滑坡的预警预报是地质灾害研究领域的一个重要方向,作为滑坡中具有代表性的一种类型,深厚堆积层滑坡在我国西部山区广泛分布,且具有规模大、危害性大等特点。这类滑坡物质组成多以第四系残坡积、崩坡积以及冰水堆积等为主,具有结构松散、孔隙率大、透水性强等特征,物质构成的特殊性决定了其在暴雨及地震等极端条件下易产生变形或失稳,因此,针对西部山区大型堆积层滑坡进行基于多源立体观监测数据的滑坡协同预警研究具有重要的理论及现实意义。本文以理县西山村滑坡为研究对象,在搜集整理研究区相关地质资料并对西山村滑坡形态、地质结构特征、宏观变形特征等进行详细调查的基础上,结合滑坡多源立体观监测数据建立了能反映该滑坡地质特征、力学机理及变形特点的GMD三维数值模型,分析了滑坡在自重条件下随着滑体的蠕变滑坡中前缘变形区及坡体内部变形分布及发展规律;并基于该模型通过对计算时间的延拓实现对该滑坡的时间预测,并进行了该滑坡的时-空协同预警指标分析。本文获得的主要成果和认识如下:(1)西山村滑坡位于阿坝州理县通化乡岷江一级支流杂谷脑河左岸,滑坡平面形态总体呈圈椅状,长约3800m,宽680m~980m,平均厚度约55m,坡体规模达1.7×108 m3,属于巨型深层堆积体滑坡。滑坡前缘平均坡度约为32°,中后部平均坡度约为25°,地形总体呈“上缓—下陡”的折线形态。滑坡所在研究区出露的岩层主要为志留系和泥盆系的青灰色千枚岩,堆积体物质结构主要分为两层,即粉土夹碎石、碎石土和块碎石,据钻探揭露,滑坡底部基岩产状变化较大,推断滑坡形成之初岩体以倾倒变形为主。(2)现场调查及多源观(监)测数据显示,西山村滑坡变形主要集中在滑坡左侧中前部,尤以前缘部分区域变形最为明显、剧烈,变形迹象以裂缝、错台、局部垮塌为主,结合滑坡空间上所展现的宏观变形特征将滑坡变形区分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,并推断出滑坡复活变形方式为渐进后退式,变形力学模式为蠕滑-拉裂型;由滑坡地表、内部位移监测结果可知,目前滑坡整体均处于等速蠕变阶段。(3)结合滑坡多源立体观(监)测数据成果,针对滑坡变形特征较为明显的中前缘区域,利用有限差分软件FLAC3D建立了能综合反映该滑坡地质结构、力学机理和变形特征的GMD三维数值模型,并运用该软件Cvisc蠕变模型对滑坡进行模拟,初始模拟结果显示,滑坡变形发展大致可以分为两个阶段,第一阶段为滑坡初始变形阶段,第二阶段为等速蠕变阶段,数值模拟结果与滑坡真实发展变化过程拟合较好,证明所建GMD数值模型较为合理,可用于滑坡的变形分析及时间预测。(4)依据所建GMD数值模型,通过在滑坡3个复活变形区地表及坡体内部设置监测追踪点,分析滑坡变形区位移随着蠕变时间的推移空间分布特征及坡体内部变形发展演化规律。研究发现滑坡变形主要集中在变形区Ⅰ和Ⅱ的部分区域,且以变形区Ⅰ的后部位移量最大;通过对坡体内部不同深度处位移的监测可以发现滑坡坡体内部位移基本沿深度方向逐渐递减,2号钻孔处位移在0~20m范围内变化较大,分析认为此处发生浅层滑动的可能性较大,而5号、10号钻孔内部位移变化则较均匀,表现为整体向前蠕滑。(5)依据建立的滑坡GMD数值模型,通过对计算时间的延拓,实现对滑坡的时间预测,模拟结果显示在滑坡蠕变计算至2380天时,处于变形区Ⅰ的1号监测点位移速率开始有明显突变,滑坡总位移加速增长,判断此时滑坡已进入加速蠕变阶段;通过对坡体内部位移的追踪监测发现在蠕变计算至2380天时变形区Ⅰ内1号监测点在40m深度范围内的坡体位移量、位移速率都有较大程度的增加,而处于变形区Ⅱ和Ⅲ的内部位移量变化则较小,判断随着蠕变时间的增加变形区Ⅰ有整体、深层滑动的可能。(6)综合上述分析并结合滑坡预警指标易于监测、具有适用性等原则,选取滑坡宏观变形破坏迹象、特征点位移、位移速率和改进切线角角度作为西山村滑坡时-空协同预警的指标,并根据滑坡预警级别的划分作出了滑坡协同预警的分级指标。