一种线性工程岩质边坡稳定性半定量自动评价系统技术方案

本发明专利技术一种线性工程岩质边坡稳定性半定量自动评价系统，包括输入模块、整理模块、绘图模块、判别模块、存储模块、输出模块和显示模块，整理模块分别与输入模块、显示模块、绘图模块、判别模块、存储模块连接，绘图模块和判别模块分别与输出模块连接，显示模块分别与输入模块、整理模块、绘图模块和判别模块连接；本发明专利技术自动整理调绘数据和边坡列表数据，将边坡列表数据中每段边坡利用到的调绘点从调绘数据中快速、准确地筛选出来，而且绘图工作自动完成，不仅简化了工作量、提高了工作效率，而且降低了人力成本，也避免了因人为因素造成的错误，提高了准确性；生成的判别结果准确，可直接应用于工程地质勘察报告或设计报告中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工程地质边坡勘察设计技术，特别涉及一种线性工程(如公路、铁路等)岩质边坡稳定性半定量自动评价系统。
技术介绍
近年来，随着山区工程建设(如山区高速)的迅猛发展，建设项目的工程规模日益扩大，涉及的地质环境和技术问题越来越复杂，边坡工程的规模和复杂程度以及工程造价也相应增大，与此同时，边坡工程的稳定性定性评价也受到学术界与工程界的普遍关注。时至今日，对于土质类等相对各向均质、连续、同性材料的边坡，分析理论与计算方法相对成熟，并为工程界广泛采用；而对于不均匀的土质类边坡和有断续节理裂隙的大量岩质类边坡，由于节理裂隙的存在往往成为控制性的失稳要素，其分布规律的随机性、不连续性及由此带来的岩体各向异性、不均匀性，使稳定性预测和分析判断往往存在局限性和片面性。对于不均匀的土质类边坡和有断续节理裂隙的岩质类边坡进行稳定性评价时应遵循“以定性分析为基础、定量计算为手段”的原则，目前主要采用的定性分析方法为赤平投影法，即利用赤平投影法定性判断边坡稳定状态。但是，赤平投影法在工程地质边坡勘察使用过程中存在着以下不足之处：1)作图效率低、易出错：赤平投影法作图主要是由技术人员在室内使用纸和笔完成，近年来也偶见利用计算机设计软件辅助制图，近年来，随着山区工程建设(如山区高速)的迅猛发展，沿线边坡个数往往多达数十甚至上百个，涉及地貌单元多元化、岩性多样，每段边坡大小、规模不同，类型多样，而且要求对每段边坡都需要进行制图，因此绘图工作量极大，不仅存在耗时长、效率低、人力成本高的缺陷，而且人工绘图容易出错，难以满足现行工程地质勘察设计的要求。2)未判定其失稳破坏模式：赤平投影法未对边坡存在的不利结构面可能产生的失稳破坏模式做出分析判断，因此无法准确有效、有针对性的开展定量计算并相应地采取工程措施。3)误判率高：赤平投影法做定性分析时，无量化指标，纯凭主观判断，由于技术人员专业程度不同、水平不一，对赤平投影法的认识深浅不同，对于同一个边坡，不同的技术人员判别的结果可能完全不同，极易造成误判，而一旦产生误判，可能会对工程质量造成无法估计的损失。4)未统计结构面发育情况：对于某些岩质类边坡，结构面复杂(层面、节理、断层、片理等混杂在一起)且空间分布规律复杂，使得技术人员很难判断结构面的发育情况，以及其是否为该段边坡的优势结构面。5)未说明结构面失稳的最小内摩擦角：赤平投影法进行定性分析时“对于结构面与边坡的走向、倾向均相同，但其倾角小于坡角的属于不稳定结构”但实际情况并非如此，当结构面倾角小于某一角度时，即使结构面与边坡的走向、倾向均相同，也将不再可能产生失稳破坏。6)工作量大、耗时较长、效率低下：从最初的收集第一手调绘资料到调绘资料的整理，为每个边坡手动绘制图件，再到对每个边坡分析判断评价等工作，最后电子化形成成果发送到设计人员手中；如此大量的工作经过“资料整理→手动作图→分析评价→电子化”的过程，最终到达设计人员的手中往往需要较长时间，严重影响了工作进度。7)修改难度大：过程中一旦出错需要修改时，必须重新作图、分析评价，这无疑会加大工作量，更加导致工作进度的滞后。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种大大减轻工作量、大幅度提升工作效率、避免误判、降低人力成本、判别结果快速准确、加快工作进度、智能化半定量快速判别沿线各边坡的稳定性的边坡稳定性半定量自动评价系统。