一种土质边坡滑动面综合预报方法技术

本发明专利技术公开了一种土质边坡滑动面综合预报方法，该技术集成了探地雷达法、高密度电法、面波勘探法三个地球物理方法，从不同的物性差异与方法原理，实现了边坡滑动面现场数据的快速采集和实时数据处理、对比验证，能取长补短,能克服单一方法的不确定性,具有观测精度高、高效率、分辨率高、成果直观、可靠度高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种边坡滑动面预报技术，具体地说，涉及一种土质边坡滑动面综合 预报方法。
技术介绍
边坡滑动面的有效预报是边坡稳定性分析、边坡地质灾害识别、危险性评价、监测 预警的基础。目前工程界在边坡滑动面预报方面主要存在两个问题：第一、缺乏多种方法的 集成预报，预报方法单一，预报结果具有不确定性；第二、边坡滑动面的现行计算与规范中 均以极限平衡法为理论基础，常采用Bishop法、条分法等数值分析与有限元模拟方法，这 些方法在一定程度上脱离工程实际。因此，以上两个问题严重地影响了边坡滑动面预报的 准确性与时效性。目前现有技术中： 申请日为2014年11月26日，公开号为CN104404986A，名称为"一种岩质边坡潜 在滑动面的定量识别方法"的中国专利技术专利申请公开了一种岩质边坡潜在滑动面的定量识 别方法，该方法采用B0TDR/B0TDA分布式光纤传感技术，对边坡岩体进行分布式温度检测， 得到降雨入渗引起的岩体温度变化，通过边坡各监测孔中将岩性、张开度和地下水位变化 等参数与岩体温度变化进行关联分析，确定边坡的雨水入渗结构面，并结合分布式变形检 测时边坡滑动位置的对比分析，识别边坡潜在滑动面。 专利技术专利"一种岩质边坡潜在滑动面的定量识别方法"该方法仅针对岩质边坡，且 涉及的监测仪器和监测内容类型多，因此造成了 "一种岩质边坡潜在滑动面的定量识别方 法"整体适用性窄，成果不直观的特点。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在边坡滑动面预报方法适用性差、成果不直观等缺陷，本 专利技术提出了 。该技术集成了探地雷达法、高密度电法、面 波勘探法三个地球物理方法，从不同的物性差异与方法原理，实现了边坡滑动面现场数据 的快速采集和实时数据处理、对比验证，能取长补短，能克服单一方法的不确定性，具有观 测精度高、高效率、分辨率高、成果直观、可靠度高等优点。 其技术方案如下： -种土质边坡滑动面综合预报方法，包括以下步骤： 1)探地雷达法 根据边坡的地形，选择探测方式，探测方式包括连续线测与点测。 布设边坡的横向、纵向监测线（点）。 以"既能满足分辨率要求，又能满足检测深度要求"为准则选择天线； 对现场介电参数（或电磁波速）进行标定，并确定时窗、扫描样点数等采集参数； 天线紧贴于地表表面，逐点进行检测； 天线尽量放置于测线之上； 随时记录可能对检测产生电磁影响的物体及其位置； 采用RIS专用数据处理软件对所检测的雷达数据进行预处理和处理分析（标记和 粧号校正，添加标题、标识等），绘制边坡监测线的探地雷达图，探地雷达工作原理如图1所 示，压制规则和随机干扰，以尽可能高的分辨率在探地雷达图像剖面上显示反射波，突出有 用的异常信息（包括电磁波速度，振幅和波形等）来帮助解释。 2)高密度电法 选择骄鹏科技有限公司研制生产的E60DN型高密度电法工作站。测量A/D转换位 数为24位，最大输出峰值功率400Vpp/lpp,脉冲类型为方波，脉冲长度ls、2s、3s、4s可选， 可组成各种四极、三极装置。 开展不同排列装置对比试验。排列装置为对称四极、偶极、微分及联合三极装置， 依次用a、0、y、A、B来代表，温纳装置（Wenner)系数K= 2Jrr，其中r为电极间距，AM =MN=NB=nr。温纳装置（Wenner)反映剖面相对斯伦贝谢装置更平滑，浅部粘土层反映 明显，受干扰较小。 实施极距试验。首先以固定点距x沿测线布置一系列电极（电极数量与测量仪器 系统有关），相邻电极间距为x，取装置电极距a=n?x(n= 1，2, 3......)，将相距为a的 一组电极（四根电极）经转换开关接到仪器上，通过转换开关改变装置类型，一次完成该测 点上各种装置形式的Ps观测（电极排列中点为记录点），一个测点观测完后，通过开关自 动转接下一组电极（即向前移动一个点距X)，以同样方法进行该点观测，直到电极距为a 的整条剖面观测完为止。之后，再选取电极a= 2x，a= 3x，…，a= (n+l)x不同极距的 装置，重复以上观测。