[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

说明书

本申请涉及滑坡监测预警的领域，尤其是涉及一种膨胀土边坡渗透失稳预测方法、系统及终端设备，其方法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。将目标风险区间和目标膨胀位移等级结合起来，判断膨胀土边坡的稳定性，判断结果更加准确。

技术领域

本申请涉及滑坡监测预警的领域，尤其是涉及一种膨胀土边坡渗透失稳预测方法、系统及终端设备。

背景技术

膨胀土是土中黏粒成分主要由亲水性矿物组成，具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的黏性土，性质极不稳定，具有土体组成不均匀性与分布随机性的特性。

由膨胀土形成的膨胀土边坡，结构不是很稳定，在吸水或者失水的时候，膨胀土会发生位移，对土边坡的安全造成影响。

针对上述中的相关技术，对于膨胀土边坡的检测主要根据边坡的形状、累计位移等参数来判断，但没有给出具体的量化值，不能很准确的预测出膨胀土边坡是否处于安全状态。

发明内容

为了更准确的预测出膨胀土边坡的稳定性，本申请提供一种膨胀土边坡渗透失稳预测方法、系统及终端设备。

本申请提供的一种膨胀土边坡渗透失稳预测方法、系统及终端设备采用如下的技术方案：

一种膨胀土边坡渗透失稳预测方法，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；

目标失稳风险区间及目标膨胀位移等级，得到膨胀土边坡渗透失稳的预测结果。

通过采用上述技术方案，根据会膨胀土边坡的稳定性造成影响的关键因子，建立膨胀土边坡失稳模型，然后根据膨胀土边坡失稳模型，计算出临界状态值，临界状态值的大小不同，表示的膨胀土边坡的稳定性不同，然后在根据膨胀图的位移变化率，膨胀土位移变化率为测到的瞬时状态，将目标风险区间和目标膨胀位移等级结合起来，判断膨胀土边坡的稳定性，判断结果更加准确。

可选的，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。。

通过采用上述技术方案，根据裂隙宽度、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，是经过实验与模拟会对膨胀图边坡的稳定性造成影响的因素。

可选的，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：

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。

通过采用上述技术方案，根据膨胀图边坡失稳模型，可以得到膨胀土边坡的整体的变化趋势，即膨胀土边坡是稳定状态、临界状态还是不稳定的一个状态。

可选的，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；