土质边坡监测分区方法及系统与流程

本发明涉及计算机辅助设计，具体涉及一种土质边坡监测分区方法及系统。

背景技术：

1、目前在设计土质边坡监测方案时，绝大多数是针对边坡整体进行全域覆盖式监测设计，并根据现场情况结合实际工程经验进行仪器设备的布设。而针对局部区域变形的分区监测较少，由于局部变形滑动幅度小，加之现有的监测仪器设备精度有限，导致设计的监测方案对于土质边坡的局部变形难以及时捕捉。长时间的变形积累甚至会引发滑坡、崩塌等各类灾害。而分区监测能及时有效捕捉局部变形破坏，防治病害的进一步发展、显著提升监测数据精度，以及准确掌握土质边坡所有分区的实时稳定性变化。因此，对土质边坡局部滑动进行分区范围划定，对于土质边坡的分区监测方案设计显得尤为重要。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明提出一种土质边坡监测分区方法及系统，可以对待监测土质边坡进行分区，为后续土质边坡的分区监测方案设计提供基础。具体技术方案如下：

2、第一方面，提供了一种土质边坡监测分区方法，包括：

3、确定待监测土质边坡的监测等级；

4、通过相应的地质勘探信息确定待监测土质边坡区域范围内存在的裂缝的特征，并统计各特征对应的裂缝数量；

5、根据监测等级和各特征对应的裂缝数量对待监测土质边坡进行分区。

6、结合第一方面，在第一方面的第一种可实现方式中，确定裂缝的特征，包括：

7、通过所述地质勘探信息确定裂缝的夹角；

8、将所述夹角与各特征对应的阈值范围进行比较，根据比较结果确定裂缝的特征。

9、结合第一方面，在第一方面的第二种可实现方式中，对待监测土质边坡进行分区，包括：

10、根据监测等级确定待监测土质边坡的分区数量；

11、将各特征对应的裂缝数量进行比较，根据裂缝数量最多的特征确定待监测土质边坡的分区形式；

12、按照所述分区数量和分区形式对待监测土质边坡进行分区。

13、结合第一方面，在第一方面的第三种可实现方式中，确定待监测土质边坡的监测等级，包括：

14、构建待监测土质边坡的危险性指数评价模型；

15、获取待监测土质边坡的各影响指标对应的监测数据；

16、基于所述危险性指数评价模型，根据各影响指标对应的监测数据确定待监测土质边坡的危险性指数；

17、通过所述危险性指数确定待监测土质边坡的监测等级。

18、结合第一方面的第三种可实现方式，在第一方面的第四种可实现方式中，构建待监测土质边坡的危险性指数评价模型，包括：

19、根据待监测土质边坡所在区域的地质勘探信息进行试验，通过对试验数据进行分析，确定与土质边坡稳定性相关的影响指标；

20、分析各影响指标对土质边坡稳定性的影响，确定各影响指标对应的归一化取值，采用层次分析法对各影响指标进行分析，得到各影响指标对应的影响权重；

21、根据各影响指标对应的影响权重和归一化取值，建立所述待监测土质边坡的危险性指数评价模型。

22、结合第一方面的第四种可实现方式，在第一方面的第五种可实现方式中，确定与土质边坡稳定性相关的影响指标，包括：

23、通过对所述试验数据进行统计分析，确定影响土质边坡稳定性的影响因素；

24、选取各影响因素中的代表性指标分别进行控制变量试验，得到各代表性指标对应的边坡稳定性变化数据；

25、通过相应的边坡稳定性变化数据绘制出各代表性指标对应的单指标-边坡稳定性系数变化关系曲线；

26、根据所述单指标-边坡稳定性系数变化关系曲线的变化幅度，选取出影响程度较大的代表性指标作为影响指标。

27、结合第一方面的第五种可实现方式，在第一方面的第六种可实现方式中，还包括：

28、构建边坡有限元模型，并将各代表性指标分别加载至所述边坡有限元模型中进行有限元分析，得到各代表性指标对应的边坡稳定性系数变化曲线；

29、通过边坡稳定性系数变化曲线的变化幅度，选取出影响程度较大的代表性指标作为分析指标；

30、将所述分析指标与通过试验确定的所述影响指标进行对比验证，根据对比结果确定所述影响指标。

31、结合第一方面，在第一方面的第七种可实现方式中，还包括：采用有限元分析方法对分区结果进行验证。

32、第二方面，提供了一种土质边坡监测分区系统，包括：

33、监测等级确定模块，配置为确定待监测土质边坡的监测等级；

34、裂缝发育统计模块，配置为通过相应的地质勘探信息确定待监测土质边坡区域范围内存在的裂缝的特征，并统计各特征对应的裂缝数量；

35、土质边坡分区模块，配置为根据监测等级和各特征对应的裂缝数量对待监测土质边坡进行分区。

36、结合第二方面，在第二方面的第一种可实现方式中，所述监测等级确定模块包括：

37、模型构建单元，配置为构建待监测土质边坡的危险性指数评价模型；

38、数据获取单元，配置为获取待监测土质边坡的各影响指标对应的监测数据；

39、指数计算单元，配置为基于所述危险性指数评价模型，根据各影响指标对应的监测数据确定待监测土质边坡的危险性指数；

40、等级确定单元，配置为通过危险性指数确定待监测土质边坡的监测等级。

41、有益效果：采用本发明的土质边坡监测分区方法及系统，通过待监测土质边坡的监测等级可以确定需要布设的设备仪器数量的多少，以此可以确定待监测土质边坡的分区数量。通过地质勘探信息可以确定待监测土质边坡的裂缝发育情况，以此可以确定土质边坡的分区形状。按照分区形状和分区数量可以对待监测土质边坡局部滑动进行分区范围划定。

技术特征：

1.一种土质边坡监测分区方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的土质边坡监测分区方法，其特征在于，确定裂缝的特征，包括：

3.根据权利要求1所述的土质边坡监测分区方法，其特征在于，对待监测土质边坡进行分区，包括：

4.根据权利要求1所述的土质边坡监测分区方法，其特征在于，确定待监测土质边坡的监测等级，包括：

5.根据权利要求4所述的土质边坡监测分区方法，其特征在于，构建待监测土质边坡的危险性指数评价模型，包括：

6.根据权利要求5所述的土质边坡监测分区方法，其特征在于，确定与土质边坡稳定性相关的影响指标，包括：

7.根据权利要求6所述的土质边坡监测分区方法，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求1所述的土质边坡监测分区方法，其特征在于，还包括：采用有限元分析方法对分区结果进行验证。

9.一种土质边坡监测分区系统，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的土质边坡监测分区系统，其特征在于，所述监测等级确定模块包括：

技术总结
本发明公开了一种土质边坡监测分区方法及系统，系统包括监测等级确定模块、裂缝发育统计模块和土质边坡分区模块。首先，监测等级确定模块通过待监测土质边坡的多项地质监测指标确定监测等级。然后，裂缝发育统计模块通过地质勘探信息确定待监测土质边坡区域内存在的每个裂缝的特征，并统计各特征对应的裂缝数量。最后，土质边坡分区模块根据监测等级和各特征对应的裂缝数量，分别确定待监测土质边坡需要划分的分区数量和分区形状，并按照分区形状和分区数量对待监测土质边坡进行分区范围划定。

技术研发人员：谭玲,阎宗岭,刘中帅,徐峰,张帮鑫,张小松,李红卫
受保护的技术使用者：招商局重庆交通科研设计院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15