本专利技术的目的通过以下的技术措施来实现：一种线性工程岩质边坡稳定性半定量自动评价系统，其特征在于包括：输入模块，用于录入野外调绘期间采集的沿线的调绘数据和边坡列表数据；整理模块，用于整理调绘数据和边坡列表数据，即将边坡列表数据中每段边坡利用到的调绘点从调绘数据中筛选出来，并导入边坡列表数据中与相应的每段边坡归结在一起，形成整理结果；绘图模块，用于根据整理结果对每段边坡绘制图件；判别模块，用于根据整理结果采用玫瑰花图法分析得到结构面发育程度及最优势结构面，再采用摩尔赤平投影法判别各结构面或任意两组结构面组成的楔形体的失稳破坏模式，从而获得判别结果并将判别结果传送至输出模块；存储模块，用于实时储存所述整理结果；输出模块，用于将来自绘图模块的图件和来自判别模块的判别结果作为成果输出；显示模块，用于对其余各模块工作界面进行显示；所述整理模块分别与输入模块、显示模块、绘图模块、判别模块、存储模块连接，所述绘图模块和判别模块分别与输出模块连接，所述显示模块分别与输入模块、整理模块、绘图模块和判别模块连接；通过所述输入模块录入调绘数据和边坡列表数据，所述整理模块将输入模块传送来的调绘数据和边坡列表数据进行整理，即将边坡列表数据中每段边坡利用到的调绘点从调绘数据中筛选出来，并导入边坡列表数据中与相应的每段边坡归结在一起，形成整理结果储存到所述存储模块中并分别传送至所述绘图模块和所述判别模块，所述绘图模块根据整理结果对每段边坡绘制图件并将生成的图件传送至输出模块，判别模块根据整理结果采用玫瑰花图法分析得到结构面发育程度及最优势结构面，再采用摩尔赤平投影法判别各结构面或任意两组结构面组成的楔形体的失稳破坏模式，从而获得判别结果并将判别结果传送至输出模块，输出模块将判别结果作为成果输出。本专利技术自动整理调绘数据和边坡列表数据，将边坡列表数据中每段边坡利用到的调绘点从调绘数据中快速、准确地筛选出来，替代了现有的技术人员每段边坡都要人工筛选调绘点的工作，而且绘图工作自动完成，不仅大大简化了工作量、大幅度提高了工作效率，而且降低了人力成本，也避免了因人为因素造成的错误，提高了准确性；另外，本专利技术采用结构面玫瑰花图法与摩尔赤平投影法相结合的方式，既可以统计结构面的发育情况，也可以快速判别各结构面(或任意两组不同结构面组成的楔形体)的失稳破坏模式，而且生成的判别结果准确，避免了因技术人员水平不一而造成的误判，生成的判别结果可直接应用于工程地质勘察报告或设计报告中，大大缩短了以往从绘制图件、分析判断到如何将成果应用于报告的过程中所用的时间，节省了现有技术中因多人绘制图件所造成的人力成本，而当成果的部分内容需要再次核实修改时，只需改动相关数据就可以重新自动生成图件和判别结果，大大提高了工作效率。本专利技术所述边坡列表数据包括每个边坡的起止桩号、坡向和坡角等。本专利技术所述调绘数据包括各调绘点的里程桩号、调绘点处各结构面的编号、倾向、倾角、线密度和内摩擦角等。作为本专利技术的一种实施方式，所述绘图模块对每段边坡绘制的图件包括结构面玫瑰花图和赤平面投影图。作为本专利技术的一种实施方式，所述调绘数据既可以由技术人员通过输入模块录入，也可以由技术人员使用指定格式内容的模版文件录入。本专利技术所述判别模块采用玫瑰花图法分析线密度ρ与结构面发育程度I之间的关系：①若ρ≤1，则I不发育；②若1＜ρ≤3，则I较发育；③若3＜ρ≤5，则I发育；④若ρ＞5，则I很发育；从线密度ρ与结构面发育程度I的关系来判别各结构面的发育程度，其中线密度ρ最大者所在的结构面即为最优势结构面。