[发明专利]基于多点位移计监测确定岩土体内部破裂面位置的方法

说明书

本发明涉及基于多点位移计监测确定岩土体内部破裂面位置的方法。通过对多条水平布置的多点位移计数据的分析，筛选出每条位移计相邻两测量点间的单位长度累计绝对位移量出现最大值的两个相邻测点，初步判定破裂面在该相邻测量点之间。以某三条位移计所在区域的破裂面为基准面，通过假定基准破裂面为平面且两端位移突变值相等，建立含破裂面与位移计交点的坐标的方程，求解出交点的坐标，并以基准破裂面的两端点坐标为基准，依次对剩余部分断裂面与位移计的交点进行定位，求出所有位移计与破裂面的交点坐标，连接各交点即得到了整条破裂面的具体位置。该方法能够迅速地确定破裂面所在的具体位置，在边坡的稳定性评价、加固设计中具有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种适用于岩土体内部破裂面位置确定的方法，具体涉及基于多点位移计监测确定岩土体内部破裂面位置的方法。

背景技术

多点位移计作为常用的变形监测仪器已在岩土工程监测中广泛应用，其监测成果能真实反映岩土体的变形特征，有助于及时评价工程项目在施工及运营过程中的稳定性。特别是边坡、滑坡、地下及隧道工程围岩的变形监测方面应用非常广泛。

如何较准确地确定工程岩土体中的破裂面位置，至今仍没有较好的分析方法。对于滑坡及边坡工程大多是通过测斜仪监测数据进行分析粗略确定。而地下洞室及隧道围岩大多是仅只能通过波速测试来大致确定围岩的松动及破裂情况或分区，无法具体确定破裂面的位置。

多点位移计主要是用来监测岩土体内部的变形大小，以往的研究中只能通过多点位移计的监测成果分析出破裂面的大体所在范围，即破裂面可能在某两个测点之间，并不能准确的确定破裂面的位置、形态及延伸方向。因此，至今仍没有实现通过多点位移计的监测来较准确确定岩土体位置的方法，必须通过结合进一步勘探才有可能进一步定位，大大延长了对工程项目建设及稳定性评价所需的时间和增加了经济投入。

发明内容

本发明的目的是通过对岩土体多点位移的监测数据分析，提供一种较准确确定岩土体内部破裂面位置的方法。该方法通过对多条水平布置的多点位移计数据的分析，筛选出每条位移计相邻两测量点间的单位长度累计绝对位移量出现最大值的两个相邻测点，初步判定破裂面在该相邻测量点之间。以某三条位移计所在区域的破裂面为基准面，通过假定基准破裂面为平面且两端位移突变值相等，建立含破裂面与位移计交点坐标的方程，求解出交点的坐标，并以基准破裂面的两端点坐标为基准，依次对剩余部分断裂面与位移计的交点进行定位，求出所有位移计与破裂面的交点坐标，连接各交点即得到了整条破裂面的具体位置。

本发明的技术方案是：

一种基于多点位移计监测确定岩土体内部破裂面位置的方法，包括以下步骤：

(1)在岩土体内沿竖直剖面方向从临空面端植入n条水平的多点位移计，从下往上对位移计的起始点依次编号为M₁、M₂、…、M_i、…、M_n，记各位移计的高程为z₁、z₂、…、z_i、…、z_n；以第一个位移计的起始点M₁所在位置为原点，水平向坡内为x轴，竖直向上为z轴，建立xM₁z直角坐标系，规定z轴的起始值为M₁的高程z₁，x轴的起始值为通过测量，得到各个位移计起始点的坐标分别为

(2)对任意的一个多点位移计M_i，记它的第j个测量点的坐标为的值为第j个测量点的深度与该位移计起始点的横坐标之和；通过对边坡位移的监测，得到某一时刻的累计位移量为

(3)计算多点位移计每两个相邻测量点间的单位长度累计绝对位移量公式表示为：比较得出每条多点位移计最大的单位长度累计绝对位移量初步判定破裂面在出现最大值的两个相邻测量点j_i-1和j_i之间；