专利名称：：一种在降雨条件下土边坡稳定性预测预报方法
技术领域：
：本发明属土边坡工程建设中对土边坡的稳定性预测预报方法
技术领域：
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背景技术：
：在边坡工程建设中，降雨引起土边坡失稳研究虽然属于边坡工程研究范围，但其预测预报方法不能生搬硬套现有的边坡稳定性预观仿法，它的失稳跟降雨关系密切，所以需要建立一种方便、简洁、有效的因降雨弓跑土边坡失稳预测预报方法。
发明内容为了克服现有技术缺点，本发明特征主要有四点一是综合分析控制土边坡稳定性有关因素，包括边坡形成时间长短、有效连续降雨量大小、前期降雨量大小、坡高程度、坡度大小、土质中碎石含量特征、土体密实度情况、坡面地貌特征、土体干湿程度、坡顶特征、坡面植被覆盖特征等，建立土边坡稳定性控制因素综合表，见表l。.表1土边坡稳定性控制因素综合表二是根据稳定性控制综合分析因素，以连续降雨量作为因变量，以土边坡稳定性控制影响因素作自变量，建立数学回归方程(y-"+V^+6^T2+八+~Xy+A+6X±《，式中的^是因素的赋值，都是/，因而算出的回归系数^是各个因素/的系数，这个系数就是该因素在计算土坡抗洪能力是应给的数值，或说是该因素应打的抗洪能力分数，"为基本分，f为判定修正分。各项相加就是该土边坡总的抗洪能力厶)，进行回归分析，得到土边坡总的抗洪能力值，并将该值根据实际情况分为最差、低等、低中等、中等与高等5个级别，经过反复迭代计算，最终建立各个控制因素抗洪能力评分表，见表2，表中d为天数，坡度与坡高分^^用插值法进行计算。<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>表2土边i皮抗洪能力评分表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>三是根据统计分析区域滑坡与降雨之间的关系，建立有效降雨量统计表，得到该区域有效降雨量阀值，并将有效降雨量等级分为te等、中等、中高等、高等四个级别。四是根据抗洪能力评力嗜(表2)，结合各种降雨量规律与特征，建^±边坡在降雨条件下的稳定性警戒等级图，见表3。表3降雨条件下土边坡稳定性警戒等级划分图<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>本发明具有以下四个优点，一是综合考虑土边坡稳定性控制因素，为土边坡稳定性预测提高有效性与精度。二是根据土边i皮稳定性综合控制因素，通过回归方程，能很快得到各种控制因素抗洪能力分值。三是依靠区域统计分析滑坡与降雨的关系，得到有效降雨量阀值具有更强说服力。四是将土边坡抗洪能力进行5级划分与将有效降雨量四级戈盼，并粒降雨劍牛下的土边坡稳定性警戒等级图，简明1^1。具体实施例方式本发明的特征是(1)以边坡形成时间、有效连续降雨量、前期降雨量、坡高、坡度、土质特征、土体密实度、坡面地貌特征、土体干湿程度、坡顶特征与坡面植被特征；共11个因素作为降雨^#下的土边坡稳定性控制因素；并依序建成图表；其中土质特征下并列设有碎石土和砂粘土两栏；土体密实度下并列设有密实、中密、松I5[H栏；坡面地貌特征下并列设有单面形和分P介形两栏；土体干湿f呈度下并列设有干和湿两栏；坡顶特征下并列设有水平和斜面两栏；坡面植被特征下并列设有优、良、差三栏；(2).以连续降雨量作为因变量，以ll个控制影响因素作自变量，建立数学回归方程，即7="+^^+62^2+八+6A+6J±《，式中的X乂是因素的赋值，都是/，回归系数~是各个因素/的系数，"为基本分，^为判定修正分，经过计算得到ll个控审晒素抗洪能力分值，其中边坡形成时间小于4年，抗洪能力^HI为o分，边坡形成时间大于或等于4年，抗洪能力分值为4分，有效连续降雨分值为12xd，坡度为20度、25度、30度、40度、45度与50度时，对应的抗洪能力分值为35分、26分、10分、-6分、-23分、-39分、-55分，坡高为5米、10米、15米、20米与25米时对应的抗洪能力分值为10分、-18分、-47分、-76分、-105分，土体密实度为密实、中密与松散时对应的抗洪能力分值分别为40分、20分、0分，坡顶面为7K平时对应的抗洪能力分值为0分，坡顶面为斜面时对应的抗洪能力分值为7分，坡面为单面形时对应的抗洪能力分值为21分，坡面为分阶梯形时对应的抗洪能力分值为0分，坡体干燥时对应的抗洪能力分值为15分，坡体湿润时对应的抗洪能力分值为0分，坡面植被为优、良、差时对应的抗洪能力分值分别为30分、0分、-20分，坡体土质为碎石土组成时对应的抗洪能力分值为12分，坡体土质为粘土组成时对应的抗洪能力分值为0分，坡体抗洪能力基本分值为82分，各项相加就是该土边坡总的抗洪能力^，该值划分为最差、低等、低中等、中等与高等5个级别；(3)通过区域滑坡与降雨关系调查统计分析得出滑坡发生时有效降雨量阀值，并将有效降雨量等级分为低等、中等、中高等、高等4个级别；(4).