[发明专利]高边坡综合稳定性远程三维数字安全预警方法与系统

摘要

本发明基于高边坡岩土物理力学参数、地下水动力学理论以及FLAC3D技术，建立高边坡稳定性三维数值模型；并基于VTK商业软件系统建立三维可视化预警平台；采集高边坡表面测点三维坐标数据、滑动面错动滑移数据以及滑动面周围孔隙水压力实时监测数据，并传输到远程用户计算机进行处理，高边坡稳定性三维数值模型利用得到的最初数组数据完成自我参数修正并给出各参数模型阈值，之后模型将得到的后续实测数据进行综合分析并与整体模型阈值进行比对，并通过三维可视化安全预警平台进行展现和分级安全预警；所有预警信息通过与远程计算机连接的短信模块，以手机短信方式发送至相关人员的手机，从而完成高边坡综合稳定性远程三维数字安全预警。

主权项

一种高边坡综合稳定性远程三维数字安全预警方法，包括下述步骤：（1）选择一高边坡作为被研究区域，查明其工程地质环境，收集该高边坡岩土物理力学参数以及实施预警系统区域的水文气象资料； （2）远程监测和数据处理主机安装美国Ashtech阿什泰克GPS解算软件solution；远程监测和数据处理主机基于步骤（1）所得高边坡岩土体物理力学参数、基于地下水动力学理论以及连续介质快速拉格朗日分析程序FLAC3D建立高边坡稳定性三维数值模型，高边坡稳定性三维数值模型主要包括高边坡应力场模拟、应变场模拟以及土体含水率变化对应力应变场的影响模拟等，高边坡稳定性三维数值模型给出位移场特征参数，包括潜在滑动面位置；（3）远程监测和数据处理主机基于岩土体强度c、φ折减法计算给出高边坡潜在滑动面；基于VTK(Visualization Toolkit)商业软件系统建立高边坡稳定性三维可视化安全预警平台； （4）依据高边坡表面地貌形态、高边坡稳定性三维数值模型给出的位移特征参数与潜在滑动面位置，在高边坡以外适当位置设置GPS基准点，并在高边坡表面安装若干高精度双频GPS，完成GPS定位系统布设；在高边坡竖直安装若干测斜仪并竖直穿越滑动面，同步穿越滑动面安装若干孔隙水压力计；采集高边坡表面测点三维坐标实时监测数据，采集高边坡滑动面错动滑移实时监测数据以及滑动面周围孔隙水压力数据，所有采集数据被传输到远程监测和数据处理主机，加载至高边坡稳定性三维数值模型； （5）高边坡稳定性三维数值模型利用得到的最初数组数据完成自我参数修正并给出各参数模型阈值，之后模型将得到的后续实测高边坡表面测点位移数据、滑动面滑移数据以及孔隙水压力数据进行综合分析，并与整体模型阈值进行比对，通过高边坡稳定性三维可视化安全预警平台进行展现并对超警戒参数进行分级安全预警；所有预警信息通过与远程计算机连接的短信模块，以手机短信方式发送至相关人员的手机，从而完成高边坡综合稳定性远程三维数字安全预警。