本發(fā)明涉及滑坡地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報技術(shù)領(lǐng)域,更具體的涉及一種滑坡預(yù)報方法及裝置。
背景技術(shù):
滑坡是近幾年來頻繁發(fā)生的一種嚴重的地質(zhì)災(zāi)害,尤其是在外界因素發(fā)生突然改變(如地震、強降雨等)情況下,往往會發(fā)生大的滑坡,摧毀建筑,堵塞交通,對人民生命財產(chǎn)造成相當巨大的損失。如果能夠準確分析滑坡的穩(wěn)定性并進行預(yù)測預(yù)報,則可以提前采取相應(yīng)的防災(zāi)減災(zāi)措施,以便將這類災(zāi)害造成的損失減少到最低限度。另外,滑坡的穩(wěn)定性還關(guān)系到工程建設(shè)和運行期間的安全和經(jīng)濟效益,因此,開展滑坡的穩(wěn)定性分析和預(yù)測預(yù)報研究,具有非常重要的經(jīng)濟價值和工程實踐意義。
研究滑坡地質(zhì)災(zāi)害的目的是為了對其發(fā)生的可能性做出科學的評價并且對其發(fā)生的時間做出準確的預(yù)測?;诜蔷€性理論的一系列預(yù)報理論模型,如分形論、突變論、非線性動力學模型及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型等,雖然在理論上有一定優(yōu)越性,但因為沒有同滑坡機理聯(lián)系在一起,并且在滑坡預(yù)報理論模型中,蠕變規(guī)律僅反映的是巖土變形過程中位移與時間之間的關(guān)系,未考慮到應(yīng)力狀態(tài)與強度變化,即未考慮滑坡的動態(tài)過程,實用性比較差。
綜上所述,現(xiàn)有技術(shù)中的滑坡預(yù)報方法,存在未考慮滑坡的應(yīng)力狀態(tài)與強度變化,實用性差的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明實施例提供一種滑坡預(yù)報方法及裝置,用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在未考慮滑坡的應(yīng)力狀態(tài)與強度變化,實用性差的問題。
本發(fā)明實施例提供一種滑坡預(yù)報方法,包括:
根據(jù)蠕變試驗結(jié)果,確定應(yīng)變速率與時間之間的雙對數(shù)曲線,以及剪應(yīng)力與應(yīng)變速率之間的雙對數(shù)曲線;
根據(jù)應(yīng)變速率與時間之間的雙對數(shù)曲線,以及剪應(yīng)力與應(yīng)變速率之間的雙對數(shù)曲線,確定應(yīng)變速率值、長期強度值和與土的類型有關(guān)的常數(shù)值;
根據(jù)應(yīng)變速率值、長期強度值和與土的類型有關(guān)的常數(shù)值,通過公式(1),確定滑坡等速階段結(jié)束加速階段開始的轉(zhuǎn)折時間;
公式(1)如下所示:
其中,tc為滑坡等速階段結(jié)束加速階段開始的轉(zhuǎn)折時間;ε為應(yīng)變速率;τ∞為長期強度;α,B,K為與土的類型有關(guān)的常數(shù)。
較佳地,所述公式(1)由公式(2)確定;公式(2)如下所示:
ε=BτKt-α
其中,τ為剪應(yīng)力;t為時間;當剪應(yīng)力τ為長期強度τ∞時,則時間t為滑坡等速階段結(jié)束加速階段開始的轉(zhuǎn)折時間tc,由公式(2)確定公式(1)。
