本發(fā)明涉及邊坡治理，具體而言，涉及一種邊坡巖土的參數(shù)反演方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、土工試驗(yàn)法因巖土體試樣在取樣、運(yùn)輸、試驗(yàn)的過程中會受到不同程度的擾動，尤其是破碎的風(fēng)化巖層，所以很多時(shí)候試驗(yàn)法得到的參數(shù)并不能反映巖土體的全部真實(shí)狀態(tài)。經(jīng)驗(yàn)法則受限于工程師的個(gè)人能力和經(jīng)驗(yàn)積累的范圍，存在一定的局限性且忽略實(shí)際工程地質(zhì)情況對參數(shù)的影響，因此在實(shí)際工程實(shí)際應(yīng)用中，研究結(jié)果的可靠性不高。傳統(tǒng)的巖土體抗剪強(qiáng)度參數(shù)的反演方法僅僅適用于均質(zhì)、單一滑面且滑坡模型和邊界條件已知的情況，且在分析某些復(fù)合型邊坡穩(wěn)定性問題時(shí)，為保證選取巖土體抗剪強(qiáng)度參數(shù)的可靠性，傳統(tǒng)的反演方法無法同時(shí)對多層巖土體的抗剪強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行反演。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種邊坡巖土的參數(shù)反演方法及系統(tǒng)，以改善上述問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

2、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N邊坡巖土的參數(shù)反演方法，包括：

3、獲取邊坡的表層地形和土層分界，根據(jù)邊坡的表層地形和土層分解在仿真模擬軟件中建立邊坡三維模型；

4、確定邊坡三維模型的待反演區(qū)段，對待反演區(qū)段的抗剪強(qiáng)度參數(shù)隨機(jī)賦值，并利用仿真模擬軟件對邊坡三維模型進(jìn)行仿真；

5、在邊坡三維模型的待反演區(qū)段布置多個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，采集仿真過程中監(jiān)測點(diǎn)的位移和應(yīng)力，利用監(jiān)測點(diǎn)的應(yīng)力計(jì)算待反演區(qū)段的局部安全系數(shù)；

6、將監(jiān)測點(diǎn)的位移作為輸入層、待反演區(qū)段的抗剪強(qiáng)度參數(shù)和局部安全系數(shù)作為輸出層構(gòu)建數(shù)據(jù)集；

7、構(gòu)建徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，利用所述數(shù)據(jù)集對徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，得到訓(xùn)練完成的參數(shù)反演模型。

8、第二方面，本申請還提供了一種邊坡巖土的參數(shù)反演系統(tǒng)，包括：

9、模型建立模塊：獲取邊坡的表層地形和土層分界，根據(jù)邊坡的表層地形和土層分解在仿真模擬軟件中建立邊坡三維模型；

10、仿真模塊：確定邊坡三維模型的待反演區(qū)段，對待反演區(qū)段的抗剪強(qiáng)度參數(shù)隨機(jī)賦值，并利用仿真模擬軟件對邊坡三維模型進(jìn)行仿真；

11、計(jì)算模塊：在邊坡三維模型的待反演區(qū)段布置多個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，采集仿真過程中監(jiān)測點(diǎn)的位移和應(yīng)力，利用監(jiān)測點(diǎn)的應(yīng)力計(jì)算待反演區(qū)段的局部安全系數(shù)；

12、數(shù)據(jù)集構(gòu)建模塊：將監(jiān)測點(diǎn)的位移作為輸入層、待反演區(qū)段的抗剪強(qiáng)度參數(shù)和局部安全系數(shù)作為輸出層構(gòu)建數(shù)據(jù)集；

13、訓(xùn)練模塊：構(gòu)建徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，利用所述數(shù)據(jù)集對徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，得到訓(xùn)練完成的參數(shù)反演模型。

14、第三方面，本申請還提供了一種邊坡巖土的參數(shù)反演設(shè)備，包括：

15、存儲器，用于存儲計(jì)算機(jī)程序；

16、處理器，用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)所述邊坡巖土的參數(shù)反演方法的步驟。

