[发明专利]一种膨胀土边坡渗透失稳预测方法、系统及终端设备

权利要求书

1.一种膨胀土边坡渗透失稳预测方法，其特征在于，包括：

获取膨胀土边坡失稳的关键因子；

基于所述关键因子，建立膨胀土边坡失稳模型；

基于所述膨胀土边坡失稳模型，计算得到膨胀土边坡失稳的临界状态值；

通过预埋于膨胀土内的传感器，得到所述膨胀土位移变化率；

根据所述膨胀土位移变化率和临界状态值，判断膨胀土边坡的目标失稳风险区间及目标膨胀位移等级；

根据所述目标失稳风险区间及所述目标膨胀位移等级，得到膨胀土边坡渗透失稳的预测结果。

2.根据权利要求1所述的一种膨胀土边坡渗透失稳预测方法，其特征在于：所述关键因子包括裂隙宽度、裂隙区深度、岸坡表层土体饱和渗透系数、粘聚力和内摩擦角。

3.根据权利要求2所述的一种膨胀土边坡渗透失稳预测方法，其特征在于，所述基于所述关键因子，建立膨胀土边坡失稳模型包括：

所述膨胀土边坡失稳模型为：。

4.

其中，A1和A2为土压力修正系数，B1和B2为含水率修正系数，C1和C2为灰度熵修正系数，ω_t为岸坡表层土体饱和渗透系数，h_t为裂隙区深度，为粘聚力和内摩擦角，定义为裂隙宽度，α和β为修正系数，精确测量含水量深度变化值及裂隙率时分别取1，Δτ为膨胀土边坡失稳的临界状态。

5.根据权利要求1所述的一种膨胀土边坡渗透失稳预测方法，其特征在于，

所述临界状态值为大于零、等于零或小于零；

若所述临界状态值大于零，对应的所述膨胀土边坡失稳为高失稳风险区间；

当所述膨胀土边坡失稳的临界状态等于零时，所述膨胀土边坡失稳处于中风险等级；

当所述膨胀土边坡失稳的临界状态小于零时，所述膨胀土边坡失稳处于无风险等级。

6.根据权利要求4所述的一种膨胀土边坡渗透失稳预测方法，其特征在于，所述通过预埋于膨胀土内的传感器，得到所述膨胀土位移变化率包括：

通过传感器获取膨胀土上一时刻的位移以及膨胀土当前时刻的位移；

基于膨胀土上一时刻的位移以及膨胀土当前时刻的位移，得到位移变化量；

基于所述上一时刻和所述当前时刻，得到位移时间差；

基于所述位移变化量和所述位移时间差，得到膨胀土位移变化率。

7.根据权利要求5所述的一种膨胀土边坡渗透失稳预测方法，其特征在于，所述根据所述膨胀土位移变化率和临界状态值，判断膨胀土边坡的目标失稳风险区间及目标膨胀位移等级，包括：

当所述临界状态值大于零时，确定所述膨胀土边坡失稳的目标失稳风险区间为高失稳风险区间；

当所述临界状态值等于零时，确定所述膨胀土边坡失稳的目标失稳风险区间为中失稳风险区间；

当所述临界状态值小于零时，确定所述膨胀土边坡失稳的目标失稳风险区间为低失稳风险区间；

根据所述目标失稳风险区间及所述膨胀土位移变化率，确定目标膨胀位移等级；

所述目标膨胀位移等级包括第一安全等级、第二安全等级、第三安全等级以及第四安全等级；确定所述膨胀土位移变化率的目标范围，所述目标范围包括第一范围、第二范围、第三范围和第四范围，所述第一范围小于所述第二范围，所述第二范围小于所述第三范围，所述第三范围小于所述第四范围；

当所述膨胀土位移变化率位于所述第一范围时，膨胀土处于第一安全等级；

当所述膨胀土位移变化率位于所述第二范围时，膨胀土处于第二安全等级；

当所述膨胀土位移变化率位于所述第一范围时，膨胀土处于第三安全等级；

当所述膨胀土位移变化率位于所述第一范围时，膨胀土处于第四安全等级。

8.根据权利要求1所述的一种膨胀土边坡渗透失稳预测方法，其特征在于，所述得到膨胀土边坡渗透失稳的预测结果之后包括：

基于所述预测结果，定位膨胀土失稳位置；

基于所述失稳位置，发出预警信息。