一种边坡失稳预警系统及方法技术方案

本发明专利技术属于建设工程信息化技术领域，具体涉及一种边坡失稳预警系统及方法。技术方案如下：包括计算机、应变传感器、应力传感器和土压力盒，应变传感器和应力传感器布置在边坡测斜孔中实时采集边坡岩土体各位置的应变值及应力值，土压力盒安装在边坡岩土体底部和侧壁中实时采集边坡岩土体的土压力值；应变传感器、应力传感器和土压力盒通过导线与计算机连接；计算机设有边坡岩土体预警单元和边坡预失稳模拟软件，根据项目现场工程地质条件建立边坡岩土体三维模型，根据项目施工过程中边坡岩土体的土压力值、边坡岩土体各位置的应力值和应变值，实时预测边坡失稳面，对边坡失稳进行预警。本发明专利技术能够保证边坡项目现场施工安全有序进行。

A Slope Instability Early Warning System and Method

The invention belongs to the field of information technology of construction engineering, and specifically relates to a slope instability early warning system and method. The technical scheme is as follows: including computer, strain sensor, stress sensor and earth pressure box, strain sensor and stress sensor are arranged in slope inclinometer hole to collect real-time strain and stress values of slope rock and soil body, and earth pressure box is installed in the bottom and side wall of slope rock and soil body to collect real-time slope rock and soil body. The earth pressure value, strain sensor, stress sensor and earth pressure box are connected with computer through wires. The computer is equipped with early warning unit of rock and soil mass and simulation software of pre-instability of slope. According to the engineering geological conditions of the project site, a three-dimensional model of rock and soil mass of slope is established, and the earth pressure of rock and soil mass of slope during the construction of the project is calculated. The values of stress and strain at different positions of rock and soil mass of slope can be used to predict the surface of slope instability in real time and to warn the slope instability. The invention can ensure the safe and orderly construction of the slope project site.

