The assessment of landslide instability and risk has become a topic of major interest for both geoscientists and engineering professionals as well as for local communities and administrations in many parts of the world. In this paper, based on a new developed Geographic Information Systems (GIS) grid-based 3D deterministic model and taken the slope unit as the study object, the landslide hazard is mapped by the index of the 3D safety factor. Assuming the initial slip as the lower part of an ellipsoid, the 3D critical slip surface in the 3D slope stability analysis is obtained by means of a minimization of the 3D safety factor using the Monte Carlo random simulation. The failure probability of the landslide is calculated by an approximate method in which the distributions of c,φ and the 3D safety factor are assumed to be in normal distributions. The assessment of the earthquake triggered landslide hazard is done by the dynamic displacement analysis using the index of the Newmark displacement. All the calculations are implemented by a computational system call 3DSLOPEGIS in that a GIS component is used for fulfilling the GIS spatial analysis function. Besides the results of 3D safety factor and probability.

L' estimation des glissement de terrain et des risques impliques est devenu un des principal sujet de preoccupation pour les geotechniciens, mais aussi pour les ingenieurs specialises ainsi que pour les communautes et administrations locales dans de nombreuses region du monde. Dans cette etude, base sur un modèle de maillage 3D et une approche deterniniste couplee au Système d'Information Geographique (SIG), etudiant la stabilite des versants, le lieu d'etude à risque est maille suivant le facteur de securite calcule en 3D. En supposant que le glissement initial soit la partie inferieure d'un elipsoïde, l'analyse de stabilite pour le glissement critique 3D d'un versant 3D est obtenu grace à une minimisation du facteur de securite en 3D utilisant la methode de simulation aleatoire de Monte Carlo. La probabilite d'un glissement de terrain est calculee par une methode approximative, supposant la distribution de c, φ et du facteur de securite 3D normale. L'estimation d'un risque de glissement de terrain cause par un tremblement de terre est faite grace à une analyse du deplacement dynamique suivant l'index de Newmark. Tous les calculs sont effectues par le biais d'un système de calcul appelle 3DSLOPEGIS dans lequel te GIS est utilise pour gerer l'analyse spatiale.

Die Bewertung von Erdrutsch-Instabilitat und risiko sind zu einem Thema von großen Interesse fuer sowohl Geowissenschaftlern und Ingenieuren als auch von Gemeinden und Verwaltungen in vielen Teilen der Welt geworden. In dieser Arbeit, basierend auf einem neu entwickelten Geografische Informationssysteme (GIS) gitterbasierten 3D deterministischen Modell und mit der Böschung als Untersuchungsobjekt wird die Erdrutschgefahr durch den Index des 3D-Sicherheitsfaktors kartografiert. Unter der Annahme, dass der erste Rutsch der untere Teil eines Ellipsoiden ist, wird die 3D kritische Schlupfoberflache in der 3DBöschungsstabilitatsanalyse mit einer Minimierung des 3D-Sicherheitsfaktors mit der Monte Carlo Zufallssimulation erhalten. Die Fehlerwahrscheinlichkeit des Erdrutschs wird mit einer Annaherungsmethode berechnet, bei der die Verteilungen von c,φ und dem 3D-Sicherheitsfaktor als innerhalb normaler Verteilungen angenommen werden. Die Beurteilung der Erdbeben-ausgelösten Erdrutschgefahr wird mit der dynamischen Verdrangungsanalyse mit dem Index der Newmark-Verdrangung gearbeitet. Alle Berechnungen werden mit einem Berechnungssystem mit der Bezeichnung 3DSLOPEGIS ausgefuehrt, bei dem eine GIS-Komponente zum Erfuellen der GIS raumlichen Analysefunktion verwendet wird. Neben der Ergebnissen des 3DSicherheitsfaktors und der Wahrscheinlichkeit kann der mögliche Erdrutschkörper und der Umfang dreidimensional quantitativ identifiziert werden.

Introduction

Landslide hazard is the probability of occurrence of a potentially damaging landslide phenomenon within a special period of time and within a given area (Varnes, 1984). The factor which determine the landslide hazard of the area can be divided into two groups (Dai and Lee, 2001): the first one is the quasi-static variables, which contribute to landslide susceptibility, such as topological aspects, geology, geomechanical parameters and underground water condition; the second one is the dynamic variables, which tend to trigger landslide in an area of given susceptibility, such as rainfall, earthquake and even mankind activities. It is clear that the probability of a landslide depends on both the quasi-static and the dynamic variables. Because all landslide related variables and the landslide susceptibility are spatially distributed, it is ideal to use a tool that can manages the spatial data for the landslide hazard assessment. Recently, Geographic Information Systems (GIS), with its excellent spatial data processing capacity, has attracted great attention in natural disaster assessment. GIS provides strong functions in spatially distributed data processing and analysis. At the same time, using GIS can easily and effectively analyze slope stability if a GIS based deterministic analysis model can be used.

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