確定潛在滑動邊坡的主滑動方向和主滑動面的監測裝置及確定方法
【專利摘要】本發明公開了一種確定潛在滑動邊坡的主滑動方向和主滑動面的監測裝置及確定方法。在三維邊坡中建立xyz正交坐標系，其中x軸、y軸平行于水平面，z軸沿著垂直于水平面的方向延伸；所述確定潛在滑動邊坡的主滑動方向和主滑動面的監測裝置包括在所述三維邊坡中的三維滑動體內按照平行于x軸的方向設置m列和平行于y軸的方向設置n排測斜管，每排和每列測斜管有多根，其中m，n均為大于1的整數；每根測斜管沿著z軸的方向豎向布置，且測斜管的下端嵌入滑動面以下。本發明易于實施、效果良好、準確性高、費用低、適用范圍廣。
【專利說明】
確定潛在滑動邊坡的主滑動方向和主滑動面的監測裝置及確 定方法
技術領域
[0001] 本發明涉及一種確定潛在滑動邊坡的主滑動方向和主滑動面的監測裝置及確定 方法，尤其是可應用于大型滑坡主滑動方向和主滑動面的確定。
【背景技術】
[0002] 邊坡滑動是一種常見的自然災害，每年由于滑坡所帶來的經濟損失和人員傷亡都 相當巨大，因此，主動對潛在滑動的邊坡進行加固成為避免和預防邊坡滑坡災害事故發生 的一項重要措施。然而，如何對這些加固措施進行有效設計，并確保其能夠對邊坡形成可靠 的加固作用，需要對邊坡的潛在滑動信息進行掌握，其中，2個重要信息包括有潛在滑動邊 坡的主滑動方向和主滑動面。對于前者，確定潛在滑動邊坡的主滑動方向可利于加固措施 位置和加固方向的布設，對于后者，確定潛在滑動邊坡的主滑動面可用于指導加固措施的 埋深設計，并可用于預測滑坡體體積以設置防護范圍。
[0003] 目前，為了確定潛在滑動邊坡的主滑動方向和主滑動面常采用如下幾種方法：
[0004] (1)理論分析，其通過對邊坡滑動破壞模式進行假設，然后利用力學和運動學關系 來搜索臨界滑動面，進而確定潛在滑動邊坡的主滑動方向和主滑動面；
[0005] (2)數值模擬，其通過建立邊坡模型，然后選取巖土體合理的力學和變形參數，再 通過數值方法求解臨界滑動面，進而確定潛在滑動邊坡的主滑動方向和主滑動面；
[0006] (3)現場勘探，其通過在邊坡坡體內布置一定數量的地質勘察鉆探點位，然后對豎 向鉆探巖土層進行物理和力學參數實驗分析，再根據所獲豎向巖土層參數判斷抗滑軟弱夾 層的存在，并以軟弱夾層界面為滑動面，從而近似確定潛在滑動邊坡的主滑動面。
[0007] 然而，在理論分析和數值模擬方法當中，所得臨界滑動面的準確性取決于巖土體 抗滑強度參數是否真實反映實際情況，而其所采用的巖土體抗滑強度參數大都為現狀原位 土經擾動后通過室內試驗所獲得，同時，現有三維邊坡穩定性分析方仍然不夠成熟，且模型 建立上對實際坡體進行了適當簡化;對于現場勘探，其僅能在一定程度上確定潛在滑動邊 坡的主滑動面，對潛在滑動邊坡的主滑動方向不能準確確定，同時，當現場勘探布點少時所 得數據代表性差，而布點多時費用較高，且不能完全確定滑動面的位置，并需依靠經驗判 斷。
[0008] 現有滑坡存在大型化和復雜化的特點，尤其是邊坡巖土體的非均質性以及邊坡可 能受到多種破壞因素之間的耦合影響，采用上述3種方法均無法滿足實際工程中對潛在滑 動邊坡進行加固處置的需要。因此，在這種情況下，迫切需求一種能簡便快速且科學準確確 定大型潛在滑動邊坡的主滑動方向與主滑動面的新方法。
【發明內容】
[0009] 本發明旨在提供一種確定潛在滑動邊坡的主滑動方向和主滑動面的監測裝置及 確定方法，該方法最大程度上利用了測斜管的監測數據和邊坡滑動規律，可有效快速地確 定潛在滑動邊坡的主滑動方向及主滑動面，為邊坡加固及加固結構的設計提供可靠的信 息，且本發明易于實施、效果良好、準確性高、費用低、適用范圍廣。
