岩土边坡稳定性预测方法及系统与流程

专利2025-12-09  8


本发明涉及一种岩土边坡稳定性预测,特别涉及一种岩土边坡稳定性预测方法及系统。


背景技术:

1、传统的岩土边坡在进行稳定性预测时,需要先对岩土边坡进行勘探、分析,然后再植入监测设备,获取一定量的数据后来建立一个预测模型,再进行稳定性的预测,其所需要的时间跨度长,往往要经过1-2年,且在前期勘探过程中凭借经验进行勘探,不具有针对性。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明的目的在于提供一种岩土边坡稳定性预测方法及系统。

2、根据本申请的一个方面提供一种岩土边坡稳定性预测方法,包括如下步骤:

3、对岩土边坡的岩土体性质对应的历史数据进行静态稳定性分析,获得每个岩土体性质基于时间变化的稳定性变化值;

4、对所述岩土边坡的岩土边坡静态模型进行网格划分,获得多个边坡单元;

5、基于所述稳定性变化值,对多个所述边坡单元的岩土体性质进行特征构建,获得所述岩土边坡静态模型对应的变化趋势图;

6、将所述变化趋势图输入至边坡滑动模型中,获得基于时间变化的岩土边坡所对应的至少一个预测未来时间节点的稳定性趋势图,所述边坡滑动模型是基于具有相同岩土体性质的边坡区域采集获取的岩土体性质对应的历史数据构建获得。

7、进一步地,所述对岩土边坡的岩土体性质对应的历史数据进行静态稳定性分析,获得每个岩土体性质基于时间变化的稳定性变化值的步骤,包括:

8、提取所述岩土边坡的影响因素;

9、基于所述影响因素,以静态稳定性分析方法对所述岩土边坡进行稳定性因子分析,确定多个大于设定阈值的影响因子;

10、基于预设分析逻辑规则,通过多个所述影响因子对每个岩土体性质进行有限元分析,确定每个岩土体性质的稳定性变化值。

11、进一步地,所述预设分析逻辑规则包括:

12、将多个所述影响因子中预设的稳定性标准参量作为所述岩土体性质的稳定性变化值的初始值;

13、设定预测周期,并确定每一预测周期截止后多个所述影响因子对每个岩土体性质进行有限元分析的分析结果,判断所述分析结果与初始值之间的差值是否在设定范围内;若在,将分析结果得到的稳定性变化预测值作为下一预测周期进行预测的初始值;

14、还包括设定有限元分析所使用的分析工具以及对分析工具进行加载控制的控制指令集合。

15、进一步地,所述变化趋势图包括:

16、由单个边坡单元在至少连续的两个历史时间节点中获取的每个岩土体性质的变化值所形成的单一变化趋势曲线图;

17、部分或者全部边坡单元在至少连续的两个历史时间节点中获取的每个岩土体性质的变化值所形成的联合变化趋势曲线图。

18、进一步地,所述基于所述稳定性变化值,对多个所述边坡单元的岩土体性质进行特征构建,获得所述岩土边坡静态模型对应的变化趋势图的步骤,包括:

19、对多个所述边坡单元的岩土体性质进行特征提取,获得所述岩土体性质对应的影响因素的基础特征;

20、根据对应的影响因素的基础特征构建所述岩土边坡静态模型的单一变化趋势曲线图和联合变化趋势曲线图;

21、基于所述稳定性变化值,通过预设分析逻辑规则构建所述岩土边坡静态模型的变化趋势图。

22、进一步地,将所述变化趋势图输入至边坡滑动模型中,获得基于时间变化的岩土边坡所对应的预测未来时间节点稳定性趋势图的步骤,包括:

23、将所述单一变化趋势曲线图、所述联合变化趋势曲线图和所述变化趋势图输入至边坡滑动模型中,获得基于时间变化的岩土边坡所对应的预测未来时间节点稳定性趋势图。

24、进一步地,所述联合变化趋势曲线图按照如下方法获得:

25、获取岩土边坡静态模型对应的所述边坡单元在划分过程中设定的位置编码;

26、以每一边坡单元的稳定性变化值和对应的位置编码来构建边坡单元分布信息,并基于所述边坡单元分布信息构建单一变化趋势曲线图;

27、根据所述位置编码,将得到的所述位置编码连续的多个单一变化趋势曲线图进行融合得到联合变化趋势曲线图。

28、进一步地,所述边坡滑动模型按照如下的方法构建:

29、获取影响岩土边坡的岩土体性质的影响因素的历史数据,将所述历史数据按照预设时间节点划分成若干个数据块,并将每一数据块按照预设时间节点的先后顺序进行静态稳定性分析,获得每个岩土体性质基于时间变化的稳定性变化值;

