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　　【摘要】： 近年來(lái),國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,人類(lèi)在諸如水電、露天采礦、能源及建筑等地質(zhì)工程活動(dòng)領(lǐng)域出現(xiàn)了越來(lái)越多的高陡邊坡,而這些高陡邊坡往往又成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展與安全生產(chǎn)成敗的重要因素。因此,對(duì)邊坡失穩(wěn)的研究具有極其重要的理論和實(shí)際意義。本文針對(duì)露天礦邊坡的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)和滑坡預(yù)報(bào)研究。最后借助于協(xié)同—分岔理論對(duì)邊坡的破壞時(shí)間進(jìn)行預(yù)報(bào)。最終達(dá)到對(duì)邊坡進(jìn)行失穩(wěn)預(yù)測(cè)的目的,更重要的是給廣大的工程技術(shù)人員提供了一種研究、解決實(shí)際問(wèn)題的新思路、新方法。 本論文首先綜合現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)儀器和監(jiān)測(cè)方法,提出合理的露天礦邊坡監(jiān)測(cè)方案。采取當(dāng)今先進(jìn)的GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)在露天礦邊坡周邊布設(shè)5-7個(gè)控制點(diǎn),鑒于GPS定位技術(shù)在高程數(shù)據(jù)上的精度缺陷和露天礦邊坡周邊的地形起伏較大,這里我們并沒(méi)有采用高程擬合的原則,而是對(duì)控制點(diǎn)的高程數(shù)據(jù)采用三等水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)的原則,最終在各控制點(diǎn)上利用精密全站儀對(duì)露天礦邊坡進(jìn)行位移數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)。在預(yù)測(cè)方面對(duì)以往的預(yù)測(cè)理論做出綜合分析,然后從邊坡作為一個(gè)非線性耗散動(dòng)力系統(tǒng)這個(gè)角度來(lái)考慮邊坡的穩(wěn)定性。文中討論了如何有效正確地運(yùn)用重構(gòu)相空間和灰色理論對(duì)邊坡變形位移進(jìn)行預(yù)測(cè),進(jìn)而求出系統(tǒng)的一些特征量如Lyapunov指數(shù)。利用該指數(shù)的不變性就可以建立位移預(yù)測(cè)模型,這樣就可以對(duì)邊坡未來(lái)的位移變化做出預(yù)測(cè)。文中通過(guò)大量算例對(duì)位移預(yù)測(cè)模型進(jìn)行了檢驗(yàn),總結(jié)出重構(gòu)相空間和灰色理論預(yù)測(cè)各自的預(yù)測(cè)規(guī)律,最終的運(yùn)算證明預(yù)測(cè)結(jié)果是令人滿意的。最后借助于協(xié)同——分岔模型和位移速度角趨勢(shì)法來(lái)計(jì)算出邊坡可能破壞的時(shí)間。 本論文通過(guò)用美國(guó)微軟公司著名的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)工具—Visual C++ 6.0和SQL Server2000編制了運(yùn)行在Windows 98/2000/XP等操作系統(tǒng)下的32位應(yīng)用程序;特別是在數(shù)據(jù)管理方面采用高級(jí)語(yǔ)言對(duì)SQL2000數(shù)據(jù)庫(kù)外部執(zhí)行的方法,使現(xiàn)場(chǎng)軟件操作人員不用了解數(shù)據(jù)庫(kù)的知識(shí)便可以輕松進(jìn)行數(shù)據(jù)的管理,增加了軟件的可操作性;露天礦邊坡的位移預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)過(guò)程的計(jì)算全部由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成,一般技術(shù)人員所要做的僅僅是輸入測(cè)點(diǎn)的空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)所需要的一些預(yù)測(cè)參數(shù),通過(guò)選擇菜單選項(xiàng)和單擊按鈕,就能實(shí)現(xiàn)對(duì)白云鄂博鐵礦東礦邊坡失穩(wěn)的預(yù)測(cè),從而使廣大技術(shù)人員從復(fù)雜的計(jì)算中解放出來(lái),把精力放在具體的理論研究中。 【關(guān)鍵詞】：時(shí)間序列 相空間重構(gòu) 灰色理論 預(yù)測(cè) 邊坡 監(jiān)測(cè)
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類(lèi)號(hào)】：TD861.1
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2008.198730
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 東礦邊坡概述12
• 1.1 地質(zhì)背景12
• 1.2 基本概況12
• 2 白云鐵礦東礦邊坡監(jiān)測(cè)方案12-27
• 2.1 白云東礦邊坡監(jiān)測(cè)任務(wù)12-13
• 2.2 白云東礦邊坡監(jiān)測(cè)的內(nèi)容13
