專利名稱：利用監(jiān)測位移方向性參數(shù)檢測邊坡穩(wěn)定性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及邊坡工程穩(wěn)定性檢測與滑坡地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用監(jiān)測位移方向性參數(shù)檢測邊坡穩(wěn)定性的方法。
背景技術(shù)：
滑坡是我國面臨的重要地質(zhì)災(zāi)害之一，長期以來一直對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全和國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重的危害。實(shí)現(xiàn)滑坡的準(zhǔn)確及時(shí)地預(yù)測預(yù)報(bào)，是地質(zhì)災(zāi)害防治的重要手段之一，現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的滑坡檢測方法主要分為兩種:一種是以剛體極限平衡理論為基礎(chǔ)的極限平衡法。極限平衡法將滑坡進(jìn)行簡化，并將滑體視為剛體，分析其沿滑動(dòng)面的力學(xué)平衡狀態(tài)，通過下滑力、抗滑力計(jì)算滑坡體的穩(wěn)定系數(shù)Fs來預(yù)測滑坡的穩(wěn)定性，但不考慮其變形及變形協(xié)調(diào)，是滑坡穩(wěn)定分析中常用的方法。該類方法存在的缺陷是，對(duì)滑坡邊界條件及坡體物理力學(xué)參數(shù)的要求極為苛刻，且建立力學(xué)檢測模型為不含時(shí)間因素的靜態(tài)檢測模型，檢測不了邊坡穩(wěn)定性隨時(shí)間的變化規(guī)律，這些因素使得此方法在滑坡穩(wěn)定性檢測方面具有局限性。一種是基于位移監(jiān)測的位移時(shí)序預(yù)測法。這種檢測方法基于位移觀測曲線和蠕變理論為基礎(chǔ)的經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)預(yù)測方法，是直接運(yùn)用位移參數(shù)的變化對(duì)滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行檢測與預(yù)測預(yù)報(bào)。雖然這種滑坡預(yù)測預(yù)報(bào)方法簡單易操作，可以對(duì)前緣不受阻滑坡的穩(wěn)定性隨時(shí)間的變化進(jìn)行預(yù)測預(yù)報(bào)，這種方法存在的問題是，只是運(yùn)用滑坡的位移量或位移速率變化規(guī)律對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行分析與檢測，而滑坡位移參數(shù)變化與滑坡穩(wěn)定性并不具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，該參數(shù)不僅與滑坡穩(wěn)定性有關(guān)，而且還與滑坡外動(dòng)力因素有關(guān)，所以，滑坡位移及其變化不能確定性的代表邊坡的真實(shí)穩(wěn)定性，因此，用位移作為穩(wěn)定性預(yù)測參數(shù)來分析和檢測滑坡穩(wěn)定性具有很大的不確定性和多解性，并由此大大的降低了該類方法的預(yù)測精度，造成了大量的誤判和錯(cuò)判，如

圖1所示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供了一種利用監(jiān)測位移方向性參數(shù)檢測邊坡穩(wěn)定性的方法；以具有很強(qiáng)穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性的滑坡垂直位移方向率動(dòng)力參數(shù)——滑坡垂直位移與水平位移之比作為滑坡穩(wěn)定性檢測的預(yù)測預(yù)報(bào)方法，能夠在沒有精確的滑坡邊界條件及坡體物理力學(xué)參數(shù)的條件下對(duì)邊坡進(jìn)行檢測，該方法簡單易操作，準(zhǔn)確性和方便性方面更具優(yōu)越性，適用于復(fù)雜滑坡的穩(wěn)定性檢測和監(jiān)測預(yù)警。本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種利用監(jiān)測位移方向性參數(shù)檢測邊坡穩(wěn)定性的方法，包括以下步驟:I)設(shè)定監(jiān)測點(diǎn)和監(jiān)測基準(zhǔn)點(diǎn)并安裝監(jiān)測設(shè)備，即在能反應(yīng)滑坡變形的部位布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)，形成監(jiān)測網(wǎng)，選取地質(zhì)條件和點(diǎn)位穩(wěn)定能滿足GPS觀測條件的點(diǎn)作為監(jiān)測基準(zhǔn)點(diǎn)，在監(jiān)測點(diǎn)與監(jiān)測基準(zhǔn)點(diǎn)處安置GPS接收機(jī)，接收機(jī)與坡體表面緊密耦合，確保能夠準(zhǔn)確反映坡體表面的變形；
2)監(jiān)測與記錄各監(jiān)測點(diǎn)垂直位移與水平位移；以設(shè)定的時(shí)間間隔分別對(duì)滑坡垂直位移與水平位移進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，將監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理中心，數(shù)據(jù)處理中心每隔設(shè)定時(shí)間記錄一次數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)整理形成有豎向位移和水平位移的數(shù)據(jù)表格；3)確定滑坡垂直位移方向率；根據(jù)監(jiān)測到的數(shù)據(jù)計(jì)算出各監(jiān)測點(diǎn)k和不同監(jiān)測時(shí)間間隔i的垂直位移與水平位移的監(jiān)測值，確定響應(yīng)滑坡垂直位移方向率Ui:
權(quán)利要求