[0010] 為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：
[0011] -種確定潛在滑動邊坡的主滑動方向及主滑動面的監測裝置，在三維邊坡中建立 xyz正交坐標系，其中X軸、y軸平行于水平面，z軸沿著垂直于水平面的方向延伸;其結構特 點是，在所述三維邊坡中的三維滑動體內按照平行于X軸的方向設置m列和平行于y軸的方 向設置11排測斜管，每排和每列測斜管有多根，其中m，n均為大于1的整數;每根測斜管沿著z 軸的方向豎向布置，且測斜管的下端嵌入主滑動面以下。
[0012] 根據本發明的實施例，還可以對本發明作進一步的優化，以下為優化后形成的技 術方案：
[0013] 優選地，所述m = 3，n = 3。
[0014] 為了提高測斜管的監測精度和監測數據的可靠性，所述測斜管的下端嵌入滑動面 以下的長度不小于測斜管長度的1/4;優選不小于測斜管長度的1/3。
[0015] 基于同一個發明構思，本發明還提供了一種潛在滑動邊坡的主滑動方向和主滑動 面確定方法，其包括如下步驟：
[0016] S1、將上述的確定潛在滑動邊坡的主滑動方向及主滑動面的監測裝置安裝完畢， 并進行獲取監測數據，測斜管的監測數據由其所表達的滑動面信息得出每排測斜管所在滑 動面上的點位；
[0017] S2、測斜管監測數據用于計算對監測數據進行擬合的二、三次曲線參數，二、三次 曲線被采用對每排測斜管所在滑動面上的點位數據進行曲線擬合，且每排點位數據滿足曲 線擬合的最低要求，進而利用邊坡滑動規律及曲線極值性質確定潛在滑動邊坡的主滑動方 向以及主滑動面上對應的3個點位數據；
[0018] S3、主滑動面通常近似于圓弧面，假定主滑動面為圓弧面，由已獲得的主滑動面上 3個點計算出圓弧方程參數，進而確定潛在滑動邊坡的主滑動面。
[0019] 測斜儀分別沿測斜管X軸和y軸方向架設，并在深度方向上進行測量，用于獲得間 隔一段時間段內前后兩次測斜管相應位置處的相對位移為A X和△ y，并令相對合位移為 Δ<5 ( AS = -JAx~ + Ky1 )；
[0020] 利用測斜管在深度方向上其對應滑動面處點的相對合位移最大的性質，可得第i 排第j列測斜管所在三維滑動體上的點為點si j及其坐標為(Xl，^，Zlj)和對應的相對位移 為（Δ Xij，Δ yij)與相對合位移為 Δ 5小其中i = l，2, · ·，n; j = l，2, · ·，m;
[0021] 假定任一滑動方向為Y軸，建立另一笛卡爾坐標系χ?，其中，/軸與y軸的夾角 為P，當P = Po時，表明X'軸方向代表主滑動方向；將第i排測斜管所在三維滑動體上的點 sil、si2和si3(i = l，2,3)的相對合位移Δ δη、Δ 612和Δ δ?3沿Y和y'軸分別分解為相對位 移 Δ εη、Δ ei2和 Δ ei3及相對位移 Δηη、Aru2和 Aru3;
[0022] 采用Δ η關于y的二次曲線對第i排點sil、si2和si3的y軸坐標及相對位移Δ η進行 曲線擬合，并計算二次曲線參數。利用邊坡滑動規律，即三維滑動體上的點位離主滑動面越 近，則垂直于主滑動方向的相對位移A q越小，反之越大，該規律表現為二次曲線取極值，即 min(△ n)時的數學性質，由此可確定潛在滑動邊坡的主滑動方向，即PQ的值，并可計算出對 應主滑動面上的點位ci (i = 1，2，3)和其y軸坐標yci(i = 1，2，3);
