一種土質邊坡滑動面綜合預報方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種邊坡滑動面預報技術，具體地說，涉及一種土質邊坡滑動面綜合 預報方法。
【背景技術】
[0002] 邊坡滑動面的有效預報是邊坡穩定性分析、邊坡地質災害識別、危險性評價、監測 預警的基礎。目前工程界在邊坡滑動面預報方面主要存在兩個問題：第一、缺乏多種方法的 集成預報，預報方法單一，預報結果具有不確定性；第二、邊坡滑動面的現行計算與規范中 均以極限平衡法為理論基礎，常采用Bishop法、條分法等數值分析與有限元模擬方法，這 些方法在一定程度上脫離工程實際。因此，以上兩個問題嚴重地影響了邊坡滑動面預報的 準確性與時效性。
[0003]目前現有技術中：
[0004] 申請日為2014年11月26日，公開號為CN104404986A，名稱為"一種巖質邊坡潛 在滑動面的定量識別方法"的中國發明專利申請公開了一種巖質邊坡潛在滑動面的定量識 別方法，該方法采用B0TDR/B0TDA分布式光纖傳感技術，對邊坡巖體進行分布式溫度檢測， 得到降雨入滲引起的巖體溫度變化，通過邊坡各監測孔中將巖性、張開度和地下水位變化 等參數與巖體溫度變化進行關聯分析，確定邊坡的雨水入滲結構面，并結合分布式變形檢 測時邊坡滑動位置的對比分析，識別邊坡潛在滑動面。
[0005] 發明專利"一種巖質邊坡潛在滑動面的定量識別方法"該方法僅針對巖質邊坡，且 涉及的監測儀器和監測內容類型多，因此造成了 "一種巖質邊坡潛在滑動面的定量識別方 法"整體適用性窄，成果不直觀的特點。
【發明內容】
[0006] 為了克服現有技術中存在邊坡滑動面預報方法適用性差、成果不直觀等缺陷，本 發明提出了 一種土質邊坡滑動面綜合預報方法。該技術集成了探地雷達法、高密度電法、面 波勘探法三個地球物理方法，從不同的物性差異與方法原理，實現了邊坡滑動面現場數據 的快速采集和實時數據處理、對比驗證，能取長補短，能克服單一方法的不確定性，具有觀 測精度高、高效率、分辨率高、成果直觀、可靠度高等優點。
[0007] 其技術方案如下：
[0008] -種土質邊坡滑動面綜合預報方法，包括以下步驟：
[0009] 1)探地雷達法
[0010] 根據邊坡的地形，選擇探測方式，探測方式包括連續線測與點測。
[0011] 布設邊坡的橫向、縱向監測線（點）。
[0012] 以"既能滿足分辨率要求，又能滿足檢測深度要求"為準則選擇天線；
[0013] 對現場介電參數（或電磁波速）進行標定，并確定時窗、掃描樣點數等采集參數；
[0014] 天線緊貼于地表表面，逐點進行檢測；
[0015] 天線盡量放置于測線之上；
[0016] 隨時記錄可能對檢測產生電磁影響的物體及其位置；
[0017] 采用RIS專用數據處理軟件對所檢測的雷達數據進行預處理和處理分析（標記和 粧號校正，添加標題、標識等），繪制邊坡監測線的探地雷達圖，探地雷達工作原理如圖1所 示，壓制規則和隨機干擾，以盡可能高的分辨率在探地雷達圖像剖面上顯示反射波，突出有 用的異常信息（包括電磁波速度，振幅和波形等）來幫助解釋。
[0018] 2)高密度電法
[0019] 選擇驕鵬科技有限公司研制生產的E60DN型高密度電法工作站。測量A/D轉換位 數為24位，最大輸出峰值功率400Vpp/lpp,脈沖類型為方波，脈沖長度ls、2s、3s、4s可選， 可組成各種四極、三極裝置。
