新闻中心 >
重力型滑坡(蠕变型边坡)监测预警算法
重力型滑坡(蠕变型边坡)监测预警算法
发布日期:2021-03-26 来源:航天检测 浏览:
图片

图片






2020年地质灾害灾情

来源:自然资源部

2020年全国共发生地质灾害7840起,其中滑坡4810起、崩塌1797起、泥石流899起、地面塌陷183起、地裂缝143起、地面沉降8起,造成139人死亡(失踪)、58人受伤,直接经济损失50.2亿元。

2020年全国成功预报地质灾害534起,涉及可能伤亡人员18239人,避免直接经济损失10.2亿元。


地质灾害频发,损失惨重。但并不是都猝不及防!!!


滑坡灾害在大规模崩、滑前,往往有一个变形的过程;通过自动化监测+监测数据分析+阈值预警的模式,可实现边坡自动预警模型构建。
图片


01
如何才能量化滑坡的衍变阶段?
图片


重力型滑坡(蠕变型滑坡)滑动面的孕育于形成本质上为岩土体的剪切流变过程,具有普适性的变形规律。可充分利用其规律和特征构建预警模型。不同滑坡变形阈值差异很大,不存在统一的变形阈值,应从阈值预警-过程预警,改进切线角可作为定量表征变形阶段的重要指标。


不同类型、不同岩性的边坡都具备统一的变形规律,在临滑前都会经历加速阶段,加速细分可以分为等速变形、初加速、匀加速和加加速。分别对应蓝、黄、橙、红四级预警。


图片



02
改进切线角预警算法理论基础
图片


斜坡位移-时间曲线具有三阶段演化特征,即可划分为初始变形阶段、等速变形阶段和加速变形阶段。前人根据斜坡不同变形阶段的累计位移-时间曲线斜率的特点提出了位移切线角的概念,并据此建立了滑坡预警判据。但因斜坡位移-时间曲线纵横坐标量纲不同,位移切线角实际上存在定义不严密、数值不确定的缺点。现提出一种通过对斜坡累计位移-时间曲线进行坐标变换,实现纵横坐标同量纲化,进而获得确定切线角的新方法。利用改进的切线角,给出了斜坡加速变形阶段进一步细分为3个亚阶段的定量划分标准和滑坡临滑预警判据。已有的一些滑坡实例检验结果表明,改进的切线角及滑坡预警判据在滑坡监测预警中具有较大的实用价值。

图片
图片

左右滑动查看更多



03
改进切线角预警模型构建
图片

通过在地灾现场安装位移监测传感器(地表位移、深部位移)+数据采集单元,通过网络传输到工程监测云平台,针对重力型边坡(蠕变型边坡)基于改进切线角预警算法,判断边坡所处变形阶段,并通过邮箱+短信的形式告知相关人员。


图片



图片


图 1-1 监测云工作机制


图片

图 1-2 改进切线角预警规则设置



图片


图 1-3 改进切线角预警算法建模




READING
改进切线角预警算法·案例展示


01  



2020年9月13日中午,我司边坡监测云安全平台接入的某边坡垮塌,该边坡垮塌前在滑坡地区出现大量持续降雨,最大降雨量在9月12日中午达到2.5mm/h,垮塌时我司实时监测系统改进切线角预警算法切线角发生陡变达到最大值88.99°。


图片

图 2-1 监测云平台降雨量监测

该边坡属于降雨型边坡,降雨型边坡滑坡往往具有一定的滞后性。降雨只是一个诱发因素,大量持续降雨导致边坡体暂态渗流场的变化,进而引起边坡系统基质吸力场、土体容重场及地下动水压力场的改变,从而影响边坡的稳定性。

图片


 2-2 改进切线角预警算法建模

图片


 2-3 边坡垮塌现场

02


2020年9月,我司开始对某高速斜坡进行监测,监测期间各位移测点水平位移均在持续蠕变,改进切线角预警算法建模切线角处于等速变形阶段。我司把监测情况通知业主单位后,于2020年11月,业主单位开始对该边坡进行持续反压和打抗滑桩操作,反压后GNSS测点切线角数据开始回降。

图片

 3-1 改进切线角预警算法建模

图片


 3-2 部分位移监测设备现场安装图

图片


 3-3 高速斜坡视频监控打抗滑桩现场




图片

图片


智慧高速路网运营平台

隧道三维地质系统

隧道施工安全预警系统上线了

航天地灾监测云系统助力云凤高速K36+400 右侧滑坡监测


图片


图片





全国咨询热线
400-770-0140
在线咨询