[发明专利]一种滑坡-隧道体系变形的识别和联动监测的方法

说明书

本发明公开了一种滑坡‑隧道体系变形的识别和联动监测的方法，首先通过合成孔径雷达干涉技术和地质雷达对滑坡‑隧道体系变形进行综合识别，通过测斜管监测数据对滑坡‑隧道体系进行分类，通过有限元数值模拟不同体系的变形特点，提出对应的监测指标和监测方法，最后通过对监测数据与数值模拟结果以及变形识别结果的对比和修正，形成滑坡‑隧道体系变形的识别和联动监测方法。本发明提供的技术方案将滑坡和隧道两者作为一个整体考虑，比将滑坡和隧道进行单独监测节省了监测成本，提高了监测的经济性，提高了识别监测方法的效率和可靠性。

技术领域

本发明涉及地质灾害变形监测技术领域，尤其涉及一种滑坡-隧道体系变形的识别和联动监测的方法。

背景技术

中国约70％的国土面积为山地地形，在穿越山区的干线交通建设中，需要建设大量的隧道。通常情况下，如发现隧道通过的山区坡体存在滑坡可能，在选线时会根据实际情况采取改线绕避、深埋隧道从滑床下通过或先整治滑坡后再修建隧道等技术手段加以解决，不可能将隧道直接修建于滑坡体中。但是由于隧道所处的岩土体水文地质环境在不断发生变化。坡体中的岩体结构在长期地应力、地下水作用下因流变而使得自身强度降低，沿节理裂隙面形成蠕动性滑坡；或者是隧道位于老滑坡体中或滑坡后缘以外稳定体中，由于环境改变引起老滑坡复活并进一步扩大到隧道附近；或者是人类工程活动如爆破、开挖等其它工程活动引起坡体内应力场发生重大调整，导致坡体出现变形开裂并在薄弱部位形成滑动面从而酿成滑坡。滑坡本身及其引起的运营隧道地质灾害问题给运营部门造成了巨大的损失并严重影响了行车安全。

由此可见，对滑坡及滑坡引起的隧道地质灾害变形进行早期识别，对重大地质隐患进行实时监测，通过监测数据的分析，掌握滑坡-隧道的地质灾害孕育演化规律，为后期灾害预防和处治提供第一手基础数据，对当前滑坡-隧道地质灾害机理及防控技术的研究意义重大，同时还可为交通的安全运营提供保障。

当前对滑坡变形所采用的识别监测手段较多：包括卫星遥感、

图像识别、激光扫描、热成像技术、声发射技术及传统的接触式测量等。

对运营隧道变形的监测手段相对较少，包括非接触式监测手段，如激光测距仪、全自动全站仪；传统接触式监测，如振弦式、电阻式应变计、裂缝计等。对运营隧道病害识别比较滞后，主要靠人工巡检，导致错失病害治理的最佳时机，而造成治理难度的增加和治理费用的增加。

当前的监测方法一般都是将滑坡和隧道作为两个独立的监测对象分开来考虑，建立两套独立的监测系统和体系，这种将二者分开考虑的监测体系同“滑坡-隧道”体系相互作用的力学模型和灾害演化机理很大程度上是不一致的。因为在“滑坡-隧道”体系中，滑坡是引发隧道变形的原因，而隧道变形的同时又加剧了滑坡的发展，两者是相互作用的体系。两套监测体系在测点布置上会存在重复或者是漏测，在后续监测数据处理上会存在数据的同步性、多源数据的融合性等问题。这将会极大的影响地质灾害监测系统对数据的可靠性和及时性要求，影响决策者对“滑坡-隧道”体系灾害趋势的预判。

发明内容

为解决现有技术存在的局限和缺陷，本发明提供一种滑坡-隧道体系变形的识别和联动监测的方法，包括：

使用合成孔径雷达干涉技术对滑坡平面进行初步判定，以识别滑坡的变形；

使用图像识别技术对隧道衬砌裂缝的形态特征、分布范围、数量进行统计分析，以识别隧道的变形；

对滑坡的滑带和隧道结构的空间位置关系进行判断；

根据滑坡的滑带和隧道结构的空间位置关系，结合前期勘察阶段提供的岩土体参数，使用有限元分析方法对滑坡和隧道的变形特点进行分析；

根据有限元分析的结果将滑坡和隧道的变形指标分类为主要监测参数和辅助监测参数，根据所述主要监测参数和所述辅助监测参数进行监测指标的选取和监测点的布置；