[發明專利]一種邊坡實時承載力極限監測方法及系統

在審

• 申請號: 202010014054.9
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111148059A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 區兆光
• 申請（專利權）人: 北京國泰佳業科技發展有限公司
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;H04L29/08;G08B21/10;G08B31/00;G01D21/02
• 代理公司: 北京方韜法業專利代理事務所(普通合伙) 11303
• 代理人: 朱麗華

本發明公開了一種邊坡實時承載力極限監測方法，包括：(1)對場地環境、地形地貌、場地結構以及歷史情況檢測和調查；(2)根據檢測結果確定監測方案，包括力學性能指標、監測點數量、布置位置及頻率；(3)建立監測數學模型；(4)監測點布置傳感器，收集監測數據上傳云服務器；(5)云服務器接收并存儲監測數據，結合監測數學模型對監測數據實時分析，得出實時安全系數FOS_ins；(6)根據實時安全系數FOS_ins值的大小，向監測終端發出不同等級預警信號。還公開了邊坡實時承載力極限監測系統。本發明考慮場地材料特性和實際力穩定性能，結合云服務器技術對場地實時安全等級隨時評估，留出人員安全逃離時間，避免人員財產損失。

技術領域

本發明涉及巖土及結構工程技術領域，特別是涉及一種邊坡實時承載力極限監測方法及系統。

背景技術

現有針對山體、邊坡的監測方法是采用了正常使用極限狀態(SLS)監測方法，該SLS監測方法已被廣泛采用在巖土及結構工程中。在不同的國家規范(中國建筑邊坡工程技術規范GB50330-2013、中國建筑變形測量規范JGJ8-2016以及相關的英國規范、美國規范)中變形、傾斜、沉降、位移等都是關鍵的監測參數。一般而言,這些SLS監測方法的參數極限值是根據工程經驗或經驗法則而定。除此之外，這些極限值在不同的國家和地區實踐中都有所不同。并且，SLS監測方法需要有經驗的工程師直接得出關鍵監測數據，并作出快速決定，而不沒有任何進一步的分析。所以現行SLS監測方法存在如下問題：

(1)控制結構穩定性和安全性的最重要因素是材料強度和施加的荷載。SLS監測參數的變化只能夠反映施加荷載的變化，但不直接關系到結構安全性水平；

(2)SLS監測參數的極限值基于工程經驗或經驗法則而定義的，這些極限值不能反映結構的應力狀態；

(3)SLS監測方法中未考慮材料的特性。

由此可見，上述現有的一種SLS監測方法仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。如何能創設一種新的邊坡實時承載力極限監測方法及系統，使其能更加科學合理、快速實時的準確反應出邊坡的安全性能，提升監測效果，成為當前業界極需改進的目標。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種邊坡實時承載力極限監測方法，使其能更加科學合理、快速實時的準確反應出邊坡的安全性能，提升監測效果，從而克服現有的SLS監測方法的不足。

為解決上述技術問題，本發明提供一種邊坡實時承載力極限監測方法，所述監測方法包括如下步驟：

(1)對待監測邊坡的場地環境、地形地貌、場地結構以及該監測邊坡的歷史情況進行檢測和調查；

(2)根據步驟(1)的檢測和調查結果，確定邊坡的一個監測剖面及所述監測剖面的監測方案，所述監測方案包括需要監測的力學性能指標、監測點數量、布置位置及頻率；

(3)根據步驟(1)所得到的檢測和調查數據以及步驟(2)確定的監測指標和監測點信息，建立監測數學模型；

(4)根據步驟(2)制定的監測方案，在確定的監測點處放置傳感器，并收集各傳感器的實時監測數據上傳至云服務器；

(5)所述云服務器接收并存儲所述傳感器上傳的監測數據，結合建立的監測數學模型對監測數據進行實時分析，得出實時安全系數FOS_ins，所述實時安全系數FOS_ins的計算公式為：

FOS_ins＝現有結構抵抗力負載能力(R_C)/現有的負荷(L)；

(6)根據計算得到的所述實時安全系數FOS_ins值的大小以及其與設計安全系數FOS值的比較結果，向監測終端發出實時預警信號，其中，所述設計安全系數FOS值的計算公式為：