基于地震作用的边坡预警方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了基于地震作用的边坡预警方法、装置、设备及存储介质，涉及边坡预警技术领域。本发明专利技术综合运用了现场监测手段和现有的边坡安全系数计算方法，通过考虑多土层与边坡安全系数的关系、任意浸润线与边坡安全系数的关系，考虑地震中滑体的弱化、超孔隙水压力、加速度放大效应与边坡安全系数的关系，并将其作为边坡安全性的计算指标，可以提高地震风险预测的精确度，同时结合其他因素得到最终预警等级，对于预警等级的判断考虑因素更加完善，进而提高预警等级的精准度。再者，利用本发明专利技术提供的边坡地震预警方法可以在不需要大量历史监测数据的条件下，实时动态反应安全预警等级，也可对待多次地震作用下的情况进行预警，且缩短预警时间。且缩短预警时间。且缩短预警时间。

【技术实现步骤摘要】
基于地震作用的边坡预警方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及边坡预警
，具体而言，涉及基于地震作用的边坡预警方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]铁路线路较长，往往需要穿越复杂的地形，其中，边坡是铁路常见的地形，边坡的安全严重威胁铁路建设、运营的安全，但是，当前边坡的预警装置中缺乏对于多层土质边坡地震安全预警的装置，尤其是预警装置没有考虑覆盖层与边坡安全系数的关系、浸润线与边坡安全系数的关系、地震对于滑体的弱化和超孔隙水压力等的影响。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供基于地震作用的边坡预警方法、装置、设备及存储介质，以改善上述问题。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：第一方面，本申请提供了基于地震作用的边坡预警方法，包括：获取边坡的潜在滑面模型，并得到滑面集合，所述滑面集合是沿垂直于地面的方向将所述潜在滑面模型分割为至少两个滑体的集合；基于所述滑面集合中的每个所述滑体分别计算第一参数，所述第一参数为重度、孔隙水压力、渗透力、地震作用力和超孔隙水压力；基于所述滑面集合，根据每个所述滑体的参数和对应的所述第一参数计算，得到下滑分力、抗滑力和平衡力；基于所有的所述下滑分力、所述抗滑力和所述平衡力计算，得到边坡的第一安全系数；基于所述第一安全系数，得到边坡的预警等级。
[0004]第二方面，本申请还提供了基于地震作用的边坡预警装置，包括获取模块、第一计算模块、第二计算模块、安全系数模块和预警等级模块，其中：获取模块：用于获取边坡的潜在滑面模型，并得到滑面集合，所述滑面集合是沿垂直于地面的方向将所述潜在滑面模型分割为至少两个滑体的集合；第一计算模块：用于基于所述滑面集合中的每个所述滑体分别计算第一参数，所述第一参数为重度、孔隙水压力、渗透力、地震作用力和超孔隙水压力；第二计算模块：用于基于所述滑面集合，根据每个所述滑体的参数和对应的所述第一参数计算，得到下滑分力、抗滑力和平衡力；安全系数模块：用于基于所有的所述下滑分力、所述抗滑力和所述平衡力计算，得到边坡的第一安全系数；预警等级模块：用于基于所述第一安全系数，得到边坡的预警等级。
[0005]第三方面，本申请还提供了基于地震作用的边坡预警设备，包括：存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现所述基于地震作用的边坡预警方法的步骤。
[0006]第四方面，本申请还提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述基于地震作用的边坡预警方法的步骤。
[0007]本专利技术的有益效果为：在实际的边坡地震风险评价中，所得到的风险等级是静态的，难以考虑多土层的实际情况，也没有考虑加速度放大系数和超孔隙水压力的影响，导致最终得到的预警信息存在一定的误差，易出现误报、缺报的情况。本专利技术综合运用了现场监测手段和现有的边坡安全系数计算方法，通过考虑多土层与边坡安全系数的关系、任意浸润线与边坡安全系数的关系，考虑地震中滑体的弱化、超孔隙水压力、加速度放大效应与边坡安全系数的关系，并将其作为边坡安全性的计算指标，可以提高地震风险预测的精确度，同时结合其他因素得到最终预警等级，对于预警等级的判断考虑因素更加完善，进而提高预警等级的精准度。再者，利用本专利技术提供的边坡地震预警方法可以在不需要大量历史监测数据的条件下，实时动态反应安全预警等级，也可对待多次地震作用下的情况进行预警，且缩短预警时间。其次，通过监测数据计算超孔隙水压力，有效的反映了岩土体本身的材料特性和含水率特性，更符合工程实际的需要。
[0008]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术实施例了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0009]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0010]图1为本实施例中所述的基于地震作用的边坡预警方法的框图；图2为本实施例中所述的基于地震作用的边坡预警装置的框图；图3为本实施例中所述的基于地震作用的边坡预警设备的框图。
[0011]图中：710
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获取模块；720
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第一计算模块；721
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第一获取单元；722
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判断单元；723
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第一处理单元；724
