[發明專利]一種結合孔隙水壓力的實時邊坡穩定性評估方法

有效

• 申請號: 202110169607.2
• 申請日: 2021-02-07
• 公開（公告）號: CN112883335B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 李娜;黃磊;李永生
• 申請（專利權）人: 深圳市安泰數據監測科技有限公司
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18;G06F30/20;G06F119/02
• 代理公司: 深圳市育科知識產權代理有限公司 44509
• 代理人: 何凱威

1.一種結合孔隙水壓力的實時邊坡穩定性評估方法，其特征在于，包括如下步驟：

得到監測點坐標和未監測點的網格坐標；

根據所述監測點坐標獲取測點處孔隙水壓力的監測數據；

根據所述監測數據對孔隙水壓力在空間上分布的趨勢結構進行判定；

根據所述監測數據和所述趨勢結構對孔隙水壓力在空間上分布的自相關結構進行判定；

根據所述自相關結構和所述趨勢結構，對未監測點區域進行插值預測得到孔隙水壓力分布場；

將所述孔隙水壓力分布場輸入到邊坡穩定性分析模型中；

利用所述邊坡穩定性分析模型計算實時邊坡安全系數，產生實時預警信號；

其中，所述根據所述監測數據對孔隙水壓力在空間上分布的趨勢結構進行判定的方法為回歸分析法，其回歸方程的階數通過如下步驟確定：

確定一個較小的階數i，其中，i為自然數；

判定基于階數i的情況下的P_F和S_cv值，如果P_F0.05則進行降階處理，否則將階數升為i+1，其中，S_cv為交叉驗證系指標；

若階數升為i+1，比較升階后的S_cv值，如果S_cv升高且其P_F值達到預設值，則繼續升階直到S_cv(i+1)S_cv(i)或者P_F0.05為止。

2.如權利要求1所述的結合孔隙水壓力的實時邊坡穩定性評估方法，其特征在于，所述根據所述監測數據和所述趨勢結構對孔隙水壓力在空間上分布的自相關結構進行判定的方法包括：

采用極大似然估計法結合Matérn方程對所述孔隙水壓力在空間上分布的自相關結構進行判定。

3.如權利要求2或所述的結合孔隙水壓力的實時邊坡穩定性評估方法，其特征在于，所述Matérn方程如下：

式中，h_ij為任意兩個孔隙水壓力測點的空間距離，ν是一個范圍從0到無限大的平滑參數，r是范圍參數，Γ(ν)為伽瑪方程，K_ν是ν階的第二類貝塞爾公式，R(h_ij)為若干孔隙水壓力測點的空間距離的自相關方程，i、j均為自然數。

4.如權利要求2所述的結合孔隙水壓力的實時邊坡穩定性評估方法，其特征在于，所述極大似然估計法滿足如下公式：

式中，W＝X^TV^-1X,Q＝I-XW^-1X^TV^-1,X是包含趨勢結構和測點坐標信息的矩陣，V為原始空間數據的協方差矩陣，I為單位矩陣，θ為一向量，θ包含了(ν，r，s)，n為觀測點數量，p為θ中的元素數量，p＝3.y＝(I-X(X^TX)^-1X^T)z,z為觀測點的孔隙水壓力值。

5.如權利要求1所述的結合孔隙水壓力的實時邊坡穩定性評估方法，其特征在于，所述插值預測的方法包括克里金插值預測。

6.如權利要求1所述的結合孔隙水壓力的實時邊坡穩定性評估方法，其特征在于，在所述步驟將所述孔隙水壓力分布場輸入到邊坡穩定性分析模型中之前還包括：

利用邊坡穩定性分析軟件建立邊坡穩定性分析模型。

7.如權利要求6所述的結合孔隙水壓力的實時邊坡穩定性評估方法，其特征在于，所述將所述孔隙水壓力分布場輸入到邊坡穩定性分析模型中的方法包括：

利用所述邊坡穩定性分析軟件的二次開發功能將所述孔隙水壓力分布場輸入到邊坡穩定性分析模型中。