面向重大地质灾害防治体系和防治能力现代化建设的国家重大战略需求,针对山区公路滑坡监测、预警、防治中的关键科学问题,在国家重点基础研究发展计划、国家自然科学基金、重庆市高校创新研究群体项目等15项国家和地方重大项目资助下,以重庆、贵州、四川等山区公路滑坡防治工程为依托,经过13年产学研协同攻关,构建了滑坡灾害多场监测技术体系,创建了滑坡多模型协同动态预警技术平台,攻克了滑坡灾害全过程防治技术难题。主要创新成果如下:
1. 基于时空演化规律的山区公路滑坡地质灾害多场监测技术
以滑坡灾害演化地质过程分析为基础,揭示了时空域、内外因作用下滑坡孕灾与致灾机理,提出了牵引式和推移式滑坡的5阶段灾变演化模式,构建了以滑坡演化过程为指导的监测方法,研发了以次声监测、裂缝监测、多维位移监测、渗流场监测、应力监测为核心的滑坡多场监测新设备,构建了基于时空演化规律的滑坡地质灾害监测预警理论和技术体系,解决了山区公路滑坡多场监测技术难题。
2. 集多场数据处理、演化特征信息判识、动态预警于一体的滑坡动态预警技术
提出了多场数据融合、关联规则挖掘新技术与基于组合模型的动态跟踪预警技术,开发了无线数据一体化管理预警软件、分布式决策树回归优化的监测预警大数据算法系统、滑坡安全监测失稳预测软件、基于GNSS数据的地质灾害监测系统和形变点云监测软件,基于滑坡演化机理和演化特征信息判识,创建了滑坡地质灾害动态预警平台,攻克了滑坡地质灾害多模型协同动态预警关键技术难题。
3. 基于时空演化规律的山区公路滑坡全过程防治技术
提出了山区公路滑坡稳定性超前诊断方法和主动减压超前支护技术,研发了基于支护结构与滑坡互馈机理的山区公路滑坡防护新技术,揭示了滑坡防治结构的长期性能退化机理,建立了滑坡防治结构长期安全性评价模型和可靠度评价方法,构建了基于时空演化规律的滑坡灾害全寿命周期防治关键技术,突破了传统山区公路滑坡防治的技术瓶颈。