本专利技术所述判别模块采用摩尔赤平投影法判别各结构面或任意两组结构面组成的楔形体的失稳破坏模式包括以下步骤：(1)计算每组结构面在坡面倾向上的视倾角：tanβs＝cos(α-αp)tanβ公式1式中：α——结构面的倾向；β——结构面倾角；αp——边坡的坡向；βs——本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线性工程岩质边坡稳定性半定量自动评价系统，其特征在于包括：输入模块，用于录入野外调绘期间采集的沿线的调绘数据和边坡列表数据；整理模块，用于整理调绘数据和边坡列表数据，即将边坡列表数据中每段边坡利用到的调绘点从调绘数据中筛选出来，并导入边坡列表数据中与相应的每段边坡归结在一起，形成整理结果；绘图模块，用于根据整理结果对每段边坡绘制图件；判别模块，用于根据整理结果采用玫瑰花图法分析得到结构面发育程度及最优势结构面，再采用摩尔赤平投影法判别各结构面或任意两组结构面组成的楔形体的失稳破坏模式，从而获得判别结果并将判别结果传送至输出模块；存储模块，用于实时储存所述整理结果；输出模块，用于将来自绘图模块的图件和判别模块的判别结果作为成果输出；显示模块，用于对其余各模块工作界面进行显示；所述整理模块分别与输入模块、显示模块、绘图模块、判别模块、存储模块连接，所述绘图模块和判别模块分别与输出模块连接，所述显示模块分别与输入模块、整理模块、绘图模块和判别模块连接；通过所述输入模块录入调绘数据和边坡列表数据，所述整理模块将输入模块传送来的调绘数据和边坡列表数据进行整理，即将边坡列表数据中每段边坡利用到的调绘点从调绘数据中筛选出来，并导入边坡列表数据中与相应的每段边坡归结在一起，形成整理结果储存到所述存储模块中并分别传送至所述绘图模块和所述判别模块，所述绘图模块根据整理结果对每段边坡绘制图件并将生成的图件传送至输出模块，判别模块根据整理结果采用玫瑰花图法分析得到结构面发育程度及最优势结构面，再采用摩尔赤平投影法判别各结构面或任意两组结构面组成的楔形体的失稳破坏模式，从而获得判别结果并将判别结果传送至输出模块，输出模块将判别结果作为成果输出。...

【技术特征摘要】
1.一种线性工程岩质边坡稳定性半定量自动评价系统，其特征在于包括：输入模块，用于录入野外调绘期间采集的沿线的调绘数据和边坡列表数据；整理模块，用于整理调绘数据和边坡列表数据，即将边坡列表数据中每段边坡利用到的调绘点从调绘数据中筛选出来，并导入边坡列表数据中与相应的每段边坡归结在一起，形成整理结果；绘图模块，用于根据整理结果对每段边坡绘制图件；判别模块，用于根据整理结果采用玫瑰花图法分析得到结构面发育程度及最优势结构面，再采用摩尔赤平投影法判别各结构面或任意两组结构面组成的楔形体的失稳破坏模式，从而获得判别结果并将判别结果传送至输出模块；存储模块，用于实时储存所述整理结果；输出模块，用于将来自绘图模块的图件和判别模块的判别结果作为成果输出；显示模块，用于对其余各模块工作界面进行显示；所述整理模块分别与输入模块、显示模块、绘图模块、判别模块、存储模块连接，所述绘图模块和判别模块分别与输出模块连接，所述显示模块分别与输入模块、整理模块、绘图模块和判别模块连接；通过所述输入模块录入调绘数据和边坡列表数据，所述整理模块将输入模块传送来的调绘数据和边坡列表数据进行整理，即将边坡列表数据中每段边坡利用到的调绘点从调绘数据中筛选出来，并导入边坡列表数据中与相应的每段边坡归结在一起，形成整理结果储存到所述存储模块中并分别传送至所述绘图模块和所述判别模块，所述绘图模块根据整理结果对每段边坡绘制图件并将生成的图件传送至输出模块，判别模块根据整理结果采用玫瑰花图法分析得到结构面发育程度及最优势结构面，再采用摩尔赤平投影法判别各结构面或任意两组结构面组成的楔形体的失稳破坏模式，从而获得判别结果并将判别结果传送至输出模块，输出模块将判别结果作为成果输出。2.根据权利要求1所述的线性工程岩质边坡稳定性半定量自动评价系统，其特征在于：所述边坡列表数据包括每个边坡的起止桩号、坡向和坡角。3.根据权利要求2所述的线性工程岩质边坡稳定性半定量自动评价系统，其特征在于：所述调绘数据包括各调绘点的里程桩号、调绘点处各结构面的编号、倾向、倾角、线密度和内摩擦角。4.根据权利要求3所述的线性工程岩质边坡稳定性半定量自动评价系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵明星，张金平，李水清，张修杰，李树茂，林少忠，杨日辉，周孝宇，苏绍峰，赵刚，王强，
申请(专利权)人：广东省交通规划设计研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44