一种土质边坡滑动面综合预报方法
【技术领域】
[0001] 本发明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。
【背景技术】
[0002] 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。
[0003]目前现有技术中：
[0004] 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"的中国发明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。
[0005] 发明专利"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。
【发明内容】
[0006] 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 发明提出了 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。
[0007] 其技术方案如下：
[0008] -种土质边坡滑动面综合预报方法，包括以下步骤：
[0009] 1)探地雷达法
[0010] 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。
[0011] 布设边坡的横向、纵向监测线（点）。
[0012] 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；
[0013] 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；
[0014] 天线紧贴于地表表面，逐点进行检测；
[0015] 天线尽量放置于测线之上；
[0016] 随时记录可能对检测产生电磁影响的物体及其位置；
[0017] 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。
[0018] 2)高密度电法
[0019] 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。
[0020] 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。
[0021] 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。
[0022] 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。
[0023] 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。
[0024] 数据采集存储于测量仪器上，以保证数据真实可靠；
[0025] 记录每一测点高程，在数据处理时进行高程较正；
[0026] 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；
[0027] 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。
[0028] 3)面波勘探法
[0029] 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。
[0030] 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。
[0031] 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：
[0032] 确定面波时间一空间窗口；
[0033] 在频率一波数域内提取面波；
[0034] 进行频散分析并形成频散曲线图；
[0035] 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；
[0036] 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；
[0037] 据反演的结果绘制成彩色的地层瑞雷波波速影像图。
[0038] 本发明的有益效果为：本发明集成了探地雷达法、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】
[0039] 图1探地雷达工作原理图；
[0040] 图2高密度电阻率法的装置形式；
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