【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及优化设计计算，具体涉及一种基于模糊数学理论的边坡变形破坏规模预测方法及系统。
技术介绍
1、在施工过程中或运营高速公路边坡或地质灾毁等，通过预测边坡的变形破坏规模，可以为推测不稳定边坡体可能发生滑动距离及威胁范围提供依据，为抢险救灾，临时撤离受灾群众、施工车辆等提供依据。但目前关于边坡潜在变形破坏规模预测的技术手段，存在对于边坡变形破坏规模认识模糊，依据不足，主要是依靠个人的工程经验进行推断的问题。因此，现在亟需一种能够将边坡变形破坏范围预测和变形深度预测结合到一起，得到变形破坏规模预测结果的技术。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术提出一种基于模糊数学理论的边坡变形破坏规模预测方法及系统，可以预测边坡破坏变形的规模。具体技术方案如下：
2、第一方面，提供了一种基于模糊数学理论的边坡变形破坏规模预测方法，在第一方面的第一种可实现方式中，包括：
3、通过地表位移监测指标确定边坡的启动变形区域的变形区域面积；
4、通过对边坡的岩土性质指标进行稳定性分析确定潜在变形区域，并确定潜在变形区域对应的变形区域面积；
5、通过对边坡的地表坡度指标进行经验分析确定变形失稳区域，并确定变形失稳区域对应的变形区域面积；
6、基于所述启动变形区域、潜在变形区域和变形失稳区域对应的变形区域面积，利用模糊数学理论预测所述边坡的变形面积；
7、通过边坡的深部位移监测数据确定边坡的初步滑动面，并测量初步滑动面
8、通过对边坡的岩土体力学性质指标进行稳定性分析确定理论滑动面，并测量理论滑动面距离地面的深度；
9、基于所述初步滑动面和理论滑动面距离地面的深度，利用模糊数学理论预测所述边坡的变形深度；
10、根据所述变形深度和变形面积确定边坡变形破坏规模。
11、结合第一方面的第一种可实现方式，在第一方面的第二种可实现方式中，通过地表位移监测指标确定所述变形区域面积，包括：
12、根据布置在边坡上的各监测设备的监测数据预测发生变形的监测点位；
13、通过发生变形的监测点位的分布情况确定变形情况类别；
14、基于所述变形情况类别选取相应的面积算法计算所述变形区域面积。
15、结合第一方面的第一种可实现方式，在第一方面的第三种可实现方式中，通过对边坡的岩土性质指标确定潜在变形区域，包括：
16、获取边坡的各项岩土性质指标；
17、根据各项所述岩土性质指标，采用圆弧滑动面法搜索稳定性系数小于规范要求的潜在变形区域。
18、结合第一方面的第一种可实现方式，在第一方面的第四种可实现方式中，通过对边坡的地表坡度指标确定变形失稳区域，包括：
19、获取边坡不同位置的现场坡度，并按照现场坡度对边坡进行分区；
20、根据土体性质条件确定边坡对应的自然稳定坡角；
21、将边坡各分区对应的现场坡度与所述自然稳定坡角进行比较，并根据比较结果确定变形失稳区域。
22、结合第一方面的第一种可实现方式，在第一方面的第五种可实现方式中，利用模糊数学理论预测所述边坡的变形面积，包括：
23、采用层次分析法确定所述启动变形区域、潜在变形区域和变形失稳区域对应的指标权重；
24、根据所述启动变形区域、潜在变形区域和变形失稳区域对应的指标权重和变形区域面积，预测所述边坡的变形面积。
25、结合第一方面的第一种可实现方式，在第一方面的第六种可实现方式中，通过对边坡的岩土体力学性质指标确定理论滑动面，包括：
26、获取边坡的各项岩土体力学性质指标；
27、根据各项所述岩土体力学性质指标，采用圆弧滑动面法搜索稳定性系数小于规范要求的理论滑动面。
28、结合第一方面的第一种可实现方式，在第一方面的第七种可实现方式中，预测所述边坡的变形深度，包括：
29、采用层次分析法确定所述初步滑动面和理论滑动面对应的指标权重；
30、根据初步滑动面和理论滑动面对应的指标权重和深度预测变形深度。
31、第二方面，提供了一种基于模糊数学理论的边坡变形破坏规模预测系统，包括：
