一种边坡累计位移分级预警阀值确定方法技术

技术编号:24331423 阅读:120 留言:0更新日期:2020-05-29 19:45
本发明专利技术公开一种边坡累计位移分级预警阀值确定方法。本发明专利技术综合工程类比给出累计位移指标的建议值和数值计算的累计位移指标的建议值,给出监测边坡变形由初始变形阶段进入等速变形阶段出的累计位移值阀值。同时基于案例统计的位移变化规律,以位移速度与加速度及不同阶段历时为基础,估算监测边坡由等速变形阶段进入加速变形阶段和加速变形阶段进入临滑阶段的累计位移阀值。比起只考虑运用相似边坡案例的累计位移阀值作为依据,此方法充分还考虑了各相似边坡案例不同阶段的位移速度,加速度和历时等因素,更加符合实际变形情况,提高了累计位移阀值确定的合理性和准确性。

A method to determine the early warning threshold value of slope cumulative displacement classification

【技术实现步骤摘要】
一种边坡累计位移分级预警阀值确定方法
本专利技术涉及边坡灾害的预警
,具体涉及一种边坡累计位移分级预警阀值确定方法。
技术介绍
随着铁路、公路及矿业的快速发展,山体的滑坡越来越频繁并且一旦发生将严重威胁人民生命及财产安全,边坡的变形是稳定性最直接的反映,累计位移则是边坡变形最常用的预警指标,边坡累计位移阀值的研究一直是边坡监测预警难点之一。目前关于边坡累计位移阀值的确定,主要依靠以下方法:(1)通过专家评审,依靠专家的工程经验和知识储备来定性判定,最终确定阀值。(2)通过数值软件进行模拟确定。(3)采用工程类比法,找到一个相似度最高的边坡,利用该边坡成功预警的累计位移阀值做为依据,再根据水文气象等环境条件的对比,依靠工程经验定性的进行修正,最终确定阀值。以上确定累计位移阀值的方法或多或少都存在着一些问题,第1种方法通过专家评审,完全依靠专家的经验定性确定,不同专家给出的阀值往往有很大的出入,缺少合理性的依据。第2种方法依靠数值模拟,实际边坡的情况常常带有复杂性和不确定性,数值模拟不能完全将实际边坡的情况模拟出来,这也导致得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种边坡累计位移分级预警阀值确定方法,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤1:收集已发生变形、破坏的边坡案例资料,建立数据库;/n步骤2:运用工程类比法找到与监测边坡相似度大于某一阈值的一组边坡案例,并将相似度归一化,计算各相似边坡案例权重;/n步骤3:将边坡变形过程划分为四个阶段,基于相似边坡案例的监测数据分析,得到各相似边坡案例对应不同变形阶段的位移速度、历时和加速度值;/n步骤4:提取各相似边坡案例第一阶段进入第二阶段的累计位移值,并结合权重,给出类比法确定的监测边坡累计位移建议值;然后,对监测边坡展开数值模拟,得出边坡极限平衡状态时的累计位移建议值;最后,综合类比法和数值计算的累计位...

【技术特征摘要】
1.一种边坡累计位移分级预警阀值确定方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:收集已发生变形、破坏的边坡案例资料,建立数据库;
步骤2:运用工程类比法找到与监测边坡相似度大于某一阈值的一组边坡案例,并将相似度归一化,计算各相似边坡案例权重;
步骤3:将边坡变形过程划分为四个阶段,基于相似边坡案例的监测数据分析,得到各相似边坡案例对应不同变形阶段的位移速度、历时和加速度值;
步骤4:提取各相似边坡案例第一阶段进入第二阶段的累计位移值,并结合权重,给出类比法确定的监测边坡累计位移建议值;然后,对监测边坡展开数值模拟,得出边坡极限平衡状态时的累计位移建议值;最后,综合类比法和数值计算的累计位移建议值,给出监测边坡变形的第一阶段进入第二阶段的累计位移阀值;
步骤5:将各相似边坡案例不同变形阶段的位移速度、历时和加速度值分别结合对应的权重,分别综合计算得出监测边坡对应不同变形阶段的位移速度、历时和加速度值;
步骤6:以步骤4得到监测边坡变形的第一阶段进入第二阶段的累计位移阀值为基础,结合步骤5得到的不同变形阶段的位移速度、历时和加速度值,估算后续变形阶段的累计位移阀值。


2.根据权利要求1所述的一种边坡累计位移分级预警阀值确定方法,其特征在于:所述步骤1中,收集已发生变形、破坏的边坡案例资料包括边坡监测资料和工程地质资料。


3.根据权利要求1所述的一种边坡累计位移分级预警阀值确定方法,其特征在于:所述步骤2的具体实现方式包括如下子步骤,
步骤2.1,确定影响边坡稳定性的特征因素及特征值,绘制特征值表;
其中特征因素分为12项:破坏模式、滑面倾角、滑面类型、边坡的结构、边坡倾角、边坡高度、以及滑坡的诱发因素,滑坡的诱发因素包括降雨、地下水、水库蓄水、开挖、爆破、地震;
步骤2.2,绘制两两比较法表确定每项特征因数权重;
步骤2.3,边坡案例与监测边坡相似度计算,取相似度大于某一阈值的边坡案例;
步骤2.4,将各相似边坡案例的相似度归一化处理,计算出各相似边坡案例的权重。


4.根据权利要求1所述的一种边坡累计位移分级预警阀值确定方法,其特征在于:所述步骤2中,取相似度70%以上的边坡为监测边坡的相似边坡案例,即阈值为70%。


5.根据权利要求3所述的一种边坡累计位移分级预警阀值确定方法,其特征在于:步骤2.3中相似度的计算如下,
采用比值法计算监测边坡与已收集的每个边坡案例的相似度,计算过程如下:获取已收集边坡的每一案例的特征值矩阵Fj=[fj1,fj2,fj3,fj4,fj5,fj6,fj7,fj8,fj9,fj10,fj11,fj12],fji代表案例j的第i个特征因素的特征值,1≤j≤k,k为已收集边坡中案例中的个数;
将F与每个Fj相...

【专利技术属性】
技术研发人员:夏元友冯巩柯秋壁周小平洪启田刘夕奇严敏嘉
申请(专利权)人:武汉理工大学
类型:发明
国别省市:湖北;42

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