較佳地,通過公式(3),確定滑坡加速階段的加速度值;公式(3)如下所示:
其中,a0為滑坡加速階段的加速度值;ΔF為不平衡滑動力,且ΔF=FP-FR,F(xiàn)P為下滑力,F(xiàn)R為抵抗力;g為重力加速度;W1為加速階段滑坡后緣土體質(zhì)量,W2為加速階段滑坡中部土體質(zhì)量,W3為加速階段滑坡前緣土體質(zhì)量。
較佳地,通過公式(4),確定滑坡加速階段的初始速度值;公式(4)如下所示:
其中,Vc為滑坡加速階段的初始速度值;V1為加速階段滑坡后緣土體運動速度,V2為加速階段滑坡中部土體運動速度,V3為加速階段滑坡前緣土體運動速度。
較佳地,通過公式(5),確定滑坡加速階段的最大速度值;公式(5)如下所示:
Vmax2-Vc2=2gh
其中,Vmax為滑坡加速階段的最大速度值;h為滑體豎直方向位移。
較佳地,通過公式(6),確定滑坡加速階段獲得最大速度的時間;公式(6)如下所示:
tr為滑坡加速階段獲得最大速度的時間。
本發(fā)明實施例提供的一種滑坡預(yù)報裝置,包括:
第一確定單元,用于根據(jù)蠕變試驗結(jié)果,確定應(yīng)變速率與時間之間的雙對數(shù)曲線,以及剪應(yīng)力與應(yīng)變速率之間的雙對數(shù)曲線;
第二確定單元,用于根據(jù)應(yīng)變速率與時間之間的雙對數(shù)曲線,以及剪應(yīng)力與應(yīng)變速率之間的雙對數(shù)曲線,確定應(yīng)變速率值、長期強度值和與土的類型有關(guān)的常數(shù)值;
第三確定單元,用于根據(jù)應(yīng)變速率值、長期強度值和與土的類型有關(guān)的常數(shù)值,通過公式(1),確定滑坡等速階段結(jié)束加速階段開始的轉(zhuǎn)折時間。
公式(1)如下所示:
其中,tc為滑坡等速階段結(jié)束加速階段開始的轉(zhuǎn)折時間;ε為應(yīng)變速率;τ∞為長期強度;α,B,K為與土的類型有關(guān)的常數(shù)。
較佳地,所述公式(1)由公式(2)確定;公式(2)如下所示:
ε=BτKt-α
其中,τ為剪應(yīng)力;t為時間;當剪應(yīng)力τ為長期強度τ∞時,則時間t為滑坡等速階段結(jié)束加速階段開始的轉(zhuǎn)折時間tc,由公式(2)確定公式(1)。
較佳地,通過公式(3),確定滑坡加速階段的加速度值;通過公式(4),確定滑坡加速階段的初始速度值;通過公式(5),確定滑坡加速階段的最大速度值;
公式(3)如下所示:
公式(4)如下所示:
公式(5)如下所示:
Vmax2-Vc2=2gh
其中,a0為滑坡加速階段的加速度值;ΔF為不平衡滑動力,且ΔF=FP-FR,F(xiàn)P為下滑力,F(xiàn)R為抵抗力;g為重力加速度;W1為加速階段滑坡后緣土體質(zhì)量,W2為加速階段滑坡中部土體質(zhì)量,W3為加速階段滑坡前緣土體質(zhì)量;Vc為滑坡加速階段的初始速度值;V1為加速階段滑坡后緣土體運動速度,V2為加速階段滑坡中部土體運動速度,V3為加速階段滑坡前緣土體運動速度;Vmax為滑坡加速階段的最大速度值;h為滑體豎直方向位移。
較佳地,通過公式(6),確定滑坡加速階段獲得最大速度的時間;公式(6)如下所示:
tr為滑坡加速階段獲得最大速度的時間。
