基于物理模型的边坡监测系统
2025-02-26 16:07
No.1344340045313875968
技术概要
PDF全文
本技术提供基于物理模型的边坡监测系统,涉及边坡物理测试分析技术领域,I PC分类号属于G01N,本发明通过测定地面材料包括的土壤类型、地质材料特征、植物根系状态数据,显著提升了风险区域的监测与评估能力;系统结合历史滑坡断层数据与风险区域划分,能够动态生成警戒阈值,确保对边坡失稳的实时预测;此外,针对植物根系状态的综合分析,通过生成根系评价指数,系统能量化根系对边坡稳定性的影响;阈值校准单元提供动态的警戒阈值调整策略,确保实时反映边坡的稳定状态;同时,系统通过生成失稳滑坡评价指数,能够做到更为精准的风险评估,进而提升边坡监测的效率与可靠性。
背景技术
边坡监测技术在工程地质、土木工程及环境科学等领域得到了广泛应用。随着城市化进程的加快以及自然灾害频发,边坡滑坡的风险日益突出,对其监测和评估的需求愈加迫切。传统的边坡监测方法多依赖于定期的人工检查和基础的观测手段,无法实时反映边坡的结构变化和风险状态。近年来,利用物理模型模拟边坡行为的研究逐渐增多,这些方法通过实验室模型与实际地质条件的结合,提供了更为精确的监测手段。例如,基于应变和位移数据的实时监测技术已被引入,以提高对边坡失稳的预警能力。然而,现有技术在动态应变及位移数据的实时分析、风险区域的有效识别和植物根系状态的综合评价等方面仍存在不足,使得监测系统的精准性和可操作性受到限制。 现有技术中的,公开号为CN116908413A,IPC分类号属于(G01N33/24),名称为一种室内孪生边坡物理模型试验系统及方法,系统包括:现场原型体系、室内模型体系、监测方法、分析评价和互馈调整;现场原型体系包括现场原型边坡、其所处的水文地质条件和环境条件;室内模型体系包括室内模型边坡和其所处的模拟环境,室内模型边坡的材料按与原型边坡勘察提供的岩土体材料参数进行比换算后确定;室内模型边坡按与原型边坡原型比例进行分层填筑制作;室内环境模拟是通过现场实际监测的原型边坡环境指标通过比例转换后作用到边坡模型上;对模型边坡超前施加未来时间的降雨、地震等不利气候条件,实现对模型边坡灾害的超前模拟,从而实现对原型边坡运行状态的预测和预判; 徐国民的《一种特殊类型边坡——断层带边坡的变形失稳机理与防治对策》,叙述了断层带边坡的变形失稳机理;边坡变形破坏是变形、破坏和破坏后的断续运动三者的综合,前者为微观表现,后者为宏观表现;就力学机制而言,崩塌以拉断破坏为主,其形成机理分类可以是滑移式崩塌,也可能是拉裂式崩塌;滑坡以剪切破坏为主,其规模与边坡高度、坡度及断层带规模有关;断层带可视为似均质斜坡(土质、包括破碎状或块状体),其主要的变形模式为蠕滑-拉裂,主要的破坏方式为上部滑塌、下部转动;滑动结果,断层下盘上部裸露,坡前形成堆积体; 存在的不足之处:现有边坡监测系统无法有效整合历史滑坡断层数据与当前监测数据,导致对风险区域的评估缺乏连续性和准确性;传统的监测方法往往依赖单一的应变或位移数据,未能充分考虑断层特征(如深度、角度和活动频率等)的影响,导致对失稳风险的判断滞后;此外,植物根系状态对边坡稳定性有显著影响,但现有技术对根系状态的综合分析仍显不足,未能有效量化其对应变和位移的影响关系;缺乏针对性的评价指标使得风险区域的动态调整缺乏科学依据,这会导致滑坡风险评估的失误,从而影响防灾减灾的效果; 在上述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
实现思路
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该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
张宇  王晅  陈颖润  张家生  王引生  贾羽  罗回国
技术所属: 中南大学  高速铁路建造技术国家工程研究中心  中铁科学研究院集团有限公司
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