[發(fā)明專利]一種具有流變及加速變形特征的斜邊坡預(yù)警預(yù)報(bào)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810212842.1
• 申請(qǐng)日: 2018-03-15
• 公開（公告）號(hào): CN108416150A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃達(dá);羅世林;岑奪豐;宋宜祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50;G06F17/18
• 代理公司: 天津翰林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 付長(zhǎng)杰

1.一種具有流變及加速變形特征的斜邊坡預(yù)警預(yù)報(bào)方法，該方法的步驟為：

A1：基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，采用繪圖軟件繪制出斜邊坡累積變形-時(shí)間曲線，即S-t曲線，根據(jù)曲線所具有的特征準(zhǔn)確識(shí)別并界定曲線的三個(gè)變形階段；

A2：利用流變變形階段各監(jiān)測(cè)周期的變形速率求平均值構(gòu)建流變變形階段的變形速率v，流變變形階段的變形速率的計(jì)算公式為式(1)；

式中，v₁、v₂、v₃、v_n為流變變形階段內(nèi)各監(jiān)測(cè)周期的變形速率，n為流變變形階段內(nèi)監(jiān)測(cè)周期的次數(shù)；

A3：創(chuàng)建將S-t曲線轉(zhuǎn)換為橫、縱坐標(biāo)均為相同量綱的T-t曲線的轉(zhuǎn)換公式，轉(zhuǎn)換公式表達(dá)式為式(2)；

式中：ΔS_i為某一單位時(shí)間段內(nèi)斜坡位移變化量，v為步驟A2求得的流變變形階段的變形速率；

A4：利用轉(zhuǎn)換公式將S-t曲線轉(zhuǎn)換為橫、縱坐標(biāo)均為相同量綱的T-t曲線，在T-t曲線中縱坐標(biāo)T的值為

A5：計(jì)算T-t曲線的修正切線角θ，即曲線的反正切值，并繪制θ-t曲線，其中曲線的反正切值計(jì)算公式為式(3)：

式中：t_j為某一監(jiān)測(cè)時(shí)刻，t_j-1為下一監(jiān)測(cè)時(shí)刻；T_j、T_j-1分別為在T-t曲線上t_j、t_j-1時(shí)刻對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)T的值，Δt為單位時(shí)間段，ΔT為單位時(shí)間段內(nèi)T_j的變化量；

A6：設(shè)定邊坡變形從流變變形階段進(jìn)入加速變形階段時(shí)的修正切線角為修正切線角特征值θ_特征，在θ-t曲線中找出該修正切線角特征值θ_特征；

A7：綜合分析θ-t曲線中θ_特征前后修正切線角的變化規(guī)律與斜邊坡宏觀變形破壞特征及裂縫的空間演化規(guī)律及發(fā)育程度，將該滑坡的預(yù)警預(yù)報(bào)分為兩個(gè)預(yù)警等級(jí)，即注意級(jí)和預(yù)警級(jí)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有流變及加速變形特征的斜邊坡預(yù)警預(yù)報(bào)方法，其特征在于，在步驟A6中同時(shí)設(shè)定斜邊坡變形進(jìn)入臨滑階段的修正切線角為修正切線角臨滑值θ_臨滑，步驟A7中，綜合分析θ-t曲線中θ_特征、θ_臨滑前后修正切線角的變化規(guī)律與斜邊坡宏觀變形破壞特征及裂縫的空間演化規(guī)律及發(fā)育程度，將該滑坡的預(yù)警預(yù)報(bào)分為四個(gè)預(yù)警等級(jí)，即注意級(jí)、警示級(jí)、警惕級(jí)和危險(xiǎn)級(jí)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有流變及加速變形特征的斜邊坡預(yù)警預(yù)報(bào)方法，其特征在于，當(dāng)待預(yù)警的斜邊坡θ-t曲線中終點(diǎn)在θ_特征點(diǎn)之前時(shí)，說明滑坡尚未進(jìn)入加速變形階段；若在此階段破面出現(xiàn)不連續(xù)的張拉裂縫，則滑坡預(yù)警級(jí)別為注意級(jí)，發(fā)生滑坡的可能性較低，預(yù)警顏色為藍(lán)色；

當(dāng)待預(yù)警的斜邊坡θ-t曲線中終點(diǎn)處于超過θ_特征點(diǎn)而尚未達(dá)到θ_臨滑點(diǎn)之間時(shí)，說明邊坡進(jìn)入加速變形階段，此時(shí)該邊坡的地表變形開始加速，穩(wěn)定性趨于不利狀態(tài)，若張拉裂縫擴(kuò)大、加深、趨于連續(xù)，發(fā)生滑坡的可能性中等，預(yù)警級(jí)別為警示級(jí)，預(yù)警顏色為黃色；若張拉裂縫相互連接，圈閉邊界形成，則預(yù)警級(jí)別為警惕級(jí)，發(fā)生滑坡的可能性較高，預(yù)警顏色為橙色；

當(dāng)待預(yù)警的斜邊坡θ-t曲線中終點(diǎn)超過臨滑點(diǎn)θ_臨滑之后，此時(shí)邊坡的地表位移加速度已非常大，整體穩(wěn)定性極弱，若此時(shí)滑坡裂縫圈閉邊界與滑面完全貫通，此時(shí)預(yù)警級(jí)別為危險(xiǎn)級(jí)，發(fā)生滑坡的可能性很高，預(yù)警顏色為紅色。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有流變及加速變形特征的斜邊坡預(yù)警預(yù)報(bào)方法，其特征在于，所述修正切線角特征值θ_特征以及修正切線角臨滑值θ_臨滑分別為45°和80°。