[0023]在yz軸平面內，采用z關于y的三次曲線對第i排點sil、si2和si3及主滑動面上點 ci的y和z軸坐標進行曲線擬合，并使三次曲線在yzycd時z取極小值，即min(z)，由此計算出 三次曲線參數，進而得到主滑動面上點ci的z軸坐標(i = 1，2，3);
[0024] 主滑動面通常近似于圓弧面，假定主滑動面為圓弧面，由已獲得的主滑動面上3個 點（點ci，i = l，2,3)數據計算出圓弧方程參數，進而可確定潛在滑動邊坡的主滑動面。
[0025] 二次曲線為簡單的一元二次多項式計算結果，存在有3個未知參數，由每列測斜管 所在滑動面上的3個監測點位數據計算求得。
[0026]三次曲線為簡單的一元三次多項式計算結果，存在有4個未知參數，由每列測斜管 所在滑動面上的3個監測點位數據以及滿足在對應主滑動面點位上三次曲線取極小值而計 算求得。
[0027] 步驟S3之后，根據所獲得的潛在滑動邊坡的主滑動方向和主滑動面信息對邊坡進 行加固設計，其中，在邊坡潛在滑動體的上部采用預應力錨索，在邊坡潛在滑動體的中、下 部采用抗滑粧。
[0028] 為了保證加固措施的有效性，對于預應力錨索，其錨固段嵌入對應主滑動面以下 的長度不小于預應力錨索總長的1/4;對于抗滑粧，其布置方向垂直于主滑動方向，且抗滑 粧埋置深度在對應主滑動面以下的深度且不小于抗滑粧總長的1/3。
[0029] 本發明基于特定布置的測斜管所得位移監測數據而確定潛在滑動邊坡的主滑動 方向及主滑動面，所述的測斜管在三維滑動體內采用η排Xm列布置，同時，邊坡的滑動規律 被利用，所得的測斜管監測數據用于計算對其進行擬合的二、三次曲線參數，然后，根據曲 線極值的數學性質來確定潛在滑動邊坡的主滑動方向及主滑動面。在邊坡潛在滑動體內布 置η排Xm列測斜管，且測斜管嵌入滑動面以下一定深度;測斜管的監測數據可由其所表達 的滑動面信息得出每排測斜管所在滑動面上的點位;二、三次曲線被采用對每排測斜管所 在滑動面上的點位數據進行曲線擬合，且每排點位數據滿足曲線擬合的最低要求，進而利 用邊坡滑動規律及曲線極值性質確定潛在滑動邊坡的主滑動方向以及主滑動面上對應的3 個點位數據；圓弧用于近似模擬主滑動面，由已知的主滑動面上3個點位數據求得圓弧方程 參數，從而確定潛在滑動邊坡的主滑動面。該方法最大程度上利用了測斜管的監測數據和 邊坡滑動規律，可有效快速地確定潛在滑動邊坡的主滑動方向及主滑動面，為邊坡加固及 加固結構的設計提供可靠的信息，且實施成本低。
[0030] 與現有技術相比，本發明的有益效果是:本發明利用特定布置的測斜管所得位移 監測數據而確定潛在滑動邊坡的主滑動方向及主滑動面的方法易于實施、效果良好、準確 性高、費用低、適用范圍廣。
【附圖說明】
[0031 ]圖1為本發明實施的潛在滑動邊坡的主滑動面及主滑動方向示意圖；
[0032] 圖2為本發明實施的測斜管布置示意圖；
[0033] 圖3為本發明實施的測斜管橫斷面示意圖；
[0034] 圖4為本發明實施的測斜管所在滑動面上點位示意圖
[0035] 圖5為本發明實施的潛在滑動邊坡的主滑動方向確定示意圖；
[0036] 圖6為本發明實施的主滑動面點位計算示意圖；
[0037] 圖7為本發明實施的潛在滑動邊坡的主滑動面確定示意圖。
[0038] 在圖中：
[0039] 1、邊坡;2、三維滑動體;3、主滑動面;4、主滑動方向；5、測斜管;6、二次曲線；7、三 次曲線。