• 2.3 調(diào)查區(qū)內(nèi)已有地形圖資料13
• 2.3.1 平面控制資料13
• 2.3.2 地形圖資料13
• 2.3.3 環(huán)境資料13
• 2.4 作業(yè)依據(jù)13-14
• 2.5 基本控制測(cè)量概述14
• 2.6 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和坐標(biāo)精度14-15
• 2.6.1 坐標(biāo)系統(tǒng)14
• 2.6.2 精度指標(biāo)14
• 2.6.3 高程控制測(cè)量14-15
• 2.7 基本控制網(wǎng)的選點(diǎn)埋石、作業(yè)方法及精度15-24
• 2.7.1 控制網(wǎng)的選點(diǎn)埋石原則15-17
• 2.7.2 GPS 控制點(diǎn)的編號(hào)17
• 2.7.3 GPS 控制網(wǎng)的技術(shù)要求17-21
• 2.7.4 外業(yè)觀測(cè)工作21-24
• 2.7.5 野外返工的說(shuō)明24
• 2.8 高程控制測(cè)量概述24-26
• 2.8.1 基本概述24
• 2.8.2 指標(biāo)及作業(yè)方法24-26
• 2.9 邊坡細(xì)部測(cè)量與數(shù)據(jù)質(zhì)量驗(yàn)收26-27
• 2.9.1 細(xì)部測(cè)量的具體實(shí)施26-27
• 2.9.2 外業(yè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量驗(yàn)收27
• 3 白云東礦邊坡失穩(wěn)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的概述27-30
• 3.1 邊坡失穩(wěn)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)概念27-28
• 3.2 露天礦邊坡失穩(wěn)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)研究意義28-29
• 3.3 東礦邊坡預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)研究概述29-30
• 4 邊坡失穩(wěn)區(qū)域的分布30-31
• 4.1 分布的不均衡性30-31
• 4.2 形成機(jī)制的地域差異性31
• 4.3 人類(lèi)活動(dòng)對(duì)滑坡的發(fā)展趨勢(shì)的影響日趨嚴(yán)重31
• 5 工程地質(zhì)測(cè)繪與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理31-35
• 5.1 工程地質(zhì)測(cè)繪的概念31-32
• 5.2 工程地質(zhì)測(cè)繪的內(nèi)容32-35
• 5.2.1 邊坡的地質(zhì)環(huán)境32-35
• 5.2.2 邊坡的動(dòng)力條件35
• 6 觀測(cè)數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)和預(yù)處理35-40
• 6.1 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的性質(zhì)36
• 6.2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的預(yù)處理36-37
• 6.3 數(shù)據(jù)庫(kù)的建立37-40
• 7 預(yù)測(cè)模型的建立40-57
• 7.1 預(yù)測(cè)模型的選擇40
• 7.2 灰色理論模型預(yù)測(cè)40-49
• 7.2.1 GM(1,N)模型機(jī)理40-41
• 7.2.2 GM(1,1)模型41-44
• 7.2.3 優(yōu)化GM(1,1)模型44-46
• 7.2.4 GM(1,1)模型精度檢驗(yàn)46-49
• 7.3 基于相空間重構(gòu)理論預(yù)測(cè)模型建立49-57
• 7.3.1 嵌入維數(shù)m 及時(shí)滯系數(shù)τ的確定50-54
• 7.3.2 Lyapunov 指數(shù)的提取54-56
• 7.3.3 預(yù)報(bào)模式的建立56-57
• 7.3.4 預(yù)測(cè)時(shí)間尺度的定義57
• 8 預(yù)報(bào)分析57-62
• 8.1 滑坡的預(yù)報(bào)理論57-58
• 8.2 協(xié)同——分岔理論58
• 8.3 單狀態(tài)變量摩擦定律58-61
• 8.3.1 邊坡演化的分岔模型59-60
• 8.3.2 協(xié)同—分岔模型的建立60-61
• 8.4 位移速度角趨勢(shì)預(yù)報(bào)方法61-62
• 9 預(yù)報(bào)分析模型算例分析62-79
• 9.1 滑坡預(yù)報(bào)的實(shí)施步驟62
• 9.2 實(shí)例分析62-79
• 9.2.1 新灘算例63-66
• 9.2.2 臥龍室新灘滑坡算例66-70
• 9.2.3 基坑變形算例70-79
• 10 白云東礦邊坡算例79-89
• 10.1 確定邊坡最可能發(fā)生破壞的位置79
• 10.2 位移數(shù)據(jù)的觀測(cè)79-80
• 10.3 確定相關(guān)系數(shù)80-84
• 10.4 位移數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)84-86
• 10.5 滑坡時(shí)間的預(yù)報(bào)86-87
• 10.6 新灘滑坡預(yù)報(bào)87-89
• 11 論文總結(jié)89-91
• 參考文獻(xiàn)91-94
• 在學(xué)研究成果94-95
• 致謝95