根据土边坡总的抗洪能力划分的最差、低等、低中等、中等与高等5个级别，又以及根据有效降雨量等级划分的低等、中等、中高等、高等4个级别，粒的土边坡在降雨斜牛下的稳定性警戒等级。对某一指定土边坡在降雨斜牛下稳定性预测预报实施方式如下。1、第一步，建立土边坡稳定性控制因素综合表(见表l)。2、第二步，通过土边坡稳定性控制因素，建立数学回归方程，进行回归分析，得到各个控制因素抗洪能力评分表(见表2)，表中d为天数，坡度与坡高分ft^用插值法进行计算，并将土边坡总的抗洪能力值划分为最差、低等、低中等、中等与高等5个级别。3、第三步，通过区域滑坡与降雨关系调查统计分析，得出滑坡时有效降雨量阀值，并将有效降雨量等级分为低等、中等、中高等、高等4个级别。4、第四步，根据抗洪能力评分表(见表2)，结合各种降雨量规律与特征，建立土边坡在降雨条件下的稳定性警戒等级图(见表3)。该图表中"不警戒"为绿色；"中等警戒"为黄色；"严重警戒"为红色。5、第五步，根据土边坡在降雨条件下的稳定性警戒等级图(见表3)，预测预报某一边坡所处的稳定性状态。6、举例说明，假设某一新近形成的土质边坡，形成年限分(0分)，土质为砂粘土(0分)，坡度30°(10分)，坡高10m(-18分)，密实度中密(20分)，坡顶水平(O分)，坡面单面(21分)，坡面平时无湿地或泉水出露(ll分)，植被良好(O分)，凭经验给予判断分(十15分)。根据(5-l)式，该土边坡抗洪能力分值为J",82+0+0+10+(-18)+20+0+21+ll+0+15-141mm因而，该土坡所能承受一场连续有效降雨量为141mm。当一场连续有效降雨j超过141mm后该土坡便很可能会破坏失稳。权利要求1、一种在降雨条件下土边坡稳定性预测预报方法，其特征是(1)以边坡形成时间、有效连续降雨量、前期降雨量、坡高、坡度、土质特征、土体密实度、坡面地貌特征、土体干湿程度、坡顶特征与坡面植被特征；共11个因素作为降雨条件下的土边坡稳定性控制因素；并依序建成图表；其中土质特征下并列设有碎石土和砂粘土两栏；土体密实度下并列设有密实、中密、松散三栏；坡面地貌特征下并列设有单面形和分阶形两栏；土体干湿程度下并列设有干和湿两栏；坡顶特征下并列设有水平和斜面两栏；坡面植被特征下并列设有优、良、差三栏；(2).以连续降雨量作为因变量，以11个控制影响因素作自变量，建立数学回归方程，即Y＝a+b1X1+b2X2+Λ+bjXj+Λ+bnXn±ζ，式中的Xj是因素的赋值，都是I，回归系数bj是各个因素I的系数，a为基本分，ζ为判定修正分，经过计算得到11个控制因素抗洪能力分值，其中边坡形成时间小于4年，抗洪能力分值为0分，边坡形成时间大于或等于4年，抗洪能力分值为4分，有效连续降雨分值为12×d，坡度为20度、25度、30度、40度、45度与50度时，对应的抗洪能力分值为35分、26分、10分、-6分、-23分、-39分、-55分，坡高为5米、10米、15米、20米与25米时对应的抗洪能力分值为10分、-18分、-47分、-76分、-105分，土体密实度为密实、中密与松散时对应的抗洪能力分值分别为40分、20分、0分，坡顶面为水平时对应的抗洪能力分值为0分，坡顶面为斜面时对应的抗洪能力分值为7分，坡面为单面形时对应的抗洪能力分值为21分，坡面为分阶梯形时对应的抗洪能力分值为0分，坡体干燥时对应的抗洪能力分值为15分，坡体湿润时对应的抗洪能力分值为0分，坡面植被为优、良、差时对应的抗洪能力分值分别为30分、0分、-20分，坡体土质为碎石土组成时对应的抗洪能力分值为12分，坡体土质为粘土组成时对应的抗洪能力分值为0分，坡体抗洪能力基本分值为82分，各项相加就是该土边坡总的抗洪能力Jp，该值划分为最差、低等、低中等、中等与高等5个级别；(3).通过区域滑坡与降雨关系调查统计分析得出滑坡发生时有效降雨量阀值，并将有效降雨量等级分为低等、中等、中高等、高等4个级别；(4).根据土边坡总的抗洪能力划分的最差、低等、低中等、中等与高等5个级别，又以及根据有效降雨量等级划分的低等、中等、中高等、高等4个级别，建立的土边坡在降雨条件下的稳定性警戒等级。全文摘要一种在降雨条件下土边坡稳定性预测预报方法，本发明方法是首先通过11个参数建立土边坡稳定性控制因素综合表(表1)，再通过土边坡稳定性控制因素数学回归分析，建立各个控制因素抗洪能力评分表(表2)，然后通过区域滑坡与降雨关系调查统计分析，得出滑坡时有效降雨量阀值，最后是根据抗洪能力评分表(表2)，结合各种降雨量规律与特征，建立土边坡在降雨条件下的稳定性警戒等级图(表3)，根据土边坡在降雨条件下的稳定性警戒等级图(表3)，对某一边坡所处的稳定性状态进行预测预报。文档编号G01N3/00GK101598721SQ20091009452公开日2009年12月9日申请日期2009年5月27日优先权日2009年5月27日发明者崔大勇,张吉春,彭振斌,杨世相,段德磊,赭王,王继华,玲肖,赵春宏,英邹,安陈申请人:云南省电力设计院