区域是采矿带。滑坡发生在采矿带的上方,滑坡的垂直高度为180m,在最初的报道中滑坡量大约为800万方,后来修正的塌方量为340万方(2月24日新闻发布会)。

3 滑动面角度估算

滑动的起始标高就是排土场的底标高,由于目前使用的卫星图像不是最新的,因此无法精确估算排土场距坡肩的距离,因而排土场产生的载荷是否对滑坡产生了"触发"作用,至少目前还不能下结论。

根据卫星图像的粗略测量,滑坡体的起始点到最坡底的直线距离大约为450m,不过由上图可以看出,上部滑坡体基本上停留在中间位置,形成一个相对平滑的堆积体,在【露天矿边坡大规模破坏的滑流分析---滑坡体能跑多远?(Landslide Runout Analysis)】一文最后有一张图片显示了这个滑坡体的坡度,我们假设这个位置距顶部的滑坡位置为100m,因此可以计算出滑动面的角度大约为64° 。
按照整体边坡角70°,边坡高度180m来估算,滑动面的长度大约为205m,单位长度的滑动体积大约为2053m^3,边坡长度为192m,总的平面滑动体积约为39万方,这个数量显然与340万方相差甚远。

4 结束语

上述估算的真实意图在于加强先前的一个猜测,这个边坡的滑动可能是一个复合破坏型式,在边坡上部以平面滑动为主,但大部分的滑动体可能来自于下部边坡的整体移动,即所谓的深切型破坏。
来源:计算岩土力学
航空岩土无人机
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首次发布时间:2023-03-18
最近编辑:1年前
计算岩土力学
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