【技术实现步骤摘要】
一种边坡失稳预警系统及方法
本专利技术属于建设工程信息化
，具体涉及一种边坡失稳预警系统及方法。
技术介绍
全世界范围内均有大型边坡失稳灾害频发，阻碍了社会发展，同时也对人类生命和财产安全造成了不可挽回的损失。准确地对灾害发生位置进行预警预报，并及时对危险部位进行支护加固处理，保卫人类生存空间，一直以来都是工程界亟待解决的难题。
技术实现思路
本专利技术提供一种边坡失稳预警系统及方法，能够实现边坡施工过程信息化，具有工程预警功能，保证边坡项目现场施工安全有序进行。本专利技术的技术方案如下：一种边坡失稳预警系统，包括计算机、应变传感器、应力传感器和土压力盒，应变传感器和应力传感器布置在边坡测斜孔中实时采集边坡岩土体各位置的应变值及应力值，土压力盒安装在边坡岩土体底部和侧壁中实时采集边坡岩土体的土压力值；应变传感器、应力传感器和土压力盒通过导线与计算机连接；计算机设有边坡岩土体预警单元和边坡预失稳模拟软件，根据项目现场工程地质条件建立边坡岩土体三维模型，根据项目施工过程中边坡岩土体的土压力值、边坡岩土体各位置的应力值和应变值，实时预测边坡失稳面，对边坡失稳进行预警。所述的边坡失稳预警系统，其中所述边坡岩土体预警单元建立基于项目现场实测数据的边坡岩土体三维模型，根据边坡岩土体的重度、内摩擦角和黏聚力，计算边坡岩土体各项参数理论值，施工过程中利用边坡岩土体的应变值、应力值和土压力值对边坡岩土体三维模型进行标识，标识颜色越深表示数值越大，边坡岩土体参数实际值超过理论值时，则将边坡岩土体三维模型中对应位置高亮显示预警。所述的边坡失稳预警系统，其中所述边坡预失稳模拟软件根据项目现场实时采集的应力、应变和土压力数据，运用相应程序对边坡岩土体三维模型破坏状态进行实时表征，预测边坡失稳面。一种边坡失稳预警方法，利用上述的边坡失稳预警系统，根据项目现场数据通过边坡岩土体预警单元建立边坡岩土体三维模型，根据边坡岩土体的重度、内摩擦角及黏聚力计算边坡岩土体各项参数理论值，在边坡岩土体中安装应变传感器、应力传感器和土压力盒，实时采集各位置应变、应力和土压力值；边坡施工过程中根据各项数据值对边坡岩土体三维模型进行标识，颜色越深表示数值越大；实际值超过理论值时，则将边坡岩土体三维模型中对应位置高亮显示预警，否则继续进行边坡施工过程；根据项目现场实时采集的应力、应变和土压力数据，运用边坡预失稳模拟软件对边坡岩土体三维模型破坏状态进行实时表征，预测边坡失稳面位置，并对即将发生失稳的岩土体进行剥离后注浆处理，待应力、应变、及土压力恢复正常值后解除预警。本专利技术的有益效果为：本专利技术的系统及方法有助于边坡施工过程信息化，利用参数化设计软件建立边坡岩土体的三维信息模型，运用相应程序对边坡岩土体三维模型破坏状态进行实时表征，具有便于修改，三维可视，另外本专利技术具有工程预警功能，在工程中应用能够监控边坡在施工过程中的各项指标并实时预警，预测边坡失稳面位置，并对即将发生失稳的岩土体进行剥离后注浆处理，保证边坡项目现场施工安全有序进行。附图说明图1为边坡失稳预警系统结构框图；图2为实施例的具体流程图。具体实施方式如图1所示，一种边坡失稳预警系统，包括计算机、应变传感器、应力传感器和土压力盒，应变传感器和应力传感器布置在边坡测斜孔中实时采集边坡岩土体各位置的应变值及应力值，土压力盒安装在边坡岩土体底部和侧壁中实时采集边坡岩土体的土压力值；应变传感器、应力传感器和土压力盒通过导线与计算机连接；计算机设有边坡岩土体预警单元和边坡预失稳模拟软件，根据项目现场工程地质条件建立边坡岩土体三维模型，根据项目施工过程中边坡岩土体的土压力值、边坡岩土体各位置的应力值和应变值，实时预测边坡失稳面，对边坡失稳进行预警；所述边坡岩土体预警单元建立基于项目现场实测数据的边坡岩土体三维模型，根据边坡岩土体的重度、内摩擦角和黏聚力，计算边坡岩土体各项参数理论值，施工过程中利用边坡岩土体的应变值、应力值和土压力值对边坡岩土体三维模型进行标识，标识颜色越深表示数值越大，边坡岩土体参数实际值超过理论值时，则将边坡岩土体三维模型中对应位置高亮显示预警；所述边坡预失稳模拟软件根据项目现场实时采集的应力、应变和土压力数据，运用相应程序对边坡岩土体三维模型破坏状态进行实时表征，预测边坡失稳面。如图2所示，一种边坡失稳预警方法，利用上述的边坡失稳预警系统，根据项目现场数据通过边坡岩土体预警单元建立边坡岩土体三维模型，根据边坡岩土体的重度、内摩擦角及黏聚力计算边坡岩土体各项参数理论值，在边坡岩土体中安装应变传感器、应力传感器和土压力盒，实时采集各位置应变、应力和土压力值；边坡施工过程中根据各项数据值对边坡岩土体三维模型进行标识，颜色越深表示数值越大；实际值超过理论值时，则将边坡岩土体三维模型中对应位置高亮显示预警，否则继续进行边坡施工过程；根据项目现场实时采集的应力、应变和土压力数据，运用边坡预失稳模拟软件对边坡岩土体三维模型破坏状态进行实时表征，预测边坡失稳面位置，并对即将发生失稳的岩土体进行剥离后注浆处理，待应力、应变、及土压力恢复正常值后解除预警。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，并不用以限制本专利技术的思想，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种边坡失稳预警系统，其特征在于，包括计算机、应变传感器、应力传感器和土压力盒，应变传感器和应力传感器布置在边坡测斜孔中实时采集边坡岩土体各位置的应变值及应力值，土压力盒安装在边坡岩土体底部和侧壁中实时采集边坡岩土体的土压力值；应变传感器、应力传感器和土压力盒通过导线与计算机连接；计算机设有边坡岩土体预警单元和边坡预失稳模拟软件，根据项目现场工程地质条件建立边坡岩土体三维模型，根据项目施工过程中边坡岩土体的土压力值、边坡岩土体各位置的应力值和应变值，实时预测边坡失稳面，对边坡失稳进行预警。

【技术特征摘要】
1.一种边坡失稳预警系统，其特征在于，包括计算机、应变传感器、应力传感器和土压力盒，应变传感器和应力传感器布置在边坡测斜孔中实时采集边坡岩土体各位置的应变值及应力值，土压力盒安装在边坡岩土体底部和侧壁中实时采集边坡岩土体的土压力值；应变传感器、应力传感器和土压力盒通过导线与计算机连接；计算机设有边坡岩土体预警单元和边坡预失稳模拟软件，根据项目现场工程地质条件建立边坡岩土体三维模型，根据项目施工过程中边坡岩土体的土压力值、边坡岩土体各位置的应力值和应变值，实时预测边坡失稳面，对边坡失稳进行预警。2.根据权利要求1所述的边坡失稳预警系统，其特征在于，所述边坡岩土体预警单元建立基于项目现场实测数据的边坡岩土体三维模型，根据边坡岩土体的重度、内摩擦角和黏聚力，计算边坡岩土体各项参数理论值，施工过程中利用边坡岩土体的应变值、应力值和土压力值对边坡岩土体三维模型进行标识，标识颜色越深表示数值越大，边坡岩土体参数实际值超过理论值时，则将边坡岩土体三维模型中对应位置高亮显示预警。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：王述红，朱承金，邱伟，张紫杉，任艺鹏，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21