n称为隔离系数。极距扩大时，反映不同勘探深度的测点数将依次减 少。把测量结果置于测点下方深度为a的点位上，于是，整条剖面的测量结果便可以表示成 一种倒三角形（或倒梯形）二维断面的电性分布。各电极至少埋深三分之一电极高，并且 与地面均匀、紧密耦合，使其保持竖直状态，保持电缆线与各电极接口充分接触。 检测各道电极的接地电阻。对于接地电阻大于10K的电极要进行重新埋设；对于 接地电阻小于10K但相邻两道电极的接地电阻差在10倍以上时，要重新埋设电极，同时可 以浇盐水降低接地电阻。 排列布置完成后，应检查布设是否正确，连线是否牢固。经检测如发现有不稳定现 象，应检查电缆线与各电极的连接是否良好。 数据采集存储于测量仪器上，以保证数据真实可靠； 记录每一测点高程，在数据处理时进行高程较正； 仪器操作员要现场填写操作员记录和布极班报，野外记录清楚，对明显地物和干 扰源都有详细描述，以利于资料的判释； 经过RES2DINV自动迭代反演程序处理后绘制成高密度电法反演成果图，进一步 处理得到高密度电法推断解释图。 3)面波勘探法 选择骄鹏科技有限公司研制生产的Miniseis24A综合工程探测仪。具有24个高精 度记录道，采用A224位高精度、高速度模数转换器，具有最小25微秒的采样间隔和131dB 的动态范围。 采用了重锤激发，当锤子在地表产生一瞬态激振力时，就可以产生一个宽频带的R 波，这些不同频率的R波相互迭加，以脉冲信号的形式向外传播。接收道数为12道，采样间 隔为0. 5ms，采样率为1024,偏移距为5m，道间距为lm，最大炮检距为16m，检波器的固有频 率为4. 5Hz。 采用GeoRwa4. 0面波处理软件计算各频率条件下瑞雷波的传播速度： 确定面波时间一空间窗口； 在频率一波数域内提取面波； 进行频散分析并形成频散曲线图； 根据频散曲线的变化，对层数和各层速度的变化范围做出定性解释； 进行定量解释，确定各层的厚度，计算各层的横波传播速度（程序中已把面波波 速转化为横波波速），并对获得结果进行反演拟合解释，直到拟合相关系数满足要求为止； 据反演的结果绘制成彩色的地层瑞雷波波速影像图。 本专利技术的有益效果为：本专利技术集成了探地雷达法、高密度电法、面波勘探法，实现 了边坡滑动面现场数据的快速采集和实时数据处理，具有观测精度高、高效率、分辨率高、 成果直观等优点。【附图说明】 图1探地雷达工作原理图； 图2高密度电阻率法的装置形式；[0041当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种土质边坡滑动面综合预报方法，其特征在于，包括以下步骤：1)探地雷达法压制规则和随机干扰，以尽可能高的分辨率在探地雷达图像剖面上显示反射波，突出有用的异常信息来帮助解释；2)高密度电法测量A/D转换位数为24位，最大输出峰值功率400Vpp/1pp,脉冲类型为方波，脉冲长度1s、2s、3s、4s范围内选择，组成各种四极、三极装置；开展不同排列装置对比试验，排列装置为对称四极、偶极、微分及联合三极装置，各电极至少埋深三分之一电极高，并且与地面均匀、紧密耦合，使其保持竖直状态，保持电缆线与各电极接口充分接触；检测各道电极的接地电阻，对于接地电阻大于10K的电极要进行重新埋设；对于接地电阻小于10K但相邻两道电极的接地电阻差在10倍以上时，要重新埋设电极，同时可以浇盐水降低接地电阻；3)面波勘探法选择骄鹏科技有限公司研制生产的Miniseis24A综合工程探测仪，具有24个高精度记录道，采用ΔΣ24位高精度、高速度模数转换器，具有最小25微秒的采样间隔和131dB的动态范围；接收道数为12道，采样间隔为0.5ms，采样率为1024，偏移距为5m，道间距为1m，最大炮检距为16m，检波器的固有频率为4.5Hz；采用GeoRwa4.0面波处理软件计算各频率条件下瑞雷波的传播速度：确定面波时间—空间窗口；在频率—波数域内提取面波；进行频散分析并形成频散曲线图；根据频散曲线的变化，对层数和各层速度的变化范围做出定性解释；进行定量解释，确定各层的厚度，计算各层的横波传播速度，并对获得结果进行反演拟合解释，直到拟合相关系数满足要求为止；据反演的结果绘制成彩色的地层瑞雷波波速影像图。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马少坤，廖丽萍，孙方勇，赵艳林，江杰，陈立华，许英姿，刘莹，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西;45