Scoops3D是一个项目前期用来预测项目区潜在不稳定斜坡位置的一个不二之选,可根据其结果对路线遇到的潜在不稳定斜坡进行着重现场调查,计算参数选取可根据工可资料、老路竣工图资料或结合工程类比法选取,作为前期的半定量分析足够了!
下面简单和大家分享一下应用步骤:
(1)项目区的倾斜摄影是必备之选,精度高,模型效果好,如果进场前不具备此条件,可以用奥维或其他地图进行下载相对高精度的影像,DEM图同样如此;
(2)在Gis或globalmapper中转换为ASC文件,这是我最常用的转化类型,主要是用习惯了,大家也可以选择dxf或txt文件等导入;
(3)首先可以在arcsence中做一个三维高度拉伸,制作最初的项目区三维地质模型。
(4)接着在gis中进行表面分析,高程、坡度和坡向,初步对项目区地形地貌有所了解。
(5)打开Scoops3D进行计算,其理论简单,但说实话这软件真的很厉害,Scoops3D 模型基于 DEM 栅格单元将其网格处理为三维柱体,并在模型上方整体空间范围间隔一定距离生成若干个搜索球心,并以球心为原点参考递增的方式生成半径,以此生成不同球型曲面对斜坡体进行切割,切割得到的岩土体利用稳定性计算公式计算安全系数,球型曲面和三维柱体相交的曲面标记为潜在滑面,被球形曲面切割所包含的三维柱体即为潜在滑坡,如图3。滑坡的搜索将设置体积或者面积阈值,当Scoops3D 模型在搜索过程中达到最大阈值时,将停止增加搜索半径长度,并采用极限平衡理论对所有与球型曲面相交的三维柱体进行计算,判断其稳定性情况,最终记录最小安全系数所对应的就是稳定性最差的潜在滑动面。本研究采用的是 Bishbop 理论进行斜坡体危险性计算(此段话摘抄自郑玲静等人在2023年4月《自然灾害学报》中发表的文章)。
软件界面很简洁,但是弄明白不容易,需要借助内置help文件,基本步骤可以概括为,dem文件导入、土层设置(几层,不同区域随高程变化土层厚度变化的拟合公式输入)、地下水输入、地震系数输入、搜索方式及参数设置、稳定性分析方法选择(仅毕肖普与传统条分法),他的搜索主要通过预先设定的最小与最大体积量控制,这一步主要是结合项目区的边坡灾害及dem面积土层情况综合设定,垂直分辨率设置一般设置为水平的4倍,搜索半径大小一般设置为垂直分辨率的1/2。
最终输出时会有长长的计算报告,但要看结果还是要导入gis中,这也有很多选择,可以用栅格直接输出,也可以栅格转点,我喜欢栅格输出,对稳定系数喜欢设定为小于1的为一类,1-1.05欠稳定的为一类,1.05-1.3基本稳定的为一类,大于1.3稳定的一类直接设置为透明,模型效果会更好,这是成图大家可以看下,依靠这前期的工作我们在第一次迈入项目现场的时候会多一些灵感,也会多一点方向!