【具體實施方式】
[0040] 以下將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。需要說明的是，在不沖突的情 況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。為敘述方便，下文中如出現 "上"、"下"、"左"、"右"字樣，僅表示與附圖本身的上、下、左、右方向一致，并不對結構起限 定作用。
[0041] -種基于特定布置的測斜管所得位移監測數據而確定潛在滑動邊坡的主滑動方 向及主滑動面的方法。其特征在于:所述的測斜管在三維滑動體內采用η排Xm列布置，同 時，邊坡的滑動規律被利用，所得的測斜管監測數據用于計算對其進行擬合的二、三次曲線 參數，然后，根據曲線極值的數學性質來確定潛在滑動邊坡的主滑動方向及主滑動面。 [0042]如圖2所示，在三維邊坡中建立xyz正交坐標系，所述的測斜管在三維滑動體內按 照平行于X軸(稱之為列)和y軸(稱之為排)進行3排X3列布置，共計9個測斜管，且測斜管嵌 入滑動面以下一定深度。
[0043]如圖3所示，測斜儀分別沿測斜管X和y軸架設，并在深度方向上進行測量，可獲得 間隔一段時間段內前后兩次測斜管相應位置處的相對位移為A X和△ y，令相對合位移為 Δ3 ( +Δ/_ )。如圖4所示，利用測斜管在深度方向上其對應滑動面處點的相對合位 移最大的性質，可得第i排第j列測斜管所在三維滑動體上的點為點sij(i = l，2,3和j = l， 2,3)及其坐標為(Xi，yj，Zij)和對應的相對位移為（Δ hj，Δ yij)與相對合位移為Δ
[0044] 如圖5所示，假定任一滑動方向為Y軸，建立另一笛卡爾坐標系Vy'，其中，y'軸與 y軸的夾角為P(當P = PQ時，表明X'軸代表主滑動方向），將第i排測斜管所在三維滑動體上 的點s i 1、si 2和s i 3 (i = 1，2，3)的相對合位移Δ δu、Δ δi2和Δ δ 13沿，和y'軸分別分解為相 對位移Δ εη、Δ ei2和Δ ei3及相對位移Arui、Aru2和Aru3。然后，采用Δη關于y的一元二次 多項式（即二次曲線)對第i排點si 1、si2和si3的y軸坐標及相對位移△ η進行曲線擬合，并 計算二次曲線參數。利用邊坡滑動規律（即三維滑動體上的點位離主滑動面越近，則垂直于 主滑動方向的相對位移越小（即An越小），反之越大），該規律表現為二次曲線取極值（即 min( △ η))時的數學性質，由此可確定潛在滑動邊坡的主滑動方向（即PQ的值），并可計算出 對應主滑動面上的點位ci (i = 1，2，3)和其y軸坐標yci(i = 1，2，3)。
[0045] 本發明圖5中和圖6中，or表示選擇關系，如sll(or s21，s31)表示該點為sll或s21 或s31，其余符號規則與之類似，不再贅述，此外，m，n均為大于1的整數，優選為不小于3的整 數。
[0046]如圖6所示，在yz軸平面內，采用z關于y的一元三次多項式（即三次曲線)對第i排 點sil、si2和si3及主滑動面上點ci的y和z軸坐標進行曲線擬合，并使三次曲線在y = yci時z 取極小值（即min(z))，由此計算出三次曲線參數，進而得到主滑動面上點ci的z軸坐標zcl(i =1，2,3)〇
[0047]如圖7所示，主滑動面通常近似于圓弧面，假定主滑動面為圓弧面，由已獲得的主 滑動面上3個點（點ci，i = 1，2，3)數據計算出圓弧方程參數，進而可確定潛在滑動邊坡的主 滑動面。
