[发明专利]基于凹凸类别划分的山区道路沿线边坡稳定性初步判别方法

说明书

本发明公开了一种基于凹凸类别划分的山区道路沿线自然边坡的稳定性初步判别方法，其特征在于，在GIS软件中，利用水文分析工具对研究区域进行处理，得到试划分的自然边坡单元；再和研究区域的高清遥感影像对比，调整参数，直到试划分的边坡单元与高清影像匹配程度满足要求；得到任意两个自然边坡边界与道路边线的交点连接线段的夹角,根据夹角大小、并结合道路边坡的填（路堤）、挖（路堑）情况划分为多个凹、凸边坡类型，并生成基于边坡凹凸程度的稳定性初判分级图，即可快速初步判定山区道路沿线边坡的稳定性。

技术领域

本发明涉及山区道路沿线边坡稳定性评价研究领域；特别是涉及基于凹凸类别划分的山区道路沿线边坡稳定性初步判别方法。

背景技术

我国是一个多山的国家，山地面积占国土陆地面积的2/3，山区的生产、生活水平在很大程度上依靠山区道路的建设情况。在山区的道路建设中，道路多穿于河谷山川之间，经常涉及填筑、开挖边坡；而山区道路边坡失稳致灾害事故多发，严重影响到山区道路的运营与生态环境，这就需要对道路边坡稳定性进行快速、有效的判断。

山区道路边坡稳定性是由多因素耦合作用的结果，涉及地形、地质、气象、环境、人类工程活动影响等系列因子的综合演化，从而导致边坡灾变机理十分复杂。当前，对山区道路沿线边坡稳定性分析，一般在收集地形、地质资料基础上，采用力学模型对单个边坡进行稳定性计算；由于山区道路穿越的地形、地貌、地质条件变化大，需要开展大量的现场勘察工作获取边坡的基础数据，但该方法作业量大、耗时长，并且获取的岩土基本参数与现场的实际符合程度的差异，导致这种方法的适用性有限；尤其不满足区域性、快速判别山区道路沿线边坡稳定状况的需求。

研究表明，边坡的凹凸程度是其稳定性评价的一个重要因子；实际发生的山区道路边坡灾害统计，相对凹坡，更多的边坡灾害发生在凸坡；但边坡的凹凸性主要靠技术人员在现场勘察主观判别，对于凹凸程度至今并无定量的划分方法。故怎样能够以科学定量的方法对山区道路沿线边坡的凹凸程度进行快速划分，以进一步实现边坡的稳定性的初步评价，成为本领域技术人员有待考虑解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：怎样提供一种基于凹凸类别划分的山区道路沿线边坡稳定性初步判别方法，使其能够方便快捷地实现基于凹凸程度的定量划分进而对山区道路沿线边坡稳定性进行初步判别分析。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种基于凹凸类别划分的山区道路沿线边坡稳定性初步判别方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，获取原始资料包括：研究区域的数字高程模型和高清遥感影像；

步骤二，ArcGIS软件中，利用水文分析工具对研究区域进行处理(洼地填充、流向提取、流量提取以及道路连接，得到正向集水流域和反向集水流域,并进行矢量化处理；将矢量合并后)，得到试划分的自然边坡单元；

步骤三，将试划分的边坡单元与高清遥感影像对比校对，直到边坡单元与高清遥感影像匹配程度满足研究尺度的比例要求；

步骤四，沿道路方向任意相邻两个自然边坡单元，分别连接两个自然边坡边界与道路的交点，得到两条相交的坡脚/坡顶线段，在GIS中测量这两条线段靠道路一侧的夹角,得到自然边坡坡脚/坡顶线夹角α；

步骤五，由高清遥感影像，结合高精度数字高程模型，判断山区道路边坡的路堤或路堑情况，确定前述两条相交线段间边坡是路堤边坡还是路堑边坡；

步骤六，根据夹角α大小并结合边坡的路堤或路堑情况，从0-360度范围依次划分为从凹到凸的数个类型边坡；

每个类型坡划分界限α取值范围可根据统计数据或工程经验取值；

步骤七，生成基于边坡凹凸程度的稳定性初判分级图，根据凹凸程度初步判定道路沿线边坡的稳定性。