It is of crucial importance to investigate the spatial structures of ancient landslides in the eastern Tibetan Plateau’s alpine canyons as they could provide valuable insights into the evolutionary history of the lan...It is of crucial importance to investigate the spatial structures of ancient landslides in the eastern Tibetan Plateau’s alpine canyons as they could provide valuable insights into the evolutionary history of the landslides and indicate the potential for future reactivation.This study examines the Deda ancient landslide,situated in the Chalong-ranbu fault zone,where creep deformation suggests a complex underground structure.By integrating remote sensing,field surveys,Audio-frequency Magnetotellurics(AMT),and Microtremor Survey Method(MSM)techniques,along with engineering geological drilling for validation,to uncover the landslide’s spatial feature s.The research indicates that a fault is developed in the upper part of the Deda ancient landslide,and the gully divides it into Deda landslide accumulation zoneⅠand Deda landslide accumulation zoneⅡin space.The distinctive geological characteristics detectable by MSM in the shallow subsurface and by AMT in deeper layers.The findings include the identification of two sliding zones in the Deda I landslide,the shallow sliding zone(DD-I-S1)depth is approximately 20 m,and the deep sliding zone(DD-I-S2)depth is 36.2-49.9 m.The sliding zone(DD-Ⅱ-S1)depth of the DedaⅡlandslide is 37.6-43.1 m.A novel MSM-based method for sliding zone identification is proposed,achieving less than 5%discrepancy in depth determination when compared with drilling data.These results provide a valuable reference for the spatial structural analysis of large-deepseated landslides in geologically complex regions like the eastern Tibetan Plateau.展开更多
青藏高原东部金沙江高山峡谷发育有众多大型深层滑坡,复杂的地形地质环境与强烈的构造地质活动塑造出该区滑坡多层次、多期次、多类型叠加的演化过程。然而,针对高山峡谷区大型深层滑坡空间结构特征的研究,目前仍是地质灾害调查与防灾...青藏高原东部金沙江高山峡谷发育有众多大型深层滑坡,复杂的地形地质环境与强烈的构造地质活动塑造出该区滑坡多层次、多期次、多类型叠加的演化过程。然而,针对高山峡谷区大型深层滑坡空间结构特征的研究,目前仍是地质灾害调查与防灾减灾工作中的重点和难点。在金沙江流域巴塘县地巫乡段,分布着一系列大型深层滑坡,其中地巫乡滑坡变形显著,已实施村庄搬迁避让措施,但其深部结构特征仍不清晰。为进一步研究区域大型深层滑坡空间结构特征,综合采用现场调查、遥感解译、无人机激光探测与测距(light detection and ranging,LiDAR)航测、高密度电法和微动探测等多种技术,查明地巫乡滑坡空间发育特征。研究认为,地巫乡滑坡地表变形强烈,主要表现为拉张裂缝、挡墙开裂和下错陡坎等形式,滑坡区内共识别出152个次级滑坡;高密度电法结果显示,地巫乡滑坡整体呈低电阻率状态,局部区域呈现高电阻率状态;微动探测揭示了滑坡地层结构,可划分为浅表覆盖层、中-强风化基岩层和弱-未风化基岩层3层;综合两种物探手段的探测结果认为,该滑坡发育由2~3层滑带,滑带位置电阻率变化显著,多呈低阻状态,电阻率值为100~150Ω·m,最大埋深可达70 m。两种方法探测结果一致性较高,所获滑体厚度相对误差在10%以内。基于建立的高山峡谷区大型深层滑坡空间结构探测的物探响应技术流程,可以较好地指导高山峡谷区大型深层滑坡的空间结构探测。展开更多
