[发明专利]间歇性降雨诱发堆积型斜坡模型的稳定性检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程领域，具体涉及一种间歇性降雨诱发堆积型斜坡模型的稳定性检测方法。

背景技术

我国是滑坡灾害频发的国家，据资料统计显示，我国有新老滑坡30×10⁴处，其中具有灾害性的约1.5×10⁴处，每年损失高达100亿以上；降雨是堆积型滑坡失稳的主要诱发因素，“中国地质灾害数据库”记录了1949年至1995年期间发生在我国的滑坡灾害，其中68.5％的滑坡是由降雨引起的；《中国典型滑坡》一书中列举了90多个滑坡实例，其中有95％以上的滑坡都与降雨有着密切关系。

降雨诱发堆积型滑坡失稳破坏历来备受关注，人们也对降雨诱发堆积型滑坡失稳破坏过程进行了广泛而深入的研究，这些研究大多致力于研究单场次降雨或累计降雨量阀值与堆积型滑坡失稳破坏的关系。然而统计结果表明：滑坡的发生往往不是一次诱因，而是与之前的降雨存在密切的关系，研究间歇性降雨累积作用下堆积型滑坡的失稳破坏过程及其渐进规律，不但可以丰富和完善现有的降雨诱发滑坡理论体系，而且具有十分重要的现实意义，而间歇性降雨过程中，斜坡的面位移存在一定规律性变化；根据间歇性降雨的间隔时间和雨量大小数据预测斜坡的稳定性对保障堆积型斜坡的安全性非常重要，能更加清晰地评价长期自然条件下堆积型滑坡的稳定性变化，提高地质灾害的区域风险控制水平，为堆积型滑坡失稳防灾减灾提供科学理论依据；而现有技术中，一般采用设置斜坡模型来研究堆积型滑动失稳，变量可控，研究方便；然而，在监测斜坡模型面位移变化时，采用的监测装置结构复杂，数据采集装置多且数据不全面和不精确，造成研究成本较高、数据精度不高和效率低，稳定性检测不准确。

因此，为解决以上问题，需要一种间歇性降雨诱发堆积型斜坡模型的稳定性检测方法，能够针对间歇性降雨诱发斜坡模型面位移进行监测，斜坡模型面位移监测精度高、数据采集方便快速，结构简单，设备成本低，经济高效，获得准确的稳定性检测结果。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种间歇性降雨诱发堆积型斜坡模型的稳定性检测方法，能够针对间歇性降雨诱发斜坡模型面位移进行监测，斜坡模型面位移监测精度高、数据采集方便快速，结构简单，设备成本低，经济高效，获得准确的稳定性检测结果。

本发明的间歇性降雨诱发堆积型斜坡滑坡监测模型，包括人工降雨装置、图像采集装置、数据处理终端和多个不同发光颜色的LED组件，所述人工降雨装置设置于斜坡上方，所述LED组件作为特征点固定设置于斜坡面，所述图像采集装置将采集到的LED组件的图像数据发送至数据处理终端，数据处理终端处理图像数据后得到斜坡的数字化斜坡曲面。

进一步，所述图像采集装置包括垂直于斜坡面拍摄的第一摄像机、竖直向下拍摄的第二摄像机和水平向后拍摄的第三摄像机，第一摄像机、第二摄像机和第三摄像机均固定设置并将各自的采集图像数据发送至数据处理终端。

进一步，所述LED组件包括LED灯、防水固定套、调压电阻和电源，所述调压电阻和电源均密封设置于所述防水固定套内，所述防水固定套埋设于斜坡内，所述LED灯设置于斜坡表面并与调压电阻和电源串连。

进一步，还包括用于堆建斜坡的模型框架，所述模型框架的侧壁固定设置有透明板，所述第一摄像机转动设置于模型框架，所述第二摄像机和第三摄像机均固定设置模型框架。

进一步，所述第一摄像机、第二摄像机和第三摄像机的镜头前均设置有滤光片。

进一步，所述斜坡设置于一黑暗环境。

本发明一种对斜坡模型的稳定性进行检测的方法，包括下列步骤：

a.设定一坐标系，搭建斜坡模型，在斜坡面固定设置多个不同亮度的LED作为特征点，通过图像采集装置采集图像数据，数据处理终端通过对图像数据处理得到不同特征点的实时坐标值；

依据各特征点的实时坐标值，得出斜坡面的数字化斜坡曲面；

b.对斜坡面进行间歇性降雨和/或不同雨量降雨，利用步骤a的程序按设定周期对同一坡面获取坡面结构的数字化斜坡曲面数据并储存于数据处理终端；

c.将步骤a测得的坡面结构的数字化斜坡曲面与步骤b测得的坡面结构的数字化斜坡曲面进行比较，同时，将步骤b中每次测得坡面结构的数字化斜坡曲面与前次测得坡面结构的数字化斜坡曲面进行比较，得到斜坡面不同区域的形变幅度和速度；