本發(fā)明實施例中,提供一種滑坡預(yù)報方法及裝置,本發(fā)明綜合運用流變力學的長期強度特征、流動特性和蠕變特性,對滑坡進行時間預(yù)報,即通過滑坡減速階段結(jié)束等速階段開始的轉(zhuǎn)折時間預(yù)報和滑坡加速階段獲得最大速度的時間預(yù)報分析滑坡運動狀態(tài),真正考慮了力與變形間的實質(zhì)問題,根據(jù)滑坡發(fā)展的不同階段,采用不同的分析方法與預(yù)報參數(shù)及標準,更符合實際;進一步,將受力狀態(tài)與動態(tài)規(guī)律相結(jié)合是滑坡時間預(yù)報的關(guān)鍵,滑坡分級預(yù)報模式能夠考慮到參數(shù)采集的可能性與可靠性,而且這些數(shù)據(jù)均可由通常的試驗方法和量測手段,甚至可通過經(jīng)驗獲得統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例提供的滑坡預(yù)報方法的流程示意圖;
圖2為本發(fā)明實施例提供的滑坡各部分速度分布示意圖;
圖3為本發(fā)明實施例提供的延安黃蒿洼H02滑坡的斷面示意圖;
圖4為本發(fā)明實施例提供的滑坡土的應(yīng)變速率-剪應(yīng)力-時間三者之間的關(guān)系曲線圖;
圖5為本發(fā)明實施例提供的滑坡預(yù)報裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
需要說明的是,滑坡滑動過程中,存在的不平衡滑動力是滑坡發(fā)生變形甚至破壞的根本原因,所謂不平衡滑動力是指促使滑動的下滑力與抵抗滑動的阻力之間的差值,由不平衡滑動力產(chǎn)生的沿滑面分布的剪應(yīng)力稱為不平衡剪應(yīng)力,滑坡的動態(tài)類型及發(fā)展趨勢之所以多種多樣,是因為不平衡剪應(yīng)力的不同和變化所致,長期強度為滑坡產(chǎn)生加速變形和破壞的門檻值。
具體地,根據(jù)滑坡所承受的不平衡剪應(yīng)力與長期強度之間的關(guān)系,將滑坡分為四種類型的滑坡:
(1)當Δτ<<τ∞時,滑坡為緩慢滑動型滑坡;
(2)當Δτ≤τ∞時,滑坡為周期性或條件型滑坡;
(3)當Δτ>τ∞時,滑坡為一次滑動型滑坡;
(4)當Δτ>>τ∞時,滑坡為具有高速崩坍性質(zhì)的滑坡。
其中,Δτ為滑坡所承受的不平衡剪應(yīng)力;τ∞為長期強度。
需要說明的是,以上對滑坡的分類即為滑坡的趨勢預(yù)報,由于滑坡的趨勢預(yù)報僅僅是一個簡單大致的預(yù)報,并不能達到高精度的預(yù)報,并且一次滑動型滑坡較為常見,所以進一步將一次滑動型滑坡的運動全過程分為三個階段:減速階段、等速階段和加速階段,對一次滑動型滑坡進一步考慮其時間預(yù)報。
(1)減速階段
減速階段存在蠕動變形和宏觀變形兩種狀態(tài)?;伦鳛橐环N特殊的邊坡災(zāi)害,其在滑帶形成和宏觀變形出現(xiàn)之前,存在兩個應(yīng)力集中區(qū),后部應(yīng)力集中區(qū)受主動壓力作用,而后來發(fā)展為拉性破裂面;前部應(yīng)力集中區(qū)受被動壓力作用而發(fā)展為壓性破裂面。如果前部應(yīng)力集中區(qū)先發(fā)生破壞,滑坡即為牽引式;如果后部應(yīng)力集中區(qū)先發(fā)生破壞,滑坡即為推動式。隨著坡體內(nèi)應(yīng)力調(diào)整和巖土強度變化,應(yīng)力集中區(qū)存在的張性或壓性等勢線會隨著潛在的滑帶向地表發(fā)展,形成后緣裂縫或前沿出口,此時滑坡變形從蠕動狀態(tài)進入宏觀變形狀態(tài)。
(2)等速階段
滑體等速變形階段是指主滑段滑帶逐漸貫通的階段?!暗人佟笔侵改骋挥^測點或局部滑體變形狀態(tài)的等速,而非整個滑坡體作整體等速滑動,事實上,整個滑坡作等速運動的現(xiàn)象是不存在的。