[0048]本發明上述的測斜管的特點是：測斜管采用3排X3列布置方式，保證每排每列均 能得到測斜管所在滑動面上的3個監測點位數據，滿足曲線擬合的最低要求。
[0049] 本發明上述的二次曲線的特點是:二次曲線為簡單的一元二次多項式計算結果， 存在有3個未知參數，可由每列測斜管所在滑動面上的3個監測點位數據計算求得。
[0050] 本發明上述的三次曲線的特點是:三次曲線為簡單的一元三次多項式計算結果， 存在有4個未知參數，可由每列測斜管所在滑動面上的3個監測點位數據以及滿足在對應主 滑動面點位上三次曲線取極小值而計算求得。
[0051] 本發明上述的主滑動面的特點是：主滑動面被假設為圓弧面，能滿足實際工程需 求，可通過由測斜管監測數據而得主滑動面上的3個點位數據計算得出圓弧方程參數。
[0052] 本發明的方法最大程度上利用了測斜管的監測數據和邊坡滑動規律，可有效快速 地確定潛在滑動邊坡的主滑動方向及主滑動面，為邊坡加固及加固結構的設計提供可靠的 信息，且實施成本低。
[0053]以下結合一個具體的工程實例來詳細闡述并證明本發明的技術方案。
[0054] -種大型潛在滑動邊坡的主滑動方向與主滑動面的確定方法，如圖1~圖7所示， 該邊坡坡高為96m，平均邊坡坡角為15°，邊坡上層為巖土層堆積體，下層為基巖，其中，巖層 與堆積體界面位于坡腳點下方豎直距離14.8m處，巖層傾角為15°，堆積體的天然重度為 18.2kN/m 3及飽和重度為21.6kN/m3。在邊坡上方公路建設過程中，坡體已出現滑動跡象。根 據設計圖紙已劃定的邊坡潛在滑動范圍，在邊坡潛在滑動范圍內上、中、下布置3排測斜管， 且每排均設置3個測斜管，從而形成3排X3列布置方式。為了布置的測斜管能有代表性地反 映邊坡滑動趨勢，左右兩列的測斜管靠近潛在滑動體的左右兩端。同時，將測斜管的端口按 照一方向平行于路線走向和另一方向垂直于路線走向進行布置，然后，通過間隔一段時間 監測獲得前后兩次測斜管沿深度方向上的相對位移，進而依據測斜管在深度方向上其對應 滑動面處點的相對合位移最大的性質，得到每排測斜管所在三維滑動體上的點位。根據已 得的每排測斜管所在三維滑動體上的點位，采用二、三次曲線進行擬合，利用邊坡滑動規律 和二、三次曲線極值的數學性質分別確定潛在滑動邊坡的主滑動方向以及計算出主滑動面 上的點位坐標，再利用主滑動的圓弧假定和得到的主滑動面上的點位坐標確定潛在滑動邊 坡的主滑動面。由此，根據所獲得的潛在滑動邊坡的主滑動方向和主滑動面信息對邊坡進 行加固設計，其中，在邊坡潛在滑動體的上部采用預應力錨索，在邊坡潛在滑動體的中、下 部采用抗滑粧。為了保證加固措施的有效性，對于預應力錨索，其錨固段嵌入對應主滑動面 以下的長度不小于其總長的1/4,對于抗滑粧，其布置方向垂直于主滑動方向，且其埋置深 度在對應主滑動面以下的深度不小于其粧長的1/3。
[0055] 具體操作如下：
[0056] (1)按照《建筑邊坡工程技術規范》(GB 50330-2002)的監測布點要求，根據設計圖 紙在大致確定的邊坡1潛在三維滑動體2的范圍內設定需要布置3排X3列測斜管5位置，且3 排X3列測斜管5的位置安排需有代表性，能反映滑動體的左右兩端以及上、下兩端和中部 的滑動趨勢。