本文系统阐述了微动H/V(Horizontal to Vertical)谱比法的计算原理及其在岩土工程勘察中的应用。微动H/V谱比的本质为震动在不同岩土层结构中传播时垂直方向与水平方向的能量分配占比,通过5组实测微动信号的H/V谱比的结果分析,验证了H/...本文系统阐述了微动H/V(Horizontal to Vertical)谱比法的计算原理及其在岩土工程勘察中的应用。微动H/V谱比的本质为震动在不同岩土层结构中传播时垂直方向与水平方向的能量分配占比,通过5组实测微动信号的H/V谱比的结果分析,验证了H/V谱比法在岩土层探测领域的稳定性,即微动H/V谱比能够直接反映地下岩土层的结构变化。研究通过近似地质条件下的实例验证,建立了基岩埋深与H/V谱比最大峰值频率的拟合关系,拟合优度R^(2)均高于0.9,显著提升了土石分界面探测精度。结合H/V谱比剖面和速度剖面的联合解译,进一步提高了土石分界面探测结果的准确性。此外,在古城墙遗址探测中的应用案例表明,该方法对地下人工构筑物具有高灵敏度性,可有效识别地下构筑物及其背景地层。实践证实微动H/V谱比法具备现场操作简便、探测精度高、分辨率强等优势,为岩土工程勘察提供了高效、准确且对环境无干扰的技术手段,具有重要的推广价值。展开更多
微动HVSR(horizontal-to-vertical spectral ratio)法是一种高效、非侵入式的地球物理探测手段,广泛用于城市地质调查与工程勘探。然而,行人、车辆等瞬态干扰会导致HVSR曲线畸变。现有瞬态干扰剔除方法存在局限:STA/LTA(short-term-aver...微动HVSR(horizontal-to-vertical spectral ratio)法是一种高效、非侵入式的地球物理探测手段,广泛用于城市地质调查与工程勘探。然而,行人、车辆等瞬态干扰会导致HVSR曲线畸变。现有瞬态干扰剔除方法存在局限:STA/LTA(short-term-average over long-term-average)法易误判且调参复杂,手动剔除法效率低,频域窗剔除法仅关注峰值频率信息。为此,本文提出一种基于机器学习的微动HVSR数据干扰信号压制方法。首先通过提取曲线形态特征训练曲线剔除模型,用于剔除HVSR数据中显著偏离平均趋势的离群HVSR曲线;随后提取峰值特征训练峰值识别模型,用于识别曲线中的有效共振峰值;最后结合DBSCAN(density-based spatial clustering of applications with noise)聚类算法对识别出的有效峰值进行聚类与二次剔除,去除频率和振幅异常的峰值所在曲线。曲线剔除模型和峰值识别模在测试集上的F_(1)分数分别为0.967和0.985,均表现出优异的分类性能。实际算例结果表明,本文方法在异常曲线剔除方面相较于STA/LTA法和频域窗剔除法具有更高的稳定性与准确性,处理后的曲线频谱分布更加集中,标准差曲线更加收敛,峰值更加清晰稳定。本文方法在实现高效自动处理的同时,剔除效果与手动剔除法高度一致。展开更多
基金supported by the National Natural Science Foundation of China(42372339)the China Geological Survey Project(DD20221816,DD20190319)。
文摘It is of crucial importance to investigate the spatial structures of ancient landslides in the eastern Tibetan Plateau’s alpine canyons as they could provide valuable insights into the evolutionary history of the landslides and indicate the potential for future reactivation.This study examines the Deda ancient landslide,situated in the Chalong-ranbu fault zone,where creep deformation suggests a complex underground structure.By integrating remote sensing,field surveys,Audio-frequency Magnetotellurics(AMT),and Microtremor Survey Method(MSM)techniques,along with engineering geological drilling for validation,to uncover the landslide’s spatial feature s.The research indicates that a fault is developed in the upper part of the Deda ancient landslide,and the gully divides it into Deda landslide accumulation zoneⅠand Deda landslide accumulation zoneⅡin space.The distinctive geological characteristics detectable by MSM in the shallow subsurface and by AMT in deeper layers.The findings include the identification of two sliding zones in the Deda I landslide,the shallow sliding zone(DD-I-S1)depth is approximately 20 m,and the deep sliding zone(DD-I-S2)depth is 36.2-49.9 m.The sliding zone(DD-Ⅱ-S1)depth of the DedaⅡlandslide is 37.6-43.1 m.A novel MSM-based method for sliding zone identification is proposed,achieving less than 5%discrepancy in depth determination when compared with drilling data.These results provide a valuable reference for the spatial structural analysis of large-deepseated landslides in geologically complex regions like the eastern Tibetan Plateau.
