基于无人机调查的滑坡稳定性快速评价技术研究

范育雷

（中铁十九局集团第三工程有限公司，辽宁沈阳 110136）

0 引言

随着人类的第四次工业革命的不断发展，各种新型技术被应用于工程实践中，近年来，无人机技术开始逐渐在滑坡稳定性分析领域得到应用[1]。储昭飞等[2]使用对某滑坡的稳定性采用传统方法进行了计算、分析。张江伟等[3]对某滑坡进行了现场调查，详细分析了该滑坡的成因机制。连继峰等[4]以垮梁子滑坡为例，绘制了点位等势图，综合分析了场地的地下水走向。

对云南省某滑坡，采用无人机技术进行了现场的测绘调查，建模后进行了分析计算，这种方法具有快速、合理的优点，对同类工程具有较好的示范意义。

1 工程概况

1.1 地理与气象水文条件

K033+600 滑坡区位于云南省丽江市大树寨村。场地内交通较便利。场地的年平均降雨量可以达到750～850 mm。

1.2 工程地质条件

滑坡区位于滇西地区，地势北低南高，地表河谷侵蚀切割较强烈。地形坡度范围在8°～24°，为“圈椅状”地貌，场地的覆盖层土体以残积、残坡积及滑坡堆积粉质黏土为主。

2 灾害体发育特征及成因机制分析

2.1 边界特征

根据地面地质调查与测绘，滑坡边界明显，如图1-图4 所示。滑坡后缘以高1.5 m，宽0.3 m 的挡土墙为界；右缘以狭长的排水沟延伸到前缘为界；左缘以挡墙与阶地的分界为界，此处上下裂缝高差0.3 m，以地表开裂、沉降并伴有裂缝壁擦痕为主要特征；滑坡体前缘以水流冲刷形成的弧形冲沟为界。

图1 滑坡左缘

图2 滑坡右缘

图3 滑坡后缘

图4 滑坡前缘

2.2 变形机制及影响因素分析

场地下部土体为硬塑—坚硬状粉质黏土，上部为软塑—可塑状粉质黏土，上部岩土体整体性较差，为易滑地层，下部岩土体相对较稳定，不具备滑动变形的地形、地质条件。上软下硬的斜坡结构特征是滑坡变形的物质基础，地形地貌上，场地为圈椅状，这样的地形条件有利于坡面流、大气降雨汇集，因此在降雨与物质条件两种不利组合情况下，容易失稳，形成滑坡。

3 稳定性分析

结合无人机测绘成果建立的数值模型，进行数值计算，数值模型如图5 所示。岩土力学指标取值见表1。

考虑到该滑坡所处区域雨量充沛，需要考虑降雨作用。主要设置天然工况和暴雨工况两种。滑坡稳定性判别标准见表2。

采用极限平衡的基本理论和方法，计算天然工况下滑坡稳定性，得到的计算结果如图6、图7 所示。天然工况下，滑坡处于基本稳定状态。暴雨工况下，滑坡处于欠稳定状态。与现场调查情况基本一致，说明采用无人机建模分析是基本合理的。

图5 数值计算模型

表1 岩土体主要物理力学指标建议值

表2 稳定性判别标准

图6 天然工况稳定性计算结果

图7 暴雨工况稳定性计算结果

4 结束语

通过该研究，得出了以下2 点成果：

（1）采用无人机对滑坡区进行测绘，可以快速建立数字地表模型与数字高程模型，可以为后期数值模型的建立提供基础。

（2）研究区滑坡上覆堆积体结构松散，可为降水汇流提供集合空间，不利于滑坡稳定性。数值模型计算结果发现，天然状态下，滑坡处于基本稳定状态，降雨作用下处于欠稳定状态，分析成果与现场调查成果基本一致，说明这种方法是可靠的、合理的。