(3)加速階段
滑坡脫離滑床之前,滑坡變形服從于彈性理論、塑性理論和流變理論的基本規(guī)律;但之后,變形則代之以滑體的機械運動,它服從于運動學和動力學的一般規(guī)律?;芦@得的初加速度,由滑帶貫通時多余的不平衡下滑力所引起,而此后的下滑力來源于滑體位-動能的轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明實施例提供的是一次滑動型滑坡的時間預(yù)報。圖1示例性的示出了本發(fā)明實施例提供的滑坡預(yù)報方法的流程示意圖。如圖1所示,本發(fā)明實施例提供的一種滑坡預(yù)報方法,包括以下步驟:
S101:根據(jù)蠕變試驗結(jié)果,確定應(yīng)變速率與時間之間的雙對數(shù)曲線,以及剪應(yīng)力與應(yīng)變速率之間的雙對數(shù)曲線。
S102:根據(jù)應(yīng)變速率與時間之間的雙對數(shù)曲線,以及剪應(yīng)力與應(yīng)變速率之間的雙對數(shù)曲線,確定應(yīng)變速率值、長期強度值和與土的類型有關(guān)的常數(shù)值。
S103:根據(jù)應(yīng)變速率值、長期強度值和與土的類型有關(guān)的常數(shù)值,通過公式(1),確定滑坡等速階段結(jié)束加速階段開始的轉(zhuǎn)折時間。
公式(1)如下所示:
(1)式中,tc為滑坡等速階段結(jié)束加速階段開始的轉(zhuǎn)折時間;ε為應(yīng)變速率;τ∞為長期強度;α,B,K為與土的類型有關(guān)的常數(shù)。
需要說明的是,根據(jù)蠕變試驗結(jié)果,還可以確定滑坡土的應(yīng)變速率、剪應(yīng)力和時間之間的關(guān)系式,滑坡土的應(yīng)變速率、剪應(yīng)力和時間之間的關(guān)系式如下所示:
ε=BτKt-α (2)
(2)式中,τ為剪應(yīng)力;t為時間。
需要說明的是,對于一個固定的滑坡來講,只要有不平衡剪應(yīng)力存在就會出現(xiàn)蠕變變形,變形速度一直在變化;當τ=τ∞時,變形速度保持為常數(shù),實際上該狀態(tài)為一臨界狀態(tài),很難獨立存在,常常會向非穩(wěn)定蠕變或者衰減蠕變狀態(tài)轉(zhuǎn)變,一旦超過長期強度τ∞就會出現(xiàn)加速變形。因此,當τ≥τ∞時滑坡進入加速階段。因此,τ=τ∞為滑坡等速階段結(jié)束加速階段開始的臨界受力條件,并將τ=τ∞帶入(2)式整理可得(1)式。
需要說明的是,對(2)式兩邊取對數(shù),得Inε=InB+KInτ-αInt,由此可知,Inε、Inτ和Int三者為線性關(guān)系,K為Inε和Inτ成直線關(guān)系的斜率,α為Inε和Int成直線關(guān)系的斜率,InB為Inε和Int成直線關(guān)系在Inε軸上的截距。根據(jù)以上線性關(guān)系可確定出α,B,K的值。
需要說明的是,α,B,K的值根據(jù)線性關(guān)系已確定;τ∞的值根據(jù)室內(nèi)流變試驗獲得;根據(jù)公式ε=V/li,確定ε的值,其中,V為滑坡等速階段各滑段速度的平均值,li為滑坡分段長度的加和,由此,根據(jù)(1)式可確定滑坡等速階段的時間預(yù)報參數(shù)tc。
需要說明的是,當滑坡剛進入加速階段時,滑坡前沿出口仍未剪出,滑坡處在小變形階段,強度衰減規(guī)律仍適用,但延續(xù)時間很短,可認為滑坡加速階段的加速度值在此階段獲得,滑坡加速階段的加速度值,由下式確定:
(3)式中,a0為滑坡加速階段的加速度值;ΔF為不平衡滑動力,且ΔF=FP-FR,F(xiàn)P為下滑力,F(xiàn)R為抵抗力;g為重力加速度;W1為加速階段滑坡后緣土體質(zhì)量,W2為加速階段滑坡中部土體質(zhì)量,W3加速階段為滑坡前緣土體質(zhì)量。由此,根據(jù)(3)式可確定滑坡加速階段的加速度值。
需要說明的是,當滑坡進入大滑狀態(tài)時,靜強度理論已不適用,各種低摩阻效應(yīng)在該階段充分體現(xiàn)出來,故利用功能轉(zhuǎn)換原理來計算滑坡加速階段獲得最大速度的時間,由下式確定:
(6)式中,tr為滑坡加速階段獲得最大速度的時間;Vmax為滑坡加速階段的最大速度值;Vc為滑坡加速階段的初始速度值。
需要說明的是,上述滑坡加速階段的最大速度值,由下式確定:
Vmax2-Vc2=2gh (4)
(4)式中,h為滑體豎直方向位移。
需要說明的是,上述滑坡加速階段的初始速度值,由下式確定:
(5)式中,V1為加速階段滑坡后緣土體運動速度,V2加速階段為滑坡中部土體運動速度,V3加速階段為滑坡前緣土體運動速度,即(5)式為三段式滑坡速度加權(quán)平均值。
需要說明的是,根據(jù)(3)式、(4)式、(5)式和(6)式,可確定滑坡加速階段的時間預(yù)報參數(shù)tr。
需要說明的是,趨勢預(yù)報可以為滑坡區(qū)重要工程的長遠規(guī)劃提供決策依據(jù);滑坡的加速階段預(yù)報,只要在監(jiān)測工作連續(xù)的條件下,按目前國內(nèi)外的許多預(yù)報方法均能達到較高的要求,利用公式(6)計算出的tr值可以為決策部門提供決定防災(zāi)措施的依據(jù)。tc預(yù)報可以為居民集中區(qū)人員疏散和廠礦企業(yè)設(shè)備的轉(zhuǎn)移提供時間余量,為交通要道及早提供戒備警告。
圖2為本發(fā)明實施例提供的滑坡各部分速度分布示意圖。如圖2所示,點a、b、c、d、e、f、g和k的連接為滑坡側(cè)面示意圖,L1、L2和L3為三段式滑坡各段的長度,W1、W2和W3為三段式滑坡的質(zhì)量,Va、Ve、Vf、Vg、Vk和Vd為滑坡上相應(yīng)點處的速度,a1、a2和a3為夾角值,h為滑體豎直方向位移,s為水平位移。
本發(fā)明實施例提供的一種滑坡預(yù)報方法的具體實例如下:
圖3為本發(fā)明實施例提供的延安黃蒿洼H02滑坡的斷面示意圖。需要說明的是,圖3的橫坐標為平距,圖3的縱坐標為高程。
具體地,延安黃蒿洼H02滑坡位于H01相對的溝谷西側(cè),滑坡前緣與新建210國道相接,為土質(zhì)堆積層滑坡,沿滑坡后緣有一條10~15cm的裂縫,可見深度50cm。后壁與水平成60°角,垂直高度7~15m。210國道穿越滑坡前緣,在公路一側(cè)有明顯的滑面。坡面成臺階狀,臺階高差5~10m?;w為凹形,上陡下緩,整體坡度22°,物質(zhì)組成主要以Q3、Q2黃土。滑坡坡高約60m,主滑方向約60°,軸向長度278m,寬度417m,平均厚度13m,滑坡總體積約150×104m3,屬大型滑坡。通過鉆探對滑坡滑面進行勘察,在7#孔下發(fā)現(xiàn)明顯的滑動面,8#和9#孔中也在相應(yīng)位置有軟弱面,并且土質(zhì)不均,由此得到一條后陡前緩的坐椅狀滑面如圖3所示。
(1)趨勢預(yù)報
