[发明专利]利用监测位移方向性参数检测边坡稳定性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及边坡工程稳定性检测与滑坡地质灾害监测预警技术领域，尤其涉及一种利用监测位移方向性参数检测边坡稳定性的方法。

背景技术

滑坡是我国面临的重要地质灾害之一，长期以来一直对人民的生命财产安全和国家的经济建设和发展构成严重的危害。实现滑坡的准确及时地预测预报，是地质灾害防治的重要手段之一，现有技术中应用最广泛的滑坡检测方法主要分为两种：

一种是以刚体极限平衡理论为基础的极限平衡法。极限平衡法将滑坡进行简化，并将滑体视为刚体，分析其沿滑动面的力学平衡状态，通过下滑力、抗滑力计算滑坡体的稳定系数Fs来预测滑坡的稳定性，但不考虑其变形及变形协调，是滑坡稳定分析中常用的方法。该类方法存在的缺陷是，对滑坡边界条件及坡体物理力学参数的要求极为苛刻，且建立力学检测模型为不含时间因素的静态检测模型，检测不了边坡稳定性随时间的变化规律，这些因素使得此方法在滑坡稳定性检测方面具有局限性。

一种是基于位移监测的位移时序预测法。这种检测方法基于位移观测曲线和蠕变理论为基础的经验统计预测方法，是直接运用位移参数的变化对滑坡的稳定性进行检测与预测预报。虽然这种滑坡预测预报方法简单易操作，可以对前缘不受阻滑坡的稳定性随时间的变化进行预测预报，这种方法存在的问题是，只是运用滑坡的位移量或位移速率变化规律对其稳定性进行分析与检测，而滑坡位移参数变化与滑坡稳定性并不具有一一对应关系，该参数不仅与滑坡稳定性有关，而且还与滑坡外动力因素有关，所以，滑坡位移及其变化不能确定性的代表边坡的真实稳定性，因此,用位移作为稳定性预测参数来分析和检测滑坡稳定性具有很大的不确定性和多解性，并由此大大的降低了该类方法的预测精度，造成了大量的误判和错判，如图1所示。

发明内容

本发明为了解决现有技术存在的上述不足，提供了一种利用监测位移方向性参数检测边坡稳定性的方法；以具有很强稳定性和准确性的滑坡垂直位移方向率动力参数——滑坡垂直位移与水平位移之比作为滑坡稳定性检测的预测预报方法，能够在没有精确的滑坡边界条件及坡体物理力学参数的条件下对边坡进行检测，该方法简单易操作，准确性和方便性方面更具优越性，适用于复杂滑坡的稳定性检测和监测预警。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种利用监测位移方向性参数检测边坡稳定性的方法，包括以下步骤：

1）设定监测点和监测基准点并安装监测设备，即在能反应滑坡变形的部位布设监测点，形成监测网，选取地质条件和点位稳定能满足GPS观测条件的点作为监测基准点，在监测点与监测基准点处安置GPS接收机，接收机与坡体表面紧密耦合，确保能够准确反映坡体表面的变形；

2）监测与记录各监测点垂直位移与水平位移；

以设定的时间间隔分别对滑坡垂直位移与水平位移进行实时监测，将监测数据发送到数据处理中心，数据处理中心每隔设定时间记录一次数据，将数据整理形成有竖向位移和水平位移的数据表格；

3）确定滑坡垂直位移方向率；

根据监测到的数据计算出各监测点k和不同监测时间间隔i的垂直位移与水平位移的监测值，确定响应滑坡垂直位移方向率U_i：

Ui=ΔsyiΔsxi]]>

其中，i为大于等于1的整数，Δs_yi，Δs_xi分别为各监测点的垂直位移和水平位移；

4）确定滑坡垂直位移方向率统计量值γ的整体失稳统计量值γ_k(U)及滑坡垂直位移方向率统计量值γ；

整体失稳统计量值γ_k(U)根据以下步骤和公式得到：

①分别确定各监测点k和不同监测时间间隔i的垂直位移方向率的平均值：