1.一種利用監(jiān)測位移方向性參數(shù)檢測邊坡穩(wěn)定性的方法，其特征是，包括以下步驟: 1)設(shè)定監(jiān)測點(diǎn)和監(jiān)測基準(zhǔn)點(diǎn)并安裝監(jiān)測設(shè)備，即在能反應(yīng)滑坡變形的部位布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)，形成監(jiān)測網(wǎng)，選取地質(zhì)條件和點(diǎn)位穩(wěn)定能滿足GPS觀測條件的點(diǎn)作為監(jiān)測基準(zhǔn)點(diǎn)，在監(jiān)測點(diǎn)與監(jiān)測基準(zhǔn)點(diǎn)處安置GPS接收機(jī)，接收機(jī)與坡體表面緊密耦合，確保能夠準(zhǔn)確反映坡體表面的變形； 2)監(jiān)測與記錄各監(jiān)測點(diǎn)垂直位移與水平位移； 以設(shè)定的時(shí)間間隔分別對(duì)滑坡垂直位移與水平位移進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，將監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理中心，數(shù)據(jù)處理中心每隔設(shè)定時(shí)間記錄一次數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)整理形成有豎向位移和水平位移的數(shù)據(jù)表格； 3)確定滑坡垂直位移方向率； 根據(jù)監(jiān)測到的數(shù)據(jù)計(jì)算出各監(jiān)測點(diǎn)k和不同監(jiān)測時(shí)間間隔i的垂直位移與水平位移的監(jiān)測值，確定響應(yīng)滑坡垂直位移方向率Ui:
2.如權(quán)利要求1所述的利用監(jiān)測位移方向性參數(shù)檢測邊坡穩(wěn)定性的方法，其特征是，所述步驟4)的整體失穩(wěn)統(tǒng)計(jì)量值Yk(U)、及滑坡垂直位移方向率統(tǒng)計(jì)量值Y根據(jù)以下步驟和公式得到: 1)分別確定各監(jiān)測點(diǎn)k和不同監(jiān)測時(shí)間間隔i的垂直位移方向率的平均值:
3.如權(quán)利要求1所述的利用監(jiān)測位移方向性參數(shù)檢測邊坡穩(wěn)定性的方法，其特征是，所述步驟5)整體失穩(wěn)的臨界統(tǒng)計(jì)量值Y d根據(jù)以下步驟和公式得到:
4.如權(quán)利要求1所述的利用監(jiān)測位移方向性參數(shù)檢測邊坡穩(wěn)定性的方法，其特征是，所述步驟6)的滑坡失穩(wěn)類型通過以下步驟確定: Y≥Yd的監(jiān)測點(diǎn)分布區(qū)為坡體上的穩(wěn)定區(qū)；Y < Yd的監(jiān)測點(diǎn)分布區(qū)為坡體的非穩(wěn)定區(qū)；因此，如Y < Yd的監(jiān)測點(diǎn)分布區(qū)位于坡體前緣，則滑坡為牽引式滑坡；如Y < Yd的監(jiān)測點(diǎn)分布區(qū)位于坡體后緣，則滑坡為推移式滑坡；如所有監(jiān)測點(diǎn)Y < Y d，則整個(gè)滑坡進(jìn)入整體滑移階段。
5.如權(quán)利要求1所述的利用監(jiān)測位移方向性參數(shù)檢測邊坡穩(wěn)定性的方法，其特征是，所述步驟7)通過以下步驟確定滑坡趨勢(shì)性位移率、對(duì)滑坡穩(wěn)定性檢測與監(jiān)測預(yù)警: 首先根據(jù)、和Yd值，計(jì)算滑坡整體趨勢(shì)性位移率R= ( Yd-Y)/YdX 100%，然后運(yùn)用整體趨勢(shì)性位移率R對(duì)滑坡風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行檢測與預(yù)警；當(dāng)O < R < 30%時(shí)，判定該滑坡處于不穩(wěn)定階段初期，其滑坡風(fēng)險(xiǎn)為三級(jí)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警；當(dāng)30% < R < 60%時(shí)，可判定該滑坡處于不穩(wěn)定階段中期，其滑坡風(fēng)險(xiǎn)為二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警；當(dāng)60%<1 < 100%時(shí)，可判定該滑坡處于不穩(wěn)定階段后期，其滑 坡風(fēng)險(xiǎn)為一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用監(jiān)測位移方向性參數(shù)檢測邊坡穩(wěn)定性的方法，包括以下步驟1)布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)、監(jiān)測基準(zhǔn)點(diǎn)，在監(jiān)測點(diǎn)與監(jiān)測基準(zhǔn)點(diǎn)處安置GPS接收機(jī)；2)監(jiān)測與記錄各監(jiān)測點(diǎn)垂直位移與水平位移；將監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理中心，數(shù)據(jù)處理中心記錄數(shù)據(jù)；3)確定滑坡垂直位移方向率；4)確定滑坡垂直位移方向率的整體失穩(wěn)統(tǒng)計(jì)量值；5)根據(jù)垂直位移方向率整體失穩(wěn)的臨界統(tǒng)計(jì)量值檢測邊坡整體失穩(wěn)；6)運(yùn)用垂直位移方向率的整體失穩(wěn)統(tǒng)計(jì)量值確定滑坡失穩(wěn)類型；7)確定滑坡趨勢(shì)性位移率、對(duì)滑坡穩(wěn)定性檢測與監(jiān)測預(yù)警。方法簡單易操作，準(zhǔn)確性高，適用于在沒有精確的滑坡邊界條件及坡體物理力學(xué)參數(shù)的條件、及復(fù)雜滑坡的穩(wěn)定性檢測和監(jiān)測預(yù)警。
文檔編號(hào)E02D17/20GK103103974SQ20131004076
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2013年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月2日
發(fā)明者賀可強(qiáng), 王濱, 袁西龍 申請(qǐng)人:青島理工大學(xué)