[發明專利]一種基于邊坡穩定狀態分析的北斗GNSS監測系統布設方法

有效

• 申請號: 202110473007.5
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113295113B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 田寧;付曉東;陳健;黃玨皓;易順
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G01B15/06
• 分類號: G01B15/06;G01C11/36;G06F30/20;G06T17/05;G06F111/10;G06F119/14
• 代理公司: 武漢知伯樂知識產權代理有限公司 42282
• 代理人: 胡江

本發明公開了一種基于邊坡穩定狀態分析的北斗GNSS監測系統布設方法，包括：通過傾斜攝影，建立邊坡三維地質模型并劃分典型二維剖面，建立二維分析模型；獲取邊坡巖土體物理力學參數；采用數值分析方法，計算二維分析模型在極端工況下的邊坡穩定性，獲取危險滑動面；以獲取的滑面為參考依據，將滑坡前緣剪出口和后緣拉裂帶投影至三維地質模型的對應位置，形成從滑坡后緣至前緣的一條危險滑面投影線，布置北斗GNSS監測儀器形成監測區域；選定不同的剖面線，重復上述步驟，在不同位置布設北斗GNSS監測儀器，形成多個監測區域，本發明實現監測網絡布設；實現對場地內的360°無死角檢測，適用性較強；將數值模擬與工程實踐相結合，提高了監測工作效率。

技術領域

本發明涉及巖土工程技術領域，具體涉及一種基于邊坡穩定狀態分析的北斗GNSS監測系統布設方法。

背景技術

邊坡穩定是諸如采礦等露天作業的首要前提，也是大壩修建、路基工程等巖土工程領域研究的重要課題。影響邊坡穩定性的不但有巖土體自身的力學強度，還包含暴雨、地震等極端工況，邊坡一旦失穩會造成難以預計的后果。因此，準確預報邊坡失穩具有重要工程意義。

目前最常用的預報手段是對邊坡布設監測裝置，通過監測邊坡表層及深部巖土體變形，準確的預報邊坡的穩定性，從而為邊坡支護提供數據支撐。但是目前常用的激光掃描儀裝置無法實現對邊坡的無死角監測；此外，邊坡的破壞通常伴隨多級失穩，而對邊坡模型進行簡化的方法無法準確地反映邊坡真實情況。為此，亟需發展無死角全方位的邊坡監測方案。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明要解決的現有技術中邊坡監測中監測項目單一，且不能相互結合分析邊坡變形的弊端的問題。

為了實現上述目的，本發明涉及：一種基于邊坡穩定狀態分析的北斗GNSS監測系統布設方法，其特征在于，包括如下步驟：

一種基于邊坡穩定狀態分析的北斗GNSS監測系統布設方法，包括如下步驟：

步驟一、通過傾斜攝影，建立邊坡三維地質模型；

步驟二、對步驟一中得到的邊坡三維地質模型，劃分典型二維剖面，建立二維分析模型；

步驟三、獲取邊坡巖土體物理力學參數；

步驟四、采用數值分析方法，計算二維分析模型在極端工況下的邊坡穩定性，獲取危險滑動面；

步驟五、步驟五、以步驟四中獲得的滑面為參考依據，將滑坡前緣剪出口和后緣拉裂帶投影至三維地質模型的對應位置，形成從滑坡后緣至前緣的一條危險滑面投影線，布置北斗GNSS監測儀器形成監測區域；在步驟二中選定不同的剖面線，重復上述步驟，在不同位置布設北斗GNSS監測儀器，形成多個監測區域，實現監測網絡布設。

進一步的，所述建立邊坡三維地質模型是指利用無人機攝影設備對邊坡所在區域進行傾斜攝影，建立邊坡所在區域的三維地質模型。

進一步的，所述劃分典型二維剖面，建立二維分析模型是指將邊坡三維地質模型選定一條剖面線，將所有地層都包含在內，按照高程和各個地層標高，建立二維剖面，進行數值模擬，建立二維分析模型。

進一步的，所述獲取邊坡巖土體物理力學參數是指利用現場勘察、鉆孔取樣、現場原位試驗和室內試驗手段獲得場地內巖土體的基本力學參數。

進一步的，所述場地內巖土體的基本力學參數包括抗剪強度粘聚力c、內摩擦角彈性模量E、泊松比ν及土體重度γ。

進一步的，所述步驟四中危險滑動面為邊坡的潛在滑動面、邊坡整體滑動面及各級滑動面。

進一步的，所述步驟四中極端工況包括地震、暴雨及洪澇。

進一步的，所述步驟四中數值分析方法為通過極限平衡分析方法識別邊坡穩定狀態。