[发明专利]一种具有流变及加速变形特征的斜边坡预警预报方法

权利要求书

1.一种具有流变及加速变形特征的斜边坡预警预报方法，该方法的步骤为：

A1：基于监测数据，采用绘图软件绘制出斜边坡累积变形-时间曲线，即S-t曲线，根据曲线所具有的特征准确识别并界定曲线的三个变形阶段；

A2：利用流变变形阶段各监测周期的变形速率求平均值构建流变变形阶段的变形速率v，流变变形阶段的变形速率的计算公式为式(1)；

式中，v₁、v₂、v₃、v_n为流变变形阶段内各监测周期的变形速率，n为流变变形阶段内监测周期的次数；

A3：创建将S-t曲线转换为横、纵坐标均为相同量纲的T-t曲线的转换公式，转换公式表达式为式(2)；

式中：ΔS_i为某一单位时间段内斜坡位移变化量，v为步骤A2求得的流变变形阶段的变形速率；

A4：利用转换公式将S-t曲线转换为横、纵坐标均为相同量纲的T-t曲线，在T-t曲线中纵坐标T的值为

A5：计算T-t曲线的修正切线角θ，即曲线的反正切值，并绘制θ-t曲线，其中曲线的反正切值计算公式为式(3)：

式中：t_j为某一监测时刻，t_j-1为下一监测时刻；T_j、T_j-1分别为在T-t曲线上t_j、t_j-1时刻对应的纵坐标T的值，Δt为单位时间段，ΔT为单位时间段内T_j的变化量；

A6：设定边坡变形从流变变形阶段进入加速变形阶段时的修正切线角为修正切线角特征值θ_特征，在θ-t曲线中找出该修正切线角特征值θ_特征；

A7：综合分析θ-t曲线中θ_特征前后修正切线角的变化规律与斜边坡宏观变形破坏特征及裂缝的空间演化规律及发育程度，将该滑坡的预警预报分为两个预警等级，即注意级和预警级。

2.根据权利要求1所述的具有流变及加速变形特征的斜边坡预警预报方法，其特征在于，在步骤A6中同时设定斜边坡变形进入临滑阶段的修正切线角为修正切线角临滑值θ_临滑，步骤A7中，综合分析θ-t曲线中θ_特征、θ_临滑前后修正切线角的变化规律与斜边坡宏观变形破坏特征及裂缝的空间演化规律及发育程度，将该滑坡的预警预报分为四个预警等级，即注意级、警示级、警惕级和危险级。

3.根据权利要求2所述的具有流变及加速变形特征的斜边坡预警预报方法，其特征在于，当待预警的斜边坡θ-t曲线中终点在θ_特征点之前时，说明滑坡尚未进入加速变形阶段；若在此阶段破面出现不连续的张拉裂缝，则滑坡预警级别为注意级，发生滑坡的可能性较低，预警颜色为蓝色；

当待预警的斜边坡θ-t曲线中终点处于超过θ_特征点而尚未达到θ_临滑点之间时，说明边坡进入加速变形阶段，此时该边坡的地表变形开始加速，稳定性趋于不利状态，若张拉裂缝扩大、加深、趋于连续，发生滑坡的可能性中等，预警级别为警示级，预警颜色为黄色；若张拉裂缝相互连接，圈闭边界形成，则预警级别为警惕级，发生滑坡的可能性较高，预警颜色为橙色；

当待预警的斜边坡θ-t曲线中终点超过临滑点θ_临滑之后，此时边坡的地表位移加速度已非常大，整体稳定性极弱，若此时滑坡裂缝圈闭边界与滑面完全贯通，此时预警级别为危险级，发生滑坡的可能性很高，预警颜色为红色。

4.根据权利要求2所述的具有流变及加速变形特征的斜边坡预警预报方法，其特征在于，所述修正切线角特征值θ_特征以及修正切线角临滑值θ_临滑分别为45°和80°。