32、启动变形区域预测模块，配置为通过地表位移监测指标确定边坡的启动变形区域的变形区域面积；
33、潜在变形区域预测模块，配置为通过对边坡的岩土性质指标进行稳定性分析确定潜在变形区域，并确定潜在变形区域对应的变形区域面积；
34、变形失稳区域预测模块，配置为通过对边坡的地表坡度指标进行经验分析确定变形失稳区域，并确定变形失稳区域对应的变形区域面积；
35、变形面积预测模块，配置为基于所述启动变形区域、潜在变形区域和变形失稳区域对应的变形区域面积，利用模糊数学理论预测所述边坡的变形面积；
36、初步滑动面预测模块，配置为通过边坡的深部位移监测数据确定边坡的初步滑动面，并测量初步滑动面距离地面的深度；
37、理论滑动面预测模块，配置为通过对边坡的岩土体力学性质指标进行稳定性分析确定理论滑动面，并测量理论滑动面距离地面的深度；
38、变形深度预测模块，配置为基于所述初步滑动面和理论滑动面距离地面的深度，利用模糊数学理论预测所述边坡的变形深度；
39、变形破坏规模预测模块，配置为根据所述变形深度和变形面积确定边坡变形破坏规模。
40、有益效果：采用本专利技术的基于模糊数学理论的边坡变形破坏规模预测方法及系统，可以利用模糊数学理论综合基于地表监测数据、边坡岩土性质指标和地表坡度预测的变形破坏区域的变形区域面积，预测边坡整体的变形面积。还可以利用模糊数学理论综合基于深部位移监测数据和岩土体力学性质指标预测的滑动面深度，预测边坡整体的变形深度，结合边坡整体的变形深度和变形面积就可以确定边坡的变形破坏规模，为推测不稳定边坡体可能发生滑动距离及威胁范围，以及为抢险救灾，临时撤离受灾群众、施工车辆提供依据。
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1.一种基于模糊数学理论的边坡变形破坏规模预测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于模糊数学理论的边坡变形破坏规模预测方法，其特征在于，通过地表位移监测指标确定所述变形区域面积，包括：
3.根据权利要求1所述的基于模糊数学理论的边坡变形破坏规模预测方法，其特征在于，通过对边坡的岩土性质指标确定潜在变形区域，包括：
4.根据权利要求1所述的基于模糊数学理论的边坡变形破坏规模预测方法，其特征在于，通过对边坡的地表坡度指标确定变形失稳区域，包括：
5.根据权利要求1所述的基于模糊数学理论的边坡变形破坏规模预测方法，其特征在于，利用模糊数学理论预测所述边坡的变形面积，包括：
6.根据权利要求1所述的基于模糊数学理论的边坡变形破坏规模预测方法，其特征在于，通过对边坡的岩土体力学性质指标确定理论滑动面，包括：
7.根据权利要求1所述的基于模糊数学理论的边坡变形破坏规模预测方法，其特征在于，预测所述边坡的变形深度，包括：
8.一种基于模糊数学理论的边坡变形破坏规模预测系统，其特征在于，包括：p>...
【技术特征摘要】
1.一种基于模糊数学理论的边坡变形破坏规模预测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于模糊数学理论的边坡变形破坏规模预测方法，其特征在于，通过地表位移监测指标确定所述变形区域面积，包括：
3.根据权利要求1所述的基于模糊数学理论的边坡变形破坏规模预测方法，其特征在于，通过对边坡的岩土性质指标确定潜在变形区域，包括：
4.根据权利要求1所述的基于模糊数学理论的边坡变形破坏规模预测方法，其特征在于，通过对边坡的地表坡度指标确定变形失稳区域，包括：...
【专利技术属性】
技术研发人员：温辉波，阎宗岭，黄河，杜孟秦，徐峰，刘中帅，杨光清，张帮鑫，
申请(专利权)人：招商局重庆交通科研设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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