[发明专利]一种边坡实时承载力极限监测方法及系统

说明书

本发明公开了一种边坡实时承载力极限监测方法，包括：(1)对场地环境、地形地貌、场地结构以及历史情况检测和调查；(2)根据检测结果确定监测方案，包括力学性能指标、监测点数量、布置位置及频率；(3)建立监测数学模型；(4)监测点布置传感器，收集监测数据上传云服务器；(5)云服务器接收并存储监测数据，结合监测数学模型对监测数据实时分析，得出实时安全系数FOS_ins；(6)根据实时安全系数FOS_ins值的大小，向监测终端发出不同等级预警信号。还公开了边坡实时承载力极限监测系统。本发明考虑场地材料特性和实际力稳定性能，结合云服务器技术对场地实时安全等级随时评估，留出人员安全逃离时间，避免人员财产损失。

技术领域

本发明涉及岩土及结构工程技术领域，特别是涉及一种边坡实时承载力极限监测方法及系统。

背景技术

现有针对山体、边坡的监测方法是采用了正常使用极限状态(SLS)监测方法，该SLS监测方法已被广泛采用在岩土及结构工程中。在不同的国家规范(中国建筑边坡工程技术规范GB50330-2013、中国建筑变形测量规范JGJ8-2016以及相关的英国规范、美国规范)中变形、倾斜、沉降、位移等都是关键的监测参数。一般而言,这些SLS监测方法的参数极限值是根据工程经验或经验法则而定。除此之外，这些极限值在不同的国家和地区实践中都有所不同。并且，SLS监测方法需要有经验的工程师直接得出关键监测数据，并作出快速决定，而不没有任何进一步的分析。所以现行SLS监测方法存在如下问题：

(1)控制结构稳定性和安全性的最重要因素是材料强度和施加的荷载。SLS监测参数的变化只能够反映施加荷载的变化，但不直接关系到结构安全性水平；

(2)SLS监测参数的极限值基于工程经验或经验法则而定义的，这些极限值不能反映结构的应力状态；

(3)SLS监测方法中未考虑材料的特性。

由此可见，上述现有的一种SLS监测方法仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的边坡实时承载力极限监测方法及系统，使其能更加科学合理、快速实时的准确反应出边坡的安全性能，提升监测效果，成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种边坡实时承载力极限监测方法，使其能更加科学合理、快速实时的准确反应出边坡的安全性能，提升监测效果，从而克服现有的SLS监测方法的不足。

为解决上述技术问题，本发明提供一种边坡实时承载力极限监测方法，所述监测方法包括如下步骤：

(1)对待监测边坡的场地环境、地形地貌、场地结构以及该监测边坡的历史情况进行检测和调查；

(2)根据步骤(1)的检测和调查结果，确定边坡的一个监测剖面及所述监测剖面的监测方案，所述监测方案包括需要监测的力学性能指标、监测点数量、布置位置及频率；

(3)根据步骤(1)所得到的检测和调查数据以及步骤(2)确定的监测指标和监测点信息，建立监测数学模型；

(4)根据步骤(2)制定的监测方案，在确定的监测点处放置传感器，并收集各传感器的实时监测数据上传至云服务器；

(5)所述云服务器接收并存储所述传感器上传的监测数据，结合建立的监测数学模型对监测数据进行实时分析，得出实时安全系数FOS_ins，所述实时安全系数FOS_ins的计算公式为：

FOS_ins＝现有结构抵抗力负载能力(R_C)/现有的负荷(L)；

(6)根据计算得到的所述实时安全系数FOS_ins值的大小以及其与设计安全系数FOS值的比较结果，向监测终端发出实时预警信号，其中，所述设计安全系数FOS值的计算公式为：