專利名稱：基于監測位移的巖土工程災變動態實時智能預警方法
技術領域：
本發明涉及邊坡、隧道、地基、地質災害等各類巖土工程的災變預測領域，具體地講，是一種基于現場位移 監測的各類巖土工程災變動態的實時智能預警方法。
背景技術：
目前，我國是土木工程活動最為頻繁的國家，土木工程活動的共同特點是都離不開巖土地質環境，從而在各類土木工程活動中廣泛遭遇巖土工程災變問題，對于巖土地質環境，國家已經投入大量的資金進行巖土工程穩定性評價、巖土工程監測、巖土工程災變預測與巖土工程治理。巖土地質環境災變預測問題的難點在于1)地質環境條件以地下隱蔽性為主，不可能完全揭露地下的地質狀況；2)不同場地地質環境條件多變而不可復制，每個場地均有其獨特的具體地質條件；3)引起巖土地質環境災變的因素，除復雜多變的自身地質環境條件外，還存在非常多而復雜的誘發因素，人們難以把握等。此外，巖土工程問題類型繁多，如隧道圍巖、基坑邊坡、路塹路堤邊坡、各類地基沉降、滑坡等地質災害等等，不同類型的巖土工程問題，導致巖土災變的機理不同；即使是同一類巖土災變問題，如滑坡地質災害問題，不同滑坡，其不同地質條件、不同誘發因素等導致不同的成災機理等，導致滑坡災變預測問題十分復雜。基于以上實際，對于巖土工程災變預測問題，目前，理論研究與工程技術領域均提出的各類模型與方法，是針對具體問題進行單獨研究，尚缺乏一種簡單、可靠的、具有普適意義上的、進行巖土工程災變預測的科學方法。雖然巖土工程問題的類型不同、地質環境條件不同、災變誘發因素各異，各種不同條件導致不同災變機理，但在災變過程中，理論與工程界普遍認同，所有不同的災變機理與災變演化趨勢均共同地、宏觀反映在巖土體的位移突變上。所以，各類巖土工程，如邊坡、隧道、地基、地質災害等，在工程實踐中一般均需進行位移的現場監測，并通過擬合位移一時間關系來評價巖土體的穩定狀況，以位移突變來進行災變的判斷，但這一位移監測技術并不能進行巖土災變的預測預警。現有技術的主要問題在于不同具體巖土工程問題單獨研究，理論上多是災變后的驗證性研究，而現場監測并不能實現災變預警，從而投入人力物力財力大、以及進行操作復雜的重復研究，并且難以實現可靠的災變預警。
發明內容
本發明的目的在于提供一種基于現場位移監測的各類巖土工程災變動態的實時智能預警方法，普遍適用于各類巖土工程災變動態智能預測預警，準確性好、可靠性高、且操作簡單。為了達到以上目的，本發明所述的一種基于現場位移監測的各類巖土工程災變動態的實時智能預警方法，其關鍵在于按下列步驟進行步驟一、通過各種巖土工程現場位移監測，經篩選獲取對象的可靠的位移實時監測數據；經篩選采集的數據主要是指某等間隔相應時刻所對應的位移值(X — t)
權利要求
1.基于監測位移的巖土工程災變動態實時智能預警方法，其特征在于其實現主要包括以下步驟 步驟一、通過各種巖土工程現場位移監測，經篩選獲取對象的可靠的位移實時監測數據；經篩選采集的數據主要是指某等間隔相應時刻所對應的位移值(X — t)
2.如權利要求I所述基于監測位移的巖土工程災變動態實時智能預警方法，其特征在于所述的可靠的位移實時監測數據僅為時間一位移量；所述的u可以根據對象的預測預警具體情況進行設定。
3.如權利要求I所述基于監測位移的巖土工程災變動態實時智能預警方法，其特征在于步驟四中，所述的ANFIS模型是對位移速率一時間離散點進行高度非線性擬合，并反映離散點的分布規律，獲得位移速率一時間發展趨勢。
4.如權利要求I所述基于監測位移的巖土工程災變動態實時智能預警方法，其特征在于步驟七中，所述災變位移速率閾值判據K是根據專家經驗結合具體巖工程對象提出的位移速率判據標準。
全文摘要
基于監測位移的巖土工程災變動態實時智能預警方法，其特征在于按下列步驟進行由巖土工程現場位移監測獲取對象實時位移監測數據；構建位移速率—時間樣本數據庫；由MATLA建立ANFIS系統；位移速率—時間樣本對ANFIS系統進行訓練得到位移速率智能預測模型；由專家經驗結合具體巖土工程對象設置災變位移速率閾值判據；由ANFIS給出下一時段位移速率預測值；預測值與災變閾值比較，如果預測值>災變閾值，發出預警；否則用下一時段實測位移數據更新樣本數據并重新訓練模型；預測下一時刻位移，直至預測值>災變閾值。本發明的顯著效果是普遍適用于邊坡、隧道、地基、地質災害等各類巖土工程；災變動態預警可靠性高，且操作簡單。
文檔編號E02D1/00GK102619209SQ20121012260
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月25日 優先權日2012年4月25日
發明者張家蘭, 文振豪, 文海家, 朱穎超, 趙亮, 黃勤 申請人:重慶大學