基于变形数据的边坡监测预警方法

摘要

基于变形数据的边坡监测预警系统，系统包括有多个表面位移设备和一个通信基站，表面位移设备将采集到的数据信息发送至通信基站，通信基站与远端监控中心数据交互。基于变形数据的边坡监测预警方法，根据测点位移值和角度偏移值，通过对边坡变形失稳机制的分析，运用岩土力学理论，推导出边坡稳定性的计算公式。根据边坡稳定性系数指标，对边坡的危险性状态进行判断，使边坡的危险性分级具有固定的指标和标准，不似现有位移-时间方法中，不同的边坡具有不同的预警位移值。

主权项

基于变形数据的边坡监测预警方法，其特征在于，具体步骤如下：1)读取坡面点坐标，绘制坡面图；2)将多个表面位移设备以垂直路面的角度分别插入坡面，读取表面位移设备的测点坐标，在坡面图上从上至下依次编号并标记为P1、P2…Pn；表面位移设备，用于读取自身位移值和角度偏移值，即测点位移值(Δx，Δy)和角度偏移值(Δα)；3)读取表面位移设备测得的测点位移值(Δx，Δy)和角度偏移值(Δα)；4)确定发生偏移的测点，根据每个发生偏移测点的测点位移值(Δx1，Δy1)和角度偏移值(Δα1)，求取每个测点的旋转中心；5)依次连接步骤4)得到的每个测点旋转中心，构成一个多边形，求取多边形的重心O；6)以重心O为圆心，圆心O到测点P1为半径，做圆弧，与交坡面下部交汇点为E点，则以O为圆心的圆弧P1E为边坡潜在滑动面；7)根据步骤4)中确定的发生偏移的测点，以发生偏移的最底部测点Pk为界，确定出已变形区域，并发生偏移的最底部测点Pk为界为上边界，E点为下边界，确定出未变形区域；8)对已变形区域和未变形区域，分别进行垂直路面并等间距的划分土条；9)计算已变形区域的土条参数：面积A_i、底边长l_i、底边坡角α_i和已变形区域下部边界的长度H；底边为以O为圆心的圆弧P1E的简化为线段，已变形区域下部边界的长度为发生偏移的最底部测点到以O为圆心的圆弧P1E的垂直距离；计算未变变形区域的封条参数面积A_i、底边长l_i和底边坡角α_i；10)对已变形区域，反算滑动面的粘聚力；11)考虑已变形区域和未变形区域之间的作用力，修正粘聚力；12)根据已变形区域和未变形区域的土条参数，计算整个边坡的稳定性；13)判断边坡安全性，发出边坡预警信息。