[发明专利]一种楔体稳定性评价方法

说明书

本发明公开一种楔体稳定性评价方法，包括以下步骤：a.安装监测设备：选择楔体平整部位，清洗干净，将传感器底座设置在该部位，在传感器底座上安装2个传感器；调整传感器的位置，确保2个传感器的X轴方向分别与楔体两个主控结构面垂直；传感器与控制系统连接；b.数据获取处理：控制系统通过传感器获取楔体2个结构面的振动数据，对振动数据进行高斯滤波，将滤波后的振动数据导入MATLAB中，通过振动数据分析得到2个结构面的固有振动频率；c.楔体稳定性评价：根据2个结构面的固有振动频率计算楔体的安全系数，对楔体稳定性评价。本发明基于楔体固有振动频率判断楔体稳定性的方法，实现了楔体稳定性监测指标与稳定性评价指标的一致。

技术领域

本发明属于岩土体稳定性评价领域，具体地说涉及一种基于楔体固有振动频率判断楔体稳定性的方法，更加具体的说是一种在楔体安装2个传感器，获取楔体2个结构面的固有振动频率，根据固有振动频率计算楔体安全系数的新方法。

背景技术

目前国内外楔体稳定性评价方法已有多种，但基于楔体固有振动频率的楔体稳定性评价方法未见报道。

我国存在大量的岩质边坡，边坡上楔体在开挖卸荷、爆破、地震、降雨、冰冻等人为因素或自然因素作用下稳定性变差，发生失稳破坏，直接威胁着人民生命财产安全、工程建设和生态环境，社会影响大。每年给我国带来巨大的人员伤亡和经济损失。目前国内外对楔体稳定性研究多集中于五种方法：极限平衡法、极限分析法、数值模拟、数学模型法(模糊数学法、可靠度法、拟静力法等)、地质力学模型法。这些楔体稳定性评价方法多基于摩尔库伦准则，结构面强度是稳定性评价的关键指标，而现有监测指标多为位移、应力、应变和岩体破裂震动等指标，存在稳定性评价的关键指标与监测指标不一致的问题。

发明内容

本发明提供一种楔体稳定性评价方法，是基于楔体固有振动频率判断楔体稳定性的方法，实现了楔体稳定性监测指标与稳定性评价指标的一致。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种楔体稳定性评价方法，包括以下步骤：

a.安装监测设备：选择楔体平整部位，清洗干净，将传感器底座设置在该部位，在传感器底座上安装2个传感器；调整传感器的位置，确保2个传感器的X轴方向分别与楔体两个主控结构面垂直；传感器与控制系统连接；

b.数据获取处理：控制系统通过传感器获取楔体2个结构面的振动数据，对振动数据进行高斯滤波，将滤波后的振动数据导入MATLAB中，通过振动数据分析得到2个结构面的固有振动频率；

c.楔体稳定性评价：根据2个结构面的固有振动频率计算楔体的安全系数，对楔体稳定性评价。

上述楔体稳定性评价方法，所述步骤a，选择楔体平整部位，用水或者酒精将该部位清洗干净，待该部位晾干后用甲基丙烯酸酯将传感器底座粘结设置在该部位，等待甲基丙烯酸酯完全固化后在传感器底座上安装2个传感器。

上述楔体稳定性评价方法，所述步骤a，传感器通过无线或数据线与控制系统连接。

上述楔体稳定性评价方法，所述步骤a，所述控制系统为电脑，电脑中安装传感器应用程序。

上述楔体稳定性评价方法，所述步骤a中传感器为MEMS振动传感器、监测振动速度的传感器、监测振动加速度传感器、高频监测位移的传感器中的任一种。

上述楔体稳定性评价方法，所述步骤b中，通过振动数据分析的方法为通过FFT快速傅里叶变化得到楔体2个结构面固有振动频率，或者窗函数方法得到固有振动频率，或者小波变换方法得到固有振动频率。

上述楔体稳定性评价方法，所述步骤c中根据2个结构面的固有振动频率计算楔体的安全系数，计算模型如下：