將上述滑坡分為兩段,結(jié)合圖3可得分段滑坡各部分的重量分別為:W1=23022.5KN,W2=45432.4KN;結(jié)合圖2,可得α1=60°,α2=20°。因此,可得:
FP=23022.5×sin60°×cos40°+45432.4×sin20°=30812KN
FR=(23022.5×cos60°×tg20°+12.9×60)cos40°+
(45432.4×cos20°×tg23.4°+20.5×58)×cos40°
=(4190.1+1161)×0.766+(16439.2+1804)×0.766=18865.7KN
最終得:Δτ=238.9kPa,又因為試驗得τ∞=230kPa,相比較Δτ略大于τ∞,所以可知滑坡是在自重作用下作等速滑動,如果遇外界因素(如地震、暴雨等)發(fā)生變化,很容易發(fā)生大的滑動,即由此可知,該滑坡屬于一次滑動型滑坡。
(1)tc時間預(yù)報
圖4為本發(fā)明實施例提供的滑坡土的應(yīng)變速率-剪應(yīng)力-時間三者之間的關(guān)系曲線圖。根據(jù)土體蠕變試驗的資料,可作出如圖4所示的應(yīng)變速率與時間之間的雙對數(shù)曲線,以及剪應(yīng)力與應(yīng)變速率之間的雙對數(shù)曲線??傻肣2黃土的各項參數(shù)如表1所示。
表1 Q2黃土的α、K、B常數(shù)
將上述參數(shù)帶入tc時間預(yù)報公式,即公式(1),得到滑坡滑帶土為Q2黃土的tc時間預(yù)報公式:
飽和狀態(tài):
天然狀態(tài):
進一步,將表1中兩種狀態(tài)下的ε和τ∞求平均值后帶入上述兩式中,可得滑坡滑帶土為Q2黃土的tc時間預(yù)報值。
(2)tr時間預(yù)報
根據(jù)延安黃蒿洼H02滑坡相關(guān)參數(shù),結(jié)合圖2和圖3,可得滑坡加速階段的加速度值:
進一步,根據(jù)S=90m,Δh=90×tg20°=32.75m,可得滑坡加速階段的最大速度值和初始速度值:
需要說明的是,本發(fā)明實施例中的W3=0。
將上述值代入tr時間預(yù)報公式,即公式(6),可得tr時間預(yù)報值為:
tr=(vmax-vc)/a0=(23.7-19.8)/2.06=1.89s
由此可知,該滑坡加速滑動持續(xù)時間為1.89S,因為從tc時間預(yù)報到tr時間預(yù)報持續(xù)時間很短,所以為崩坍性滑坡。因該滑坡缺乏監(jiān)測資料,所以時間預(yù)測預(yù)報只能作為定性分析的依據(jù)。
基于同一發(fā)明構(gòu)思,本發(fā)明實施例提供了一種滑坡預(yù)報裝置,由于該裝置解決技術(shù)問題的原理與一種滑坡預(yù)報方法相似,因此該裝置的實施可以參見方法的實施,重復(fù)之處不再贅述。
圖5為本發(fā)明實施例提供的滑坡預(yù)報裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示,本發(fā)明實施例提供的一種滑坡預(yù)報裝置包括:
第一確定單元51,用于根據(jù)蠕變試驗結(jié)果,確定應(yīng)變速率與時間之間的雙對數(shù)曲線,以及剪應(yīng)力與應(yīng)變速率之間的雙對數(shù)曲線。
第二確定單元52,用于根據(jù)應(yīng)變速率與時間之間的雙對數(shù)曲線,以及剪應(yīng)力與應(yīng)變速率之間的雙對數(shù)曲線,確定應(yīng)變速率值、長期強度值和與土的類型有關(guān)的常數(shù)值。