文摘青藏高原东部金沙江高山峡谷发育有众多大型深层滑坡,复杂的地形地质环境与强烈的构造地质活动塑造出该区滑坡多层次、多期次、多类型叠加的演化过程。然而,针对高山峡谷区大型深层滑坡空间结构特征的研究,目前仍是地质灾害调查与防灾减灾工作中的重点和难点。在金沙江流域巴塘县地巫乡段,分布着一系列大型深层滑坡,其中地巫乡滑坡变形显著,已实施村庄搬迁避让措施,但其深部结构特征仍不清晰。为进一步研究区域大型深层滑坡空间结构特征,综合采用现场调查、遥感解译、无人机激光探测与测距(light detection and ranging,LiDAR)航测、高密度电法和微动探测等多种技术,查明地巫乡滑坡空间发育特征。研究认为,地巫乡滑坡地表变形强烈,主要表现为拉张裂缝、挡墙开裂和下错陡坎等形式,滑坡区内共识别出152个次级滑坡;高密度电法结果显示,地巫乡滑坡整体呈低电阻率状态,局部区域呈现高电阻率状态;微动探测揭示了滑坡地层结构,可划分为浅表覆盖层、中-强风化基岩层和弱-未风化基岩层3层;综合两种物探手段的探测结果认为,该滑坡发育由2~3层滑带,滑带位置电阻率变化显著,多呈低阻状态,电阻率值为100~150Ω·m,最大埋深可达70 m。两种方法探测结果一致性较高,所获滑体厚度相对误差在10%以内。基于建立的高山峡谷区大型深层滑坡空间结构探测的物探响应技术流程,可以较好地指导高山峡谷区大型深层滑坡的空间结构探测。
文摘本文系统阐述了微动H/V(Horizontal to Vertical)谱比法的计算原理及其在岩土工程勘察中的应用。微动H/V谱比的本质为震动在不同岩土层结构中传播时垂直方向与水平方向的能量分配占比,通过5组实测微动信号的H/V谱比的结果分析,验证了H/V谱比法在岩土层探测领域的稳定性,即微动H/V谱比能够直接反映地下岩土层的结构变化。研究通过近似地质条件下的实例验证,建立了基岩埋深与H/V谱比最大峰值频率的拟合关系,拟合优度R^(2)均高于0.9,显著提升了土石分界面探测精度。结合H/V谱比剖面和速度剖面的联合解译,进一步提高了土石分界面探测结果的准确性。此外,在古城墙遗址探测中的应用案例表明,该方法对地下人工构筑物具有高灵敏度性,可有效识别地下构筑物及其背景地层。实践证实微动H/V谱比法具备现场操作简便、探测精度高、分辨率强等优势,为岩土工程勘察提供了高效、准确且对环境无干扰的技术手段,具有重要的推广价值。
文摘微动HVSR(horizontal-to-vertical spectral ratio)法是一种高效、非侵入式的地球物理探测手段,广泛用于城市地质调查与工程勘探。然而,行人、车辆等瞬态干扰会导致HVSR曲线畸变。现有瞬态干扰剔除方法存在局限:STA/LTA(short-term-average over long-term-average)法易误判且调参复杂,手动剔除法效率低,频域窗剔除法仅关注峰值频率信息。为此,本文提出一种基于机器学习的微动HVSR数据干扰信号压制方法。首先通过提取曲线形态特征训练曲线剔除模型,用于剔除HVSR数据中显著偏离平均趋势的离群HVSR曲线;随后提取峰值特征训练峰值识别模型,用于识别曲线中的有效共振峰值;最后结合DBSCAN(density-based spatial clustering of applications with noise)聚类算法对识别出的有效峰值进行聚类与二次剔除,去除频率和振幅异常的峰值所在曲线。曲线剔除模型和峰值识别模在测试集上的F_(1)分数分别为0.967和0.985,均表现出优异的分类性能。实际算例结果表明,本文方法在异常曲线剔除方面相较于STA/LTA法和频域窗剔除法具有更高的稳定性与准确性,处理后的曲线频谱分布更加集中,标准差曲线更加收敛,峰值更加清晰稳定。本文方法在实现高效自动处理的同时,剔除效果与手动剔除法高度一致。