[0020] 開展不同排列裝置對比試驗。排列裝置為對稱四極、偶極、微分及聯合三極裝置， 依次用a、0、y、A、B來代表，溫納裝置（Wenner)系數K= 2Jrr，其中r為電極間距，AM =MN=NB=nr。溫納裝置（Wenner)反映剖面相對斯倫貝謝裝置更平滑，淺部粘土層反映 明顯，受干擾較小。
[0021] 實施極距試驗。首先以固定點距x沿測線布置一系列電極（電極數量與測量儀器 系統有關），相鄰電極間距為x，取裝置電極距a=n?x(n= 1，2, 3......)，將相距為a的 一組電極（四根電極）經轉換開關接到儀器上，通過轉換開關改變裝置類型，一次完成該測 點上各種裝置形式的Ps觀測（電極排列中點為記錄點），一個測點觀測完后，通過開關自 動轉接下一組電極（即向前移動一個點距X)，以同樣方法進行該點觀測，直到電極距為a 的整條剖面觀測完為止。之后，再選取電極a= 2x，a= 3x，…，a= (n+l)x不同極距的 裝置，重復以上觀測。n稱為隔離系數。極距擴大時，反映不同勘探深度的測點數將依次減 少。把測量結果置于測點下方深度為a的點位上，于是，整條剖面的測量結果便可以表示成 一種倒三角形（或倒梯形）二維斷面的電性分布。各電極至少埋深三分之一電極高，并且 與地面均勻、緊密耦合，使其保持豎直狀態，保持電纜線與各電極接口充分接觸。
[0022] 檢測各道電極的接地電阻。對于接地電阻大于10K的電極要進行重新埋設；對于 接地電阻小于10K但相鄰兩道電極的接地電阻差在10倍以上時，要重新埋設電極，同時可 以澆鹽水降低接地電阻。
[0023] 排列布置完成后，應檢查布設是否正確，連線是否牢固。經檢測如發現有不穩定現 象，應檢查電纜線與各電極的連接是否良好。
[0024] 數據采集存儲于測量儀器上，以保證數據真實可靠；
[0025] 記錄每一測點高程，在數據處理時進行高程較正；
[0026] 儀器操作員要現場填寫操作員記錄和布極班報，野外記錄清楚，對明顯地物和干 擾源都有詳細描述，以利于資料的判釋；
[0027] 經過RES2DINV自動迭代反演程序處理后繪制成高密度電法反演成果圖，進一步 處理得到高密度電法推斷解釋圖。
[0028] 3)面波勘探法
[0029] 選擇驕鵬科技有限公司研制生產的Miniseis24A綜合工程探測儀。具有24個高精 度記錄道，采用A224位高精度、高速度模數轉換器，具有最小25微秒的采樣間隔和131dB 的動態范圍。
[0030] 采用了重錘激發，當錘子在地表產生一瞬態激振力時，就可以產生一個寬頻帶的R 波，這些不同頻率的R波相互迭加，以脈沖信號的形式向外傳播。接收道數為12道，采樣間 隔為0. 5ms，采樣率為1024,偏移距為5m，道間距為lm，最大炮檢距為16m，檢波器的固有頻 率為4. 5Hz。
[0031] 采用GeoRwa4. 0面波處理軟件計算各頻率條件下瑞雷波的傳播速度：
[0032] 確定面波時間一空間窗口；
[0033] 在頻率一波數域內提取面波；
[0034] 進行頻散分析并形成頻散曲線圖；
[0035] 根據頻散曲線的變化，對層數和各層速度的變化范圍做出定性解釋；
[0036] 進行定量解釋，確定各層的厚度，計算各層的橫波傳播速度（程序中已把面波波 速轉化為橫波波速），并對獲得結果進行反演擬合解釋，直到擬合相關系數滿足要求為止；
[0037] 據反演的結果繪制成彩色的地層瑞雷波波速影像圖。
[0038] 本發明的有益效果為：本發明集成了探地雷達法、高密度電法、面波勘探法，實現 了邊坡滑動面現場數據的快速采集和實時數據處理，具有觀測精度高、高效率、分辨率高、 成果直觀等優點。
【附圖說明】
[0039] 圖1探地雷達工作原理圖；
[0040] 圖2高密度電阻率法的裝置形式；
[0041