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目录 1

第1章　绪论 1

1.1 引言 1

前言 1

1.2 滑坡灾害 4

1.3　边坡稳定性评价与GIS 4

1.4　本书的主要内容 5

第2章　GIS数据结构 7

2.1 GIS 7

2.2　GIS数据结构 8

2.3　GIS与边坡稳定 12

第3章　基于GIS的边坡三维极限平衡模型 14

3.1 GIS栅格数据与边坡三维极限平衡的柱体分析方法 14

3.2 模型1：经典柱体单元模型 20

3.3 模型2：扩展的Bishop三维模型 23

3.4 模型3：扩展的Janbu三维模型 24

3.5 模型4：基于滑动面上正应力分布假定的方法 24

3.6 边坡破坏概率计算 27

3.7 迭代计算 29

3.8 算法实现 30

第4章 边坡三维危险滑动面搜索 33

4.1 Monte Carlo模拟方法 33

4.2 随机变量及其范围 34

4.2.1 椭球的三个轴参数 34

4.2.2 椭球中心点 36

4.2.3 椭球的倾角 36

4.2.4 Monte Carlo随机变量的产生 36

4.3 算法实现 37

4.4 例题计算 38

4.4.1 实例1：各向同性均质边坡 38

4.4.2 实例2：有夹层的边坡 40

4.4.3 实例3：带有不连续弱面的边坡 42

4.4.4 实例4：土层人工边坡 43

4.4.5 实例5：含有断层和地下水的三维边坡 44

4.5 结论与讨论 45

第5章 边坡单元划分 46

5.1 栅格单元与边坡单元的定义 46

5.2 基于数值地形的边坡单元划分方法 47

5.3 边坡单元的特征 51

5.4 实例 52

第6章 系统开发 54

6.1 系统开发说明 54

6.2 3DSlopeGIS-1：用于滑坡灾害分区 54

6.2.1 说明 54

6.2.2 三维边坡稳定性计算算法实现 55

6.2.3 功能介绍与计算步骤 55

6.3 3DSlopeGIS-2：用于单一边坡稳定评价 64

6.3.1 模型简介 64

6.3.2 计算程序实现 66

6.4.1 考题1 68

6.4 考题验证 68

6.4.3 考题3 71

6.4.2 考题2 71

第7章 系统应用的工程实例 73

7.1 日本长崎县：佐世保原分地区滑坡灾害分区 73

7.1.1 基本信息 73

7.1.2 边坡单元 81

7.1.3 三维滑坡灾害图 83

7.2 日本福岛县：49号公路沿线滑坡灾害分区 89

7.2.1 引言 89

7.2.2 研究方法 90

7.2.3 49号公路沿线某段滑坡灾害图 94

7.3.1 引言 96

7.3 日本熊本县水蜈地区：滑坡发生地周围类似滑坡再发分析及灾害评价 96

7.3.2 本次破坏机理分析 97

7.3.3 周围区域类似滑坡再发可能性分析 100

7.3.4 滑坡灾害评价 104

7.3.5 小结 107

7.4 日本长崎县：云仙火山喷发物熔岩裂块的三维稳定性评价 108

7.4.1 基础数据和GIS数据准备 108

7.4.2 三维危险滑动面搜索中合适随机参数选择 110

7.4.3 11？火山熔岩裂块的全局和部分三维稳定性研究 114

7.4.4 小结 116

7.5　湖北清江：茅坪滑坡三维稳定性评价 117

7.6　首钢水厂铁矿：大型深凹边坡的三维稳定评价 119

7.6.1 介绍 119

7.6.2 三维危险滑动面的搜索及稳定性评价 122

7.6.3　小结和讨论 138

第8章　降雨引起的浅层滑坡灾害时空预测 140

8.1 引言 140

8.2　降雨渗透模型 141

8.3 降雨渗透边坡稳定性分析模型 143

8.4　算法实现及模型验证 146

8.5　应用实例 151

第9章　三维激光扫描技术在边坡工程中的应用 156

9.1 引言 156

9.2　地上型三维激光扫描技术在边坡工程中的应用 157

9.3　地上型三维激光扫描技术用于边坡安全监测 160

10.2　光纤应变监测技术及适用性 163

10.2.1 　BOTDR 163

10.1 引言 163

第10章　光纤应变监测技术在边坡工程中的应用 163

10.2.2　FBG 166

10.2.3　其他 168

10.3　光纤应变监测技术在边坡监测中的应用 170

10.4　结语 173

参考文献 174

附表　中英文对照名词解释 180