30、对所述岩土边坡的岩土边坡静态模型进行网格划分,获得多个边坡单元;

31、基于所述稳定性变化值,由单个边坡单元在至少连续的两个历史时间节点中获取的每个岩土体性质的变化值所形成的单一变化趋势曲线图;和,部分或者全部边坡单元在至少连续的两个历史时间节点中获取的每个岩土体性质的变化值所形成的联合变化趋势曲线图;

32、以单一变化趋势曲线图和联合变化趋势曲线图输入至由历史数据构成的基础预测模型中进行训练,获得边坡滑动模型。

33、本发明还提供了一种岩土边坡稳定性预测系统,包括:

34、稳定性因子分析模块,用于对岩土边坡的岩土体性质的历史数据进行静态稳定性分析,获得每个岩土体性质的稳定性变化值;

35、网格划分模块,用于对所述岩土边坡的岩土边坡静态模型进行网格划分,获得多个边坡单元;

36、特征构建模块,用于基于所述稳定性变化值,对多个所述边坡单元的岩土体性质进行特征构建,获得所述岩土边坡静态模型对应的变化趋势图;

37、预测模块,用于将所述变化趋势图输入至边坡滑动模型中,获得基于时间变化的岩土边坡所对应的预测未来时间节点稳定性趋势图,所述边坡滑动模型基于历史数据构建获得。

38、本申请的有益效果在于:

39、本申请首先对岩土边坡的岩土体性质进行静态稳定性分析,获得每个岩土体性质的稳定性变化值;然后对所述岩土边坡的岩土边坡静态模型进行网格划分,获得多个边坡单元;接着基于所述稳定性变化值,对多个所述边坡单元的岩土体性质进行特征构建,获得所述岩土边坡静态模型对应的变化趋势图;最后将所述变化趋势图输入至边坡滑动模型中,获得基于时间变化的岩土边坡所对应的预测未来时间节点稳定性趋势图,所述边坡滑动模型基于历史数据构建获得。

40、由于本申请对整个岩土边坡静态模型进行网格划分,将每个边坡单元中的岩土体性质作为分析对象,通过使用历史数据构建的边坡滑动模型进行基础特征分析,可以为后期进行边坡监测建立稳定良好的预测模型,并基于对影响边坡的影响因素进行对应的数据采集,将采集的数据与预测模型得到的数据进行比对分析,对预测模型可以进行修正。



技术特征:

1.岩土边坡稳定性预测方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的岩土边坡稳定性预测方法,其特征在于,所述对岩土边坡的岩土体性质对应的历史数据进行静态稳定性分析,获得每个岩土体性质基于时间变化的稳定性变化值的步骤,包括:

3.如权利要求2所述的岩土边坡稳定性预测方法,其特征在于,所述预设分析逻辑规则包括:

4.如权利要求1所述的岩土边坡稳定性预测方法,其特征在于,所述变化趋势图包括:

5.如权利要求1所述的岩土边坡稳定性预测方法,其特征在于,所述基于所述稳定性变化值,对多个所述边坡单元的岩土体性质进行特征构建,获得所述岩土边坡静态模型对应的变化趋势图的步骤,包括:

6.如权利要求4所述的岩土边坡稳定性预测方法,其特征在于,将所述变化趋势图输入至边坡滑动模型中,获得基于时间变化的岩土边坡所对应的预测未来时间节点稳定性趋势图的步骤,包括:

7.如权利要求4所述的岩土边坡稳定性预测方法,其特征在于,所述联合变化趋势曲线图按照如下方法获得:

8.如权利要求1所述的岩土边坡稳定性预测方法,其特征在于,所述边坡滑动模型按照如下的方法构建:

9.一种岩土边坡稳定性预测系统,其特征在于,包括:


技术总结
本发明涉及岩土边坡稳定性预测技术领域,具体公开一种岩土边坡稳定性预测方法及系统,岩土边坡稳定性预测方法,包括:对岩土边坡的岩土体性质对应的历史数据进行静态稳定性分析,获得每个岩土体性质基于时间变化的稳定性变化值;对岩土边坡的岩土边坡静态模型进行网格划分,获得多个边坡单元;基于稳定性变化值,对多个边坡单元的岩土体性质进行特征构建,获得岩土边坡静态模型对应的变化趋势图;将变化趋势图输入至边坡滑动模型中,获得基于时间变化的岩土边坡所对应预测未来时间节点的稳定性趋势图。本申请对岩土边坡静态模型进行网格划分,将岩土体性质作为分析对象,对岩土体性质进行特征构建,为后期进行边坡监测建立稳定良好的预测模型。

技术研发人员:王馨,李先英,姜瑞卿
受保护的技术使用者:信电综合勘察设计研究院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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