基于無人機調(diào)查的滑坡穩(wěn)定性快速評價技術(shù)研究

范育雷

（中鐵十九局集團第三工程有限公司，遼寧沈陽 110136）

0 引言

隨著人類的第四次工業(yè)革命的不斷發(fā)展，各種新型技術(shù)被應(yīng)用于工程實踐中，近年來，無人機技術(shù)開始逐漸在滑坡穩(wěn)定性分析領(lǐng)域得到應(yīng)用[1]。儲昭飛等[2]使用對某滑坡的穩(wěn)定性采用傳統(tǒng)方法進行了計算、分析。張江偉等[3]對某滑坡進行了現(xiàn)場調(diào)查，詳細分析了該滑坡的成因機制。連繼峰等[4]以垮梁子滑坡為例，繪制了點位等勢圖，綜合分析了場地的地下水走向。

對云南省某滑坡，采用無人機技術(shù)進行了現(xiàn)場的測繪調(diào)查，建模后進行了分析計算，這種方法具有快速、合理的優(yōu)點，對同類工程具有較好的示范意義。

1 工程概況

1.1 地理與氣象水文條件

K033+600 滑坡區(qū)位于云南省麗江市大樹寨村。場地內(nèi)交通較便利。場地的年平均降雨量可以達到750～850 mm。

1.2 工程地質(zhì)條件

滑坡區(qū)位于滇西地區(qū)，地勢北低南高，地表河谷侵蝕切割較強烈。地形坡度范圍在8°～24°，為“圈椅狀”地貌，場地的覆蓋層土體以殘積、殘坡積及滑坡堆積粉質(zhì)黏土為主。

2 災(zāi)害體發(fā)育特征及成因機制分析

2.1 邊界特征

根據(jù)地面地質(zhì)調(diào)查與測繪，滑坡邊界明顯，如圖1-圖4 所示?；潞缶壱愿?.5 m，寬0.3 m 的擋土墻為界；右緣以狹長的排水溝延伸到前緣為界；左緣以擋墻與階地的分界為界，此處上下裂縫高差0.3 m，以地表開裂、沉降并伴有裂縫壁擦痕為主要特征；滑坡體前緣以水流沖刷形成的弧形沖溝為界。

圖1 滑坡左緣

圖2 滑坡右緣

圖3 滑坡后緣

圖4 滑坡前緣

2.2 變形機制及影響因素分析

場地下部土體為硬塑—堅硬狀粉質(zhì)黏土，上部為軟塑—可塑狀粉質(zhì)黏土，上部巖土體整體性較差，為易滑地層，下部巖土體相對較穩(wěn)定，不具備滑動變形的地形、地質(zhì)條件。上軟下硬的斜坡結(jié)構(gòu)特征是滑坡變形的物質(zhì)基礎(chǔ)，地形地貌上，場地為圈椅狀，這樣的地形條件有利于坡面流、大氣降雨匯集，因此在降雨與物質(zhì)條件兩種不利組合情況下，容易失穩(wěn)，形成滑坡。

3 穩(wěn)定性分析

結(jié)合無人機測繪成果建立的數(shù)值模型，進行數(shù)值計算，數(shù)值模型如圖5 所示。巖土力學(xué)指標取值見表1。

考慮到該滑坡所處區(qū)域雨量充沛，需要考慮降雨作用。主要設(shè)置天然工況和暴雨工況兩種?；路€(wěn)定性判別標準見表2。

采用極限平衡的基本理論和方法，計算天然工況下滑坡穩(wěn)定性，得到的計算結(jié)果如圖6、圖7 所示。天然工況下，滑坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。暴雨工況下，滑坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。與現(xiàn)場調(diào)查情況基本一致，說明采用無人機建模分析是基本合理的。

圖5 數(shù)值計算模型

表1 巖土體主要物理力學(xué)指標建議值

表2 穩(wěn)定性判別標準

圖6 天然工況穩(wěn)定性計算結(jié)果

圖7 暴雨工況穩(wěn)定性計算結(jié)果

4 結(jié)束語

通過該研究，得出了以下2 點成果：

（1）采用無人機對滑坡區(qū)進行測繪，可以快速建立數(shù)字地表模型與數(shù)字高程模型，可以為后期數(shù)值模型的建立提供基礎(chǔ)。

（2）研究區(qū)滑坡上覆堆積體結(jié)構(gòu)松散，可為降水匯流提供集合空間，不利于滑坡穩(wěn)定性。數(shù)值模型計算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，天然狀態(tài)下，滑坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，降雨作用下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，分析成果與現(xiàn)場調(diào)查成果基本一致，說明這種方法是可靠的、合理的。