[0057] (2)按照《建筑基坑工程檢測技術規范》(GB 50497-2009)的要求埋設測斜管5,以 垂直于線路走向的方向為X軸，平行于線路走向的方向為y軸，重力方向為Z軸方向，從而建 立xyz正交坐標系，測斜管5的斷面端口平行于X軸和y軸布置，以便獲得X軸和y軸方向上的 邊坡深部相對位移。
[0058] (3)按照《建筑基坑工程檢測技術規范》(GB 50497-2009)的監測頻率和監測精度 要求，監測得到測斜管5間隔一段時間內前后兩次在X軸和y軸方向上的相對位移，并通過對 相對位移數據分析，利用測斜管5在深度方向上其對應滑動面處點的相對合位移最大的性 質，獲得每排測斜管5所在三維滑動體2上的點位。
[0059] (4)對每排測斜管5所在三維滑動體2上的點位數據采用二次曲線6進行擬合，并求 出二次曲線6擬合參數，然后利用邊坡滑動的規律和二次曲線6極值的數學性質確定潛在滑 動邊坡的主滑動方向4,同樣，對每排測斜管5所在三維滑動體2上的點位數據及對應主滑動 面3上的點位數據采用三次曲線7進行擬合，并求出三次曲線7擬合參數，然后利用三次曲線 7極值的數學性質求取主滑動面3上的點位坐標。
[0060] (5)由獲得的主滑動面3上的點位數據，以及主滑動面3的圓弧面假定，求出圓弧主 滑動面3參數，從而確定潛在滑動邊坡的主滑動面3。
[0061] (6)結合已確定的潛在滑動邊坡的主滑動方向4和主滑動面3信息，設計邊坡加固 措施的布置方式、方向和埋置深度，并劃定邊坡災害發生所需的防護范圍。
[0062]上述實施例闡明的內容應當理解為這些實施例僅用于更清楚地說明本發明，而不 用于限制本發明的范圍，在閱讀了本發明之后，本領域技術人員對本發明的各種等價形式 的修改均落入本申請所附權利要求所限定的范圍。
【主權項】
1. 一種確定潛在滑動邊坡的主滑動方向及主滑動面的監測裝置，在Ξ維邊坡中建立 xyz正交坐標系，其中X軸、y軸平行于水平面，Ζ軸沿著垂直于水平面的方向延伸；其特征在 于，在所述Ξ維邊坡中的Ξ維滑動體內按照平行于X軸的方向設置m列和平行于y軸的方向 設置η排測斜管(5)，每排和每列測斜管有多根，其中m，n均為大于1的整數;每根測斜管沿著 Z軸的方向豎向布置，且測斜管(5)的下端嵌入主滑動面(3) W下。2. 根據權利要求1所述的確定潛在滑動邊坡的主滑動方向及主滑動面的監測裝置，其 特征在于，所述m = 3，η = 3。3. 根據權利要求1所述的確定潛在滑動邊坡的主滑動方向及主滑動面的監測裝置，其 特征在于，所述測斜管(5)的下端嵌入滑動面W下的長度不小于測斜管長度的1/4。4. 根據權利要求1所述的確定潛在滑動邊坡的主滑動方向及主滑動面的監測裝置，其 特征在于，所述測斜管(5)的下端嵌入滑動面W下的長度不小于測斜管長度的1/3。5. -種潛在滑動邊坡的主滑動方向和主滑動面確定方法，其特征在于，包括如下步驟： 51、 將權利要求1-4之一所述的確定潛在滑動邊坡的主滑動方向及主滑動面的監測裝 置安裝完畢，并進行獲取監測數據，測斜管的監測數據由其所表達的滑動面信息得出每排 測斜管所在滑動面上的點位； 52、 測斜管監測數據用于計算對監測數據進行擬合的二、Ξ次曲線參數，二、Ξ次曲線 被采用對每排測斜管所在滑動面上的點位數據進行曲線擬合，且每排點位數據滿足曲線擬 合的最低要求，進而利用邊坡滑動規律及曲線極值性質確定潛在滑動邊坡的主滑動方向W 及主滑動面上對應的3個點位數據； 53、 主滑動面通常近似于圓弧面，假定主滑動面為圓弧面，由已獲得的主滑動面上3個 點計算出圓弧方程參數，進而確定潛在滑動邊坡的主滑動面。6. 