[发明专利]利用监测位移方向性参数检测边坡稳定性的方法

权利要求书

1.一种利用监测位移方向性参数检测边坡稳定性的方法，其特征是，包括以下步骤：

1）设定监测点和监测基准点并安装监测设备，即在能反应滑坡变形的部位布设监测点，形成监测网，选取地质条件和点位稳定能满足GPS观测条件的点作为监测基准点，在监测点与监测基准点处安置GPS接收机，接收机与坡体表面紧密耦合，确保能够准确反映坡体表面的变形；

2）监测与记录各监测点垂直位移与水平位移；

以设定的时间间隔分别对滑坡垂直位移与水平位移进行实时监测，将监测数据发送到数据处理中心，数据处理中心每隔设定时间记录一次数据，将数据整理形成有竖向位移和水平位移的数据表格；

3）确定滑坡垂直位移方向率；

根据监测到的数据计算出各监测点k和不同监测时间间隔i的垂直位移与水平位移的监测值，确定响应滑坡垂直位移方向率U_i：

Ui=ΔsyiΔsxi]]>

其中，i为大于等于1的整数，Δs_yi，Δs_xi分别为各监测点的垂直位移和水平位移；

4）确定滑坡垂直位移方向率的整体失稳统计量值γ_k(U)、及滑坡垂直位移方向率统计量值γ：

5）确定滑坡垂直位移方向率统计量值γ整体失稳的临界统计量值γ_d、并检测边坡整体失稳；

6）运用垂直位移方向率的整体失稳统计量值确定滑坡失稳类型；

7）确定滑坡趋势性位移率、对滑坡稳定性检测与监测预警。

2.如权利要求1所述的利用监测位移方向性参数检测边坡稳定性的方法，其特征是，所述步骤4）的整体失稳统计量值γ_k(U)、及滑坡垂直位移方向率统计量值γ根据以下步骤和公式得到：

1)分别确定各监测点k和不同监测时间间隔i的垂直位移方向率的平均值：

Uk‾=1nΣi=1nUi]]>

其中，k、i均为大于等于1的整数；

2)确定监测点的垂直位移方向率的整体失稳统计量值：

γk(U)=Σi=1n(Ui+1-Ui)22Σi=1n(Ui-Uk‾)2,]]>

其中，k、i均为大于等于1的整数，n为大于1的整数；

根据趋势位移分析原理，当滑坡处于稳定状态，其变形主要以蠕变滑移和随机变形为主，其整体趋势滑移量较小；当滑坡进入不稳定阶段时，则变形量主要是由整体滑移量构成，而表层蠕变和随机蠕变量所占的比例则要相应减少；因此，在此阶段其垂直位移方向率观测数据将出现趋势性垂直位移方向率增大或减小，统计学上称之为总体均值逐渐移动；假设滑坡观测点相互独立，遵守正态分布，具有相同方差σ²的随机序列U_i；其样本均值样本方差S²和均方差2q²分别为

U‾=1nΣi=1nUi]]>

2q2=1n-1Σi=1n(Ui+1-U)2]]>

其中，i为大于等于1的整数，n为大于1的整数；

统计学上证明了总体无移动时，S²和q²都是总体方差的无偏估计量，它们的值理应相近。若总体逐渐移动且方差σ²仍保持不变时，S²会受到这种趋势性影响较大，由于q²只包含前后两次观测之差而消除了这种影响的大部分，故所s受影响不大；滑坡垂直位移方向率统计量值γ采用以下公式得到：

γ=q²/S²。