17、第四方面，本申請還提供了一種可讀存儲介質(zhì)，所述可讀存儲介質(zhì)上存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述基于邊坡巖土的參數(shù)反演方法的步驟。

18、本發(fā)明的有益效果為：

19、本發(fā)明通過建立三維邊坡模型計(jì)算不同參數(shù)組合下的位移和邊坡安全系數(shù)，以此作為反演分析的樣本數(shù)據(jù)，對rbf神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到訓(xùn)練后的參數(shù)反演模型。將現(xiàn)場監(jiān)測位移數(shù)據(jù)輸入?yún)?shù)反演模型中反演邊坡不同區(qū)段的抗剪強(qiáng)度參數(shù)、局部安全系數(shù)，并擬合現(xiàn)場監(jiān)測位移與邊坡加權(quán)點(diǎn)安全系數(shù)的定量函數(shù)關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)基于位移反分析方法的巖土體抗剪參數(shù)反演及邊坡動態(tài)穩(wěn)定性的快速評價(jià)分析。

20、本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種邊坡巖土的參數(shù)反演方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊坡巖土的參數(shù)反演方法，其特征在于,獲取邊坡的表層地形和土層分界，根據(jù)邊坡的表層地形和土層分解在仿真模擬軟件中建立邊坡三維模型，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的邊坡巖土的參數(shù)反演方法，其特征在于,確定邊坡三維模型的待反演區(qū)段和抗剪強(qiáng)度參數(shù)，對待反演區(qū)段的抗剪強(qiáng)度參數(shù)隨機(jī)賦值，并利用仿真模擬軟件對邊坡三維模型進(jìn)行仿真，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊坡巖土的參數(shù)反演方法，其特征在于,將監(jiān)測點(diǎn)的位移作為輸入層、待反演區(qū)段的抗剪強(qiáng)度參數(shù)和局部安全系數(shù)作為輸出層構(gòu)建數(shù)據(jù)集，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊坡巖土的參數(shù)反演方法，其特征在于,構(gòu)建徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，利用所述數(shù)據(jù)集對徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，得到訓(xùn)練完成的參數(shù)反演模型，包括：

6.一種邊坡巖土的參數(shù)反演系統(tǒng)，其特征在于，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的邊坡巖土的參數(shù)反演系統(tǒng)，其特征在于，所述模型建立模塊包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的邊坡巖土的參數(shù)反演系統(tǒng)，其特征在于，所述仿真模塊包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的邊坡巖土的參數(shù)反演系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)集構(gòu)建模塊包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的邊坡巖土的參數(shù)反演方法，其特征在于,訓(xùn)練模塊包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種邊坡巖土的參數(shù)反演方法及系統(tǒng)，涉及邊坡治理技術(shù)領(lǐng)域，包括獲取邊坡的表層地形和土層分界，根據(jù)邊坡的表層地形和土層分解在仿真模擬軟件中建立邊坡三維模型；對待反演區(qū)段的抗剪強(qiáng)度參數(shù)隨機(jī)賦值，并利用仿真模擬軟件對邊坡三維模型進(jìn)行仿真；在邊坡三維模型的待反演區(qū)段布置多個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，采集仿真過程中監(jiān)測點(diǎn)的位移和應(yīng)力，利用監(jiān)測點(diǎn)的應(yīng)力計(jì)算待反演區(qū)段的局部安全系數(shù)；將監(jiān)測點(diǎn)的位移作為輸入層、待反演區(qū)段的抗剪強(qiáng)度參數(shù)和局部安全系數(shù)作為輸出層構(gòu)建數(shù)據(jù)集；構(gòu)建徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，利用所述數(shù)據(jù)集對徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，得到訓(xùn)練完成的參數(shù)反演模型，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)對沿滑面不同位置的多層巖土體抗剪強(qiáng)度參數(shù)的確定。

技術(shù)研發(fā)人員：楊濤,熊文濤,滕漢卿,謝江偉,耿文燕,紀(jì)李志,馮治國,余家富
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西南交通大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21