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第二处理单元；725
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第三处理单元；726
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第四处理单元；727
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第五处理单元；730
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第二计算模块；731
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检索单元；732
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第六处理单元；733
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第七处理单元；734
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第八处理单元；740
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安全系数模块；750
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预警等级模块；800
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基于地震作用的边坡预警设备；801
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处理器；802
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存储器；803
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多媒体组件；804
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I/O接口；805
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通信组件。
具体实施方式
[0012]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实
施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0013]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0014]实施例1：参见图1，图1为本实施例中基于地震作用的边坡预警方法的框图。图1中示出了本方法包括步骤S1、步骤S2、步骤S3、步骤S4和步骤S5。
[0015]步骤S1、获取边坡的潜在滑面模型，并得到滑面集合，所述滑面集合是沿垂直于地面的方向将所述潜在滑面模型分割为至少两个滑体的集合。
[0016]可以理解的是，在本步骤中，通过实际边坡工程的地质勘探数据如天然重度、弹性模量、泊松比、内摩擦角、黏聚力、法向刚度、切向刚度、抗拉强度、外部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于地震作用的边坡预警方法，其特征在于，包括：获取边坡的潜在滑面模型，并得到滑面集合，所述滑面集合是沿垂直于地面的方向将所述潜在滑面模型分割为至少两个滑体的集合；基于所述滑面集合中的每个所述滑体分别计算第一参数，所述第一参数为重度、孔隙水压力、渗透力、地震作用力和超孔隙水压力；基于所述滑面集合，根据每个所述滑体的参数和对应的所述第一参数计算，得到下滑分力、抗滑力和平衡力；基于所有的所述下滑分力、所述抗滑力和所述平衡力计算，得到边坡的第一安全系数；基于所述第一安全系数，得到边坡的预警等级。2.根据权利要求1所述的基于地震作用的边坡预警方法，其特征在于，所述重度的计算方法包括：基于每个所述滑体的地质勘探数据，获取不同材质的土层的数量、每个所述土层对应的含水率和干密度；基于所有的所述含水率和预设阈值确定浸润线形状，所述浸润线形状是所有所述含水率中大于所述预设阈值的所述土层构成的三维平面；基于所述浸润线形状和所述土层的数量分别计算饱和重度参数和非饱和重度参数；基于所述饱和重度参数和所述非饱和重度参数计算，得到所述重度。3.根据权利要求2所述的基于地震作用的边坡预警方法，其特征在于，所述孔隙水压力的计算方法包括：基于每个所述滑体和所述浸润线形状计算，得到第一高度差，所述第一高度差为所述滑体的顶部与所述浸润线的高度之差；基于每个所述滑体获取所述滑体的宽度；基于所述第一高度差、所述滑体的宽度和所述非饱和重度参数计算，得到所述孔隙水压力。4.根据权利要求2所述的基于地震作用的边坡预警方法，其特征在于，基于所述滑面集合，根据每个所述滑体的参数和对应的所述第一参数计算，得到下滑分力、抗滑力和平衡力包括：基于每个所述土层的含水率确定内摩擦角和黏聚力；基于每个所述滑体的重度、所述渗透力和所述地震作用力计算，得到所述下滑分力；基于每个所述滑体的重度、所述内摩擦角、所述黏聚力、所述滑体的宽度和相邻所述滑体的剩余下滑力计算，得到所述抗滑力；基于所述下滑分力、所述抗滑力和传递系数计算，得到所述平衡力；所述传递系数是基于每个所述滑体的滑面倾角计算得到的系数。5.基于地震作用的边坡预警装置，其特征在于，包括：获取模块：用于获取边坡的潜在滑面模型，并得到滑面集合，所述滑面集合是沿垂直于地面的方向将所述潜在滑面模型分割为至少两个滑体的集合；第一计算模块：用于基于所述滑面集合中的每个所述滑体分别计算第一参数，所述第一参数为重度、孔隙水压...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨长卫，童心豪，吴东升，陈光鹏，温浩，袁成，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：