[发明专利]一种基于有限差分分析的公路边坡监测网络体系构建方法

说明书

本发明提供一种基于有限差分分析的公路边坡监测网络体系构建方法，包括：根据公路边坡的实地勘察结果选择监测断面，得出监测点第一布设方案；通过无人机倾斜摄影对公路边坡进行图像采集，建立公路边坡地质模型；提取公路边坡地质模型的三维点云数据进行网格细化处得到网格文件；使用强度折减法进行数值模拟，得到边坡安全系数、变形位移云图，位移等值线图，剪应变增量云图；找出边坡发生失稳的位置，根据边坡发生失稳的位置得出监测点第二布设方案；根据监测点第一布设方案和监测点第二布设方案得出公路边坡监测网络。本发明可以解决公路边坡的监测点位布设不够合理，不能够准确的反应滑坡主要变形及应力集中部位变化情况的技术问题。

技术领域

本发明涉及公路边坡监测技术领域，具体涉及一种基于有限差分分析的公路边坡监测网络体系构建方法。

背景技术

通过公路边坡监测可以获得更充分的地质资料和边坡实时动态，从而判断出可疑边坡的不稳定区域，确定不稳定边坡的滑落模式、方向和速度，掌握边坡发展变化规律，为采取必要的防护措施提供重要的依据。

对于公路边坡监测，需要充分考虑边坡地质条件和边坡潜在破坏模式，以施工安全监测和长期监测为主，兼顾全局，突出重点。在现有技术中，对于公路边坡监测的监测点位，主要根据地形、选取典型断面布设测线，再根据测线布设相应的监测点，最后再形成监测网络，布设的多个监测点位一般按等间距成网格状。

但是对于边坡监测来说，上述成网格状的监测点位布设方式，虽然能够对公路边坡的某一段区域进行监测，但监测点位的布设是平均分配的、缺乏针对性，对于公路边坡的监测点位布设不够合理，不能够准确的反应滑坡主要变形及应力集中部位的变化情况。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提出一种基于有限差分分析的公路边坡监测网络体系构建方法，以解决现有技术中存在的公路边坡的监测点位布设不够合理，不能够准确的反应滑坡主要变形及应力集中部位变化情况的技术问题。

本发明采用的技术方案是，一种基于有限差分分析的公路边坡监测网络体系构建方法，包括以下步骤：

对公路边坡进行实地勘察；

根据实地勘察结果选择监测断面，根据监测断面得出监测点第一布设方案；

通过无人机倾斜摄影对公路边坡进行图像采集，根据采集到的图像使用三维建模软件建立公路边坡地质模型；

提取公路边坡地质模型的三维点云数据，对三维点云数据进行网格细化处得到网格文件；

根据网格文件使用强度折减法进行数值模拟，得到边坡安全系数、变形位移云图，位移等值线图，剪应变增量云图；

根据边坡安全系数、变形位移云图、位移等值线图、剪应变增量云图找出边坡发生失稳的位置，根据边坡发生失稳的位置得出监测点第二布设方案；

根据监测点第一布设方案和监测点第二布设方案得出公路边坡监测网络。

进一步的，对公路边坡进行实地勘察时，勘察的对象包括地形地貌、地层、地质构造、岩土性质不良地质现象。

进一步的，在监测点第一布设方案中各监测点之间按等间距布设。

进一步的，提取公路边坡地质模型的密集点云作为三维点云数据。

进一步的，对三维点云数据进行网格细化处理，包括：使用3D造型软件通过曲面实体建模方法生成网格文件。

进一步的，使用FLAC 3D软件进行数值模拟。

进一步的，根据边坡安全系数、变形位移云图、位移等值线图、剪应变增量云图找出边坡发生失稳的位置，包括：