[發明專利]一種基于多源信息融合的邊坡穩定性精細化評價方法

在審

• 申請號: 202011422337.3
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112541665A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 解治宇;毛亞純;徐連生;金長宇
• 申請（專利權）人: 鞍鋼集團礦業有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/26;G06K9/00
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 王常謙

1.一種基于多源信息融合的邊坡穩定性精細化評價方法，其特征在于，采用紅外線熱成像、InSAR和FLAC^3D數值模擬技術相結合的方法，包括如下步驟：

步驟一：首先根據現場實際情況布設紅外線熱成像儀，根據紅外線熱成像儀顯示的熱圖像，捕捉溫度分布異常區域，對邊坡進行整體性初識別；

步驟二：利用InSAR測量技術對熱圖像溫度分布異常區域進行區域性再識別，尋找地表變形速率異常區域，對邊坡進行區域性再識別；

步驟三：根據熱圖像和InSAR數據綜合分析，確定邊坡潛在滑動區域并建立邊坡穩定性初評系統，進行初評價，并劃分評估區域滑坡風險等級，將滑坡風險等級分為五級；

步驟四：將滑坡風險等級Ⅲ級及以上區域確定為靶區，通過地質勘察和室內試驗方式獲取巖石力學參數，借助FLAC^3D數值模擬軟件，獲取三維滑坡體和二維滑坡面穩定性安全系數；

步驟五：綜合熱圖像、地表變形速率數據和邊坡穩定性安全系數對邊坡穩定性進行再評價，達到多源信息融合的邊坡穩定性精細化評價目的。

2.根據權利要求1所述的邊坡穩定性精細化評價方法，其特征在于，所述步驟一中對邊坡進行整體性初識別，捕捉溫度異常區域。

通過所述的紅外線熱成像儀，將邊坡坡面熱輻射轉化為按顏色顯示的不同梯度熱圖像，熱圖像代表邊坡坡面溫度分布情況，通過坡面溫度的高低間接表明地下水賦存情況，進而判別地下水賦存、勾連狀況及與結構面之間的關系，實現邊坡坡面的整體性初識別。

3.根據權利要求1所述的邊坡穩定性精細化評價方法，其特征在于，所述的利用InSAR技術對熱圖像分布異常區域進行區域性再識別，尋找邊坡坡面變形異常區域；

采用InSAR測量邊坡坡面熱圖像分布異常區域，獲取測量范圍內邊坡、建(構)筑物、植物和機械設備的高程數據、地表變形速率數據，通過對比步驟一中熱圖像分布異常區域與步驟二中地表變形速率異常區域是否重合或臨近。

4.根據權利要求書3所述的邊坡穩定性精細化評價方法，其特征在于，根據所述地表變形速率數據也是對熱圖像分布異常區域進行驗證，以便找準潛在滑坡體，此外，通過分析地表變形速率數據，確定邊坡坡面允許變形移動門檻值，進而設定滑坡風險閾值。

5.根據權利要求書1所述的邊坡穩定性精細化評價方法，其特征在于，所述步驟三中建立邊坡穩定性初評系統，是根據潛在滑坡體熱圖像溫度(T)、地表變形速率(V)、點荷載強度指標(σ)、風化程度(E)、節理裂隙分布(J)、總體邊坡角和外部擾動距離(D)七個影響因素指標，結合當日降雨量(W)，采用評分累加方式，初步確定所識別邊坡穩定性評分。

6.根據權利要求書5所述的邊坡穩定性精細化評價方法，其特征在于，對邊坡穩定性進行初評價中，依據邊坡總評分值可將邊坡狀態分為五級，與之相對應的五類：滑坡低風險(Ⅰ級)、滑坡一般風險(Ⅱ級)、滑坡中風險(Ⅲ級)和滑坡高風險(Ⅳ級)，滑坡極高風險(Ⅴ級)。

7.根據權利要求書1所述的邊坡穩定性精細化評價方法，其特征在于，所述步驟四中，進行地質勘察和室內試驗方式獲取巖石力學參數是：對靶區開展現場勘查工作，現場鉆孔取芯并通過室內巖石力學試驗，包括單軸、三軸抗壓強度試驗、巴西劈裂試驗、剪切試驗和滲透試驗，獲取巖石強度參數指標，包括但不限于巖石的單軸抗壓強度、抗拉強度、密度、彈性模量、泊松比、抗剪強度、滲透系數，進行FLAC3D數值模擬，獲取邊坡三維及二維力學狀況與安全系數。

8.根據權利要求書1所述的邊坡穩定性精細化評價方法，其特征在于，所述步驟五中，所述的綜合熱圖像、地表變形速率數據和邊坡穩定性安全系數對邊坡穩定性進行再評價是：依據數值模擬計算出的邊坡安全系數將邊坡穩定性分為：穩定(4級)，相對穩定(3級)，臨界狀態(2級)，不穩定(1級)共4級，達到多源信息融合的邊坡穩定性精細化評價目的。