一种内外耦合的滑坡致灾机理分析方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114200109A(43)申请公布日2022.03.18(21)申请号202111527874.9G01S7/41(2006.01)(22)申请日2021.12.14(71)申请人西北大学地址710065陕西省西安市碑林区太白北路229号(72)发明人刘雅邱海军杜驰胥瑶朱亚茹张娟娟(74)专利代理机构西安铭泽知识产权代理事务所(普通合伙)61223代理人谢欢(51)Int.Cl.G01N33/24(2006.01)G01N3/08(2006.01)G01S13/90(2006.01)G01S13/88(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种内外耦合的滑坡致灾机理分析方法(57)摘要本发明公开了一种内外耦合的滑坡致灾机理分析方法，涉及地质灾害分析技术领域，根据地质灾害历史数据选定目标区域，通过结合雷达遥感数据、地质力学模拟软件和实地调查手段，确定目标区域的地表位移速率、位移量、内力变化、塑性区变化和稳定性情况。基于InSAR获取滑坡地表位移速率，采用FLAC3D仿真追溯滑坡内应力变化情况，模拟滑坡自重条件下以及外诱因影响下的应力和塑性区变化情况，耦合滑坡的形成、变形过程；本申请提供的一种内外耦合的滑坡致灾机理分析方法，将地表形变监测与地质内应力追溯结合，耦合InSAR和基于有限差分的FLAC3D数值模拟方法，监测滑坡运动变形过程中内外力作用结果，进行致灾机理分析，为进一步减灾防灾提供建议。CN114200109ACN114200109A权利要求书1/2页1.一种内外耦合的滑坡致灾机理分析方法，其特征在于，包括以下步骤：获取地质灾害数据；根据地质灾害数据选定目标区域；采用InSAR区域识别技术进行目标区域滑坡灾害的识别；对目标区域进行野外核查，根据目标区域滑坡灾害的识别结果和野外核查结果，对存在滑坡危害的目标区域进行滑坡形变数据的监测；依照滑坡形变数据的监测结果，确定目标滑坡位置的土力学参数；基于目标滑坡位置的土力学参数，采用FLAC3D仿真追溯滑坡内应力变化情况；增加外部模拟条件，模拟外诱因影响下的应力和塑性区变化情况；结合滑坡形变数据以及外诱因影响下的应力和塑性区变化情况，耦合形成滑坡变形过程；根据形成滑坡变形过程，确定目标区域滑坡的类型及不同阶段的受力形变过程。2.如权利要求1所述的一种内外耦合的滑坡致灾机理分析方法，其特征在于，所述采用InSAR区域识别分析技术进行目标区域滑坡灾害的识别的步骤，包括：利用雷达向目标区域发射微波，然后接收目标反射的回波，得到同一目标区域成像的SAR复影像对；若复影像对之间存在相干条件，SAR复影像对共轭相乘可以得到干涉图；根据干涉图的相位值，得出两次成像中微波的路程差，从而计算出目标地区的地形、地貌以及表面的微小变化；根据目标地区的地形、地貌以及表面的微小变化，得出目标区域滑坡灾害识别结果。3.如权利要求1所述的一种内外耦合的滑坡致灾机理分析方法，其特征在于，所述对目标区域进行野外核查，根据目标区域滑坡灾害的识别结果和野外核查结果，对存在滑坡危害的目标区域进行滑坡形变数据的监测的步骤，包括：获取目标区域的遥感影像数据，所述遥感影像数据包括哨兵1号SAR影像数据和ALOS数据；基于目标区域的遥感影像数据，采用Stacking技术锁定目标滑坡位置；确定目标滑坡位置后，联合PS点和DS点的时序，对目标滑坡位置进行分析，获取滑坡的位移结果；根据滑坡的位移结果，采用ArcGIS处理展示目标区域的滑坡形变数据。4.如权利要求1所述的一种内外耦合的滑坡致灾机理分析方法，其特征在于，所述依照滑坡形变数据的监测结果，确定目标滑坡位置的土力学参数的步骤，包括：对目标滑坡位置进行钻探，获得该位置的试样土；对试样土进行力学实验，获取目标滑坡位置各地层的土力学参数。5.如权利要求4所述的一种内外耦合的滑坡致灾机理分析方法，其特征在于，所述基于目标滑坡位置的土力学参数，采用FLAC3D仿真追溯滑坡内应力变化情况的步骤，包括：基于目标滑坡位置的土力学参数，构建目标滑坡位置的仿真模型；根据目标滑坡位置的钻探结果，设置仿真模型的边界；设置仿真模型中滑坡的重力场及初始应力比，模拟生成初始应力场。6.如权利要求1所述的一种内外耦合的滑坡致灾机理分析方法，其特征在于，所述增加2CN114200109A权利要求书2/2页外部模拟条件，模拟外诱因影响下的应力和塑性区变化情况的步骤，包括：在仿真模型添加相应的流体参数，模拟降雨条件；设置不同降雨工况，比较不同降雨时长及不同降雨量下的滑坡体应力场、最大剪切破坏、塑性区开展和稳定性情况及后续滑坡垮塌破坏过程；得到滑坡在外诱因影响下的应力和塑性区变化情况。7.如权利要求1所述的一种内外