[发明专利]一种基于等维新息外延模型的边坡失稳预报方法

说明书

技术领域

本发明涉及水利水电工程边坡、露天矿山边坡、道路边坡及山体边坡等地质灾害预报领域，具体涉及一种基于等维新息外延模型的边坡失稳预报方法。

背景技术

边坡失稳定时预报，既是边坡失稳灾害防治决策的重要基础，又是边坡失稳灾害防治的组成部分。它是减轻边坡失稳灾害的关键，也是滑坡学研究的前沿课题。边坡失稳预报是判别将产生严重危害的边坡失稳的发生时间，也包括滑动速度和危害范围的预报，其基础是对边坡变形规律的认识。它是根据边坡演化过程中的各种信息和条件，或称之为预报参数，如边坡的水平、垂直位移、倾斜度、应力场、孔隙水压力、降雨和雪融化、温度及动物反应等，及时研究分析它们的变化，判定边坡失稳破坏的时间。

边坡失稳时间预报，若从1969年日本学者斋藤在第六届蒙特利尔国际土力学与基础工程会议发表论文算起，已有40多年的历史。近二十几年来，特别是开展环境保护和减轻自然灾害二十年活动以来，国内外许多学者已投入到这一研究领域，以期减轻和防治边坡失稳灾害。依据边坡失稳时间预报的研究历史、发展过程和研究深度，可将其分为4个阶段，即宏观现象预报阶段、经验型预报阶段，统计分析预报阶段和系统综合分析预报阶段。

对边坡变形而言，如果排除某种突发因素的影响，其变形序列内部蕴含着变形量的变化趋势，即这些数据中存在某些动态记忆特征。后期观测数据与前期数据存在着密切关系，且距某观测时刻越近的前期观测数据，所包含的预测信息越多。利用已开挖边坡的监测成果来指导后续工程的施工方法已经成为一种新的“信息化施工”技术。但由于边坡监测数据本身所固有的离散性、非等间隔性以及已知信息的不完整性，使得常规的监测模型难以作出较为准确的预测。

 

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于等维新息外延模型的边坡失稳预报方法，该方法简便可靠，提高了精度，不仅能够准确监测滑坡变形的全过程，而且可以提前对边坡失稳做出准确预报。

本发明采用以下技术方案：

一种基于等维新息外延模型的边坡失稳预报方法，包括如下步骤：

(1)对潜在不稳定边坡区域进行工程地质勘察；

(2)建立不稳定边坡变形体的地表和深部位移监测网；

(3)根据变形监测数据，生成边坡变形体的累计位移s与时间t的序列数据点曲线；

(4)依据累计位移与时间曲线，判别边坡变形体的蠕变阶段，建立等维新息外延模型；

(5)将预报值作为新的信息，去掉等维新息外延模型中的旧新息，建立等维新息外延模型；

（6）根据等维新息外延模型进行边坡失稳预报；

（7）如果有新的监测数据，重复步骤（4）～（6）。

作为优选，所述等维新息外延模型的建立步骤为：

（1）利用全部数据建立的GM（1，1），称为全数据GM（1，1）模型；

（2）置入新信息，利用建立的模型为增息或新息GM（1，1）；

（3）置入新信息，减掉旧信息的第一组数据，利用建立的GM（1，1）称为等维新息外延GM（1，1）模型。

本发明的有益效果是：该方法根据边坡工程现场监测数据和边坡失稳的蠕变规律和机理，在灰色系统理论基础上，提出了边坡失稳变形预测的等维新息外延模型，建立了基于变形信息的边坡失稳预报时间模型。该方法不仅能够准确监测滑坡变形的全过程，而且可以提前对边坡失稳做出准确预报。与其它现有方法比较，本发明可减少边坡失稳预报方法的工作量，同时提高了精度，简便可靠。  

附图说明

图1是本发明实施例1沉降量迭代GM（1，1）优化模型预测图；

图2是本发明实施例1水平位移迭代GM（1，1）优化模型预测图。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明作进一步描述：

本发明包括如下步骤：

(1)对潜在不稳定边坡区域进行工程地质勘察；

(2)建立不稳定边坡变形体的地表和深部位移监测网；

(3)根据变形监测数据，生成边坡变形体的累计位移s与时间t的序列数据点曲线；

(4)依据累计位移与时间曲线，判别边坡变形体的蠕变阶段，建立等维新息外延模型；

(5)将预报值作为新的信息，去掉等维新息模型中的旧新息，建立等维新息外延模型；

（6）根据等维新息外延模型进行边坡失稳时间预报；

（7）如果有新的监测数据，重复步骤（4）～（6）。