[发明专利]一种黄土滑坡稳定性预测方法、电子设备以及存储介质有效

专利信息
申请号: 202210146901.6 申请日: 2022-02-17
公开(公告)号: CN114692441B 公开(公告)日: 2023-05-09
发明(设计)人: 曾鹏;王宇豪;李天斌;孙小平;张琳 申请(专利权)人: 成都理工大学
主分类号: G06F30/23 分类号: G06F30/23;G06F30/27;G06N3/126;G06T13/60;G06T17/05;G06T17/20;G06V10/762;G06F111/04;G06F111/06;G06F111/10;G06F119/14
代理公司: 北京润泽恒知识产权代理有限公司 11319 代理人: 苟冬梅
地址: 610059 四川*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 一种 黄土 滑坡 稳定性 预测 方法 电子设备 以及 存储 介质
【权利要求书】:

1.一种黄土滑坡稳定性预测方法,其特征在于,所述方法包括:

获取目标地区的抗剪强度参数,所述抗剪强度参数包括多组天然黄土的有效黏聚力、多组天然黄土的有效内摩擦角、多组饱和黄土的有效黏聚力以及多组饱和黄土的有效内摩擦角的数据,根据所述抗剪强度参数构建抗剪强度参数均值误差函数;

根据目标滑坡的第一次失稳的滑面观测信息,以及通过有限差分数值模拟计算确定的临界滑动面,构建滑面位置误差函数;

对所述抗剪强度参数进行抽样,根据抽样得到的黏聚力数据与内摩擦角数据,通过有限差分强度折减法计算得到滑坡稳定性系数,构建滑坡稳定性系数误差函数;

结合所述抗剪强度参数均值误差函数、所述滑面位置误差函数以及所述滑坡稳定性系数误差函数,基于多组随机抽样样本利用遗传算法进行多次迭代,得到最优参数组,其中,最优参数组包括最优的天然黄土的有效黏聚力、天然黄土的有效内摩擦角、饱和黄土的有效黏聚力以及饱和黄土的有效内摩擦角;

根据所述目标滑坡的其他参数与所述最优参数组,在Flac模型中构建模拟滑动面,对比所述模拟滑动面与所述目标滑坡的第一失稳的滑面观测信息的一致性,其中,所述其他参数包括尺寸参数、结构参数以及渗流参数;

在所述一致性表征正确的情况下,通过Flac模型得到所述目标滑坡的稳定性预测结果,所述预测结果包括后续失稳的稳定性系数与滑面信息。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述抗剪强度参数构建抗剪强度参数均值误差函数,包括:

分别计算多组天然黄土的有效黏聚力、多组天然黄土的有效内摩擦角、多组饱和黄土的有效黏聚力以及多组饱和黄土的有效内摩擦角各自的均值与标准差,并假设均值与标准差服从正态分布;

根据计算得到的均值与标准差,构建抗剪强度参数均值误差函数。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,构建的所述抗剪强度参数均值误差函数为:

式中,x为抗剪强度参数向量,μx为各参数的均值,表示各参数的协方差矩阵的逆矩阵,T表示矩阵转置。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据目标滑坡第一次失稳的滑面观测信息,以及通过有限差分数值模拟计算确定的临界滑动面,构建滑面位置误差函数,包括:

根据目标滑坡第一次失稳的滑面观测信息,选取第一次失稳的滑面上的多个特征坐标点;

通过多次有限差分数值模拟计算确定多个临界滑动面,分别在每个所述临界滑动面上获取多个特征坐标点;

根据所述第一次失稳的滑面上的多个特征坐标点与每个所述临界滑动面上的多个特征坐标点,构建滑面位置误差函数。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据目标滑坡第一次失稳的滑面观测信息,以及通过有限差分数值模拟计算确定的临界滑动面,构建滑面位置误差函数,包括:

根据目标滑坡第一次失稳的滑面观测信息,选取第一次失稳的滑面上的5个特征坐标点,记为(ai,bi),其中,i=1,2,3,4,5;

通过多次有限差分数值模拟计算确定多个临界滑动面,获取每个临界滑动面上的5个特征坐标点,记为(xi,yi),其中,i=1,2,3,4,5;

根据第一次失稳的滑面上的5个特征坐标点与临界滑动面上的5个特征坐标点,构建的滑面位置误差函数为:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对所述抗剪强度参数进行抽样,根据抽样得到的黏聚力数据与内摩擦角数据,通过有限差分强度折减法计算得到滑坡稳定性系数,构建滑坡稳定性系数误差函数,包括:

对所述抗剪强度参数进行抽样,根据抽样得到的黏聚力数据与内摩擦角数据,通过有限差分强度折减法计算得到滑坡稳定性系数;

假设所述目标滑坡失稳时的稳定性系数为1;

构建的滑坡稳定性系数误差函数为:

f3(x)=(FS(x)-1)

式中,FS为有限差分强度折减法计算得到滑坡稳定性系数。

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