第三確定單元53,用于根據(jù)應(yīng)變速率值、長期強度值和與土的類型有關(guān)的常數(shù)值,通過公式(1),確定滑坡等速階段結(jié)束加速階段開始的轉(zhuǎn)折時間。
公式(1)如下所示:
其中,tc為滑坡等速階段結(jié)束加速階段開始的轉(zhuǎn)折時間;ε為應(yīng)變速率;τ∞為長期強度;α,B,K為與土的類型有關(guān)的常數(shù)。
較佳地,所述公式(1)由公式(2)確定;公式(2)如下所示:
ε=BτKt-α
其中,τ為剪應(yīng)力;t為時間;當剪應(yīng)力τ為長期強度τ∞時,則時間t為滑坡等速階段結(jié)束加速階段開始的轉(zhuǎn)折時間tc,由公式(2)確定公式(1)。
較佳地,通過公式(3),確定滑坡加速階段的加速度值;通過公式(4),確定滑坡加速階段的初始速度值;通過公式(5),確定滑坡加速階段的最大速度值;
公式(3)如下所示:
公式(4)如下所示:
公式(5)如下所示:
Vmax2-Vc2=2gh
其中,a0為滑坡加速階段的加速度值;ΔF為不平衡滑動力,且ΔF=FP-FR,F(xiàn)P為下滑力,F(xiàn)R為抵抗力;g為重力加速度;W1為加速階段滑坡后緣土體質(zhì)量,W2為加速階段滑坡中部土體質(zhì)量,W3為加速階段滑坡前緣土體質(zhì)量;Vc為滑坡加速階段的初始速度值;V1為加速階段滑坡后緣土體運動速度,V2為加速階段滑坡中部土體運動速度,V3為加速階段滑坡前緣土體運動速度;Vmax為滑坡加速階段的最大速度值;h為滑體豎直方向位移。
較佳地,通過公式(6),確定滑坡加速階段獲得最大速度的時間;公式(6)如下所示:
tr為滑坡加速階段獲得最大速度的時間。
應(yīng)當理解,以上滑坡預(yù)報裝置包括的單元僅為根據(jù)該設(shè)備裝置實現(xiàn)的功能進行的邏輯劃分,實際應(yīng)用中,可以進行上述單元的疊加或拆分。并且該實施例提供的滑坡預(yù)報裝置所實現(xiàn)的功能與上述實施例提供的滑坡預(yù)報方法一一對應(yīng),對于該裝置所實現(xiàn)的更為詳細的處理流程,在上述方法實施例一中已做詳細描述,此處不再詳細描述。
綜上所述,本發(fā)明實施例提供的一種滑坡預(yù)報方法及裝置,本發(fā)明綜合運用流變力學的長期強度特征、流動特性和蠕變特性,對滑坡進行時間預(yù)報,即通過滑坡減速階段結(jié)束等速階段開始的轉(zhuǎn)折時間預(yù)報和滑坡加速階段獲得最大速度的時間預(yù)報分析滑坡運動狀態(tài),真正考慮了力與變形間的實質(zhì)問題,根據(jù)滑坡發(fā)展的不同階段,采用不同的分析方法與預(yù)報參數(shù)及標準,更符合實際;進一步,將受力狀態(tài)與動態(tài)規(guī)律相結(jié)合是滑坡時間預(yù)報的關(guān)鍵,滑坡分級預(yù)報模式能夠考慮到參數(shù)采集的可能性與可靠性,而且這些數(shù)據(jù)均可由通常的試驗方法和量測手段,甚至可通過經(jīng)驗獲得統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
以上公開的僅為本發(fā)明的幾個具體實施例,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍,倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi),則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。