根據權利要求5所述的潛在滑動邊坡的主滑動方向和主滑動面確定方法，其特征在 于，測斜儀分別沿測斜管X軸和y軸方向架設，并在深度方向上進行測量，用于獲得間隔一段 時間段內前后兩次測斜管相應位置處的相對位移為Αχ和Ay，并令相對合位移為利用測斜管在深度方向上其對應滑動面處點的相對合位移最大的性質，可得第i排第j 列測斜管所在Ξ維滑動體上的點為點sij及其坐標為(xi，yj，zu)和對應的相對位移為（Δ xij, Δ yij)與相對合位移為 Δ 8ij,其中 1 = 1,2,. . ,n;j = l,2,. . ,m; 假定任一滑動方向為χ/軸，建立另一笛卡爾坐標系χ//，其中，/軸與y軸的夾角為p， 當P=P〇時，表明χ/軸方向代表主滑動方向；將第i排測斜管所在Ξ維滑動體上的點sil、si2 和si3(i = l，2,3)的相對合位移Δ Sii、Δ δ?2和Δ δ?3沿χ/和/軸分別分解為相對位移Δ Eii、 Δ Ei2和 Δ Ei3及相對位移 Arui、Aru2和 Aru3; 采用Arl關于y的二次曲線對第i排點sil、si2和si3的y軸坐標及相對位移Δrl進行曲線 擬合，并計算二次曲線參數。利用邊坡滑動規律，即Ξ維滑動體上的點位離主滑動面越近， 則垂直于主滑動方向的相對位移A η越小，反之越大，該規律表現為二次曲線取極值，即min (A η)時的數學性質，由此可確定潛在滑動邊坡的主滑動方向，即P0的值，并可計算出對應 主滑動面上的點位(^。= 1，2,3)和其7軸坐標7。1(1 = 1，2,3); 在yz軸平面內，采用Ζ關于y的Ξ次曲線對第i排點sil、si2和si3及主滑動面上點ci的y 和z軸坐標進行曲線擬合，并使Ξ次曲線在y = yci時z取極小值，即min(z)，由此計算出Ξ次 曲線參數，進而得到主滑動面上點Ci的Ζ軸坐標zci (i = 1，2，3); 主滑動面通常近似于圓弧面，假定主滑動面為圓弧面，由已獲得的主滑動面上3個點 (點ci，i = l，2,3)數據計算出圓弧方程參數，進而可確定潛在滑動邊坡的主滑動面。7. 根據權利要求5所述的潛在滑動邊坡的主滑動方向和主滑動面確定方法，其特征在 于，二次曲線為簡單的一元二次多項式計算結果，存在有3個未知參數，由每列測斜管所在 滑動面上的3個監測點位數據計算求得。8. 根據權利要求5所述的潛在滑動邊坡的主滑動方向和主滑動面確定方法，其特征在 于，Ξ次曲線為簡單的一元Ξ次多項式計算結果，存在有4個未知參數，由每列測斜管所在 滑動面上的3個監測點位數據W及滿足在對應主滑動面點位上Ξ次曲線取極小值而計算求 得。9. 根據權利要求5所述的潛在滑動邊坡的主滑動方向和主滑動面確定方法，其特征在 于，步驟S3之后，根據所獲得的潛在滑動邊坡的主滑動方向和主滑動面信息對邊坡進行加 固設計，其中，在邊坡潛在滑動體的上部采用預應力錯索，在邊坡潛在滑動體的中、下部采 用抗滑粧。10. 根據權利要求9所述的潛在滑動邊坡的主滑動方向和主滑動面確定方法，其特征在 于，對于預應力錯索，其錯固段嵌入對應主滑動面W下的長度不小于預應力錯索總長的1/ 4;對于抗滑粧，其布置方向垂直于主滑動方向，且抗滑粧埋置深度在對應主滑動面W下的 深度且不小于抗滑粧總長的1/3。
【文檔編號】G06F19/00GK106096292SQ201610435907
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月17日
【發明人】鄧東平, 李亮, 但漢成
【申請人】中南大學