本發(fā)明涉及公路防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，它涉及一種山區(qū)公路棚洞適配性設(shè)計(jì)模型的構(gòu)建方法。

背景技術(shù)：

1、西部山區(qū)公路條件惡劣，高位崩塌落石、泥石流、碎屑流嚴(yán)重影響過(guò)往車輛人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，同時(shí)已建的棚洞結(jié)構(gòu)在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中也多次出現(xiàn)被砸壞、洞口掩埋的病害情況。

2、現(xiàn)有的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)很難有效的指導(dǎo)棚洞設(shè)計(jì)，導(dǎo)致行業(yè)有需求且標(biāo)準(zhǔn)有缺失，具體體現(xiàn)在：

3、1.山區(qū)公路大量高位崩塌災(zāi)害、泥石流等災(zāi)害亟需棚洞防護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)過(guò)往車輛進(jìn)行保護(hù)；

4、2.沒(méi)有專門的棚洞規(guī)范指導(dǎo)設(shè)計(jì)，亟需基于能量等級(jí)和防護(hù)對(duì)象的棚洞適配性設(shè)計(jì)方法進(jìn)行指導(dǎo)設(shè)計(jì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種山區(qū)公路棚洞適配性設(shè)計(jì)模型的構(gòu)建方法，以解決上述背景技術(shù)中存在的問(wèn)題。

2、本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

3、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種山區(qū)公路棚洞適配性設(shè)計(jì)模型的構(gòu)建方法，包括以下步驟：

4、獲取受災(zāi)公路點(diǎn)的地理信息，并根據(jù)地理信息確定受災(zāi)公路點(diǎn)的災(zāi)害類型，地理信息至少包括邊坡地質(zhì)信息、水文氣象信息、歷史災(zāi)害信息；

5、獲取在預(yù)置比例下受災(zāi)公路點(diǎn)的地形圖，并根據(jù)地形圖確定受災(zāi)公路點(diǎn)的地形條件；

6、獲取受災(zāi)公路點(diǎn)的地方需求和道路交通量，確定受災(zāi)公路點(diǎn)的保通需求等級(jí)，通過(guò)調(diào)用災(zāi)害類型、地形條件和保通需求等級(jí)，基于深度學(xué)習(xí)和反演模型提出公路棚洞適配性的結(jié)構(gòu)模型以及結(jié)構(gòu)模型輸出的待建棚洞的結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計(jì)模型包括結(jié)構(gòu)模型；

7、根據(jù)地形條件得到受災(zāi)公路點(diǎn)的坡面物理參數(shù)，并根據(jù)坡面物理參數(shù)和地形條件確定受災(zāi)公路點(diǎn)的災(zāi)害沖擊能量；

8、根據(jù)受災(zāi)公路點(diǎn)的落石粒徑和泥石流方量，結(jié)合災(zāi)害沖擊能量計(jì)算得到受災(zāi)公路點(diǎn)的沖擊荷載；

9、根據(jù)受災(zāi)公路點(diǎn)的鉆探巖心抗壓強(qiáng)度指標(biāo)和/或水位線，得到受災(zāi)公路點(diǎn)的基礎(chǔ)承載力；

10、通過(guò)調(diào)用災(zāi)害沖擊能量、沖擊荷載和基礎(chǔ)承載力，基于深度學(xué)習(xí)提出公路棚洞適配性的材料模型以及材料模型輸出的待建棚洞的結(jié)構(gòu)用材料，設(shè)計(jì)模型包括材料模型。

11、本發(fā)明的有益效果是：本方案中，利用需建棚洞的守在公路點(diǎn)的防護(hù)需求和災(zāi)害沖擊能量的大小等數(shù)據(jù)的總和計(jì)算和分析，進(jìn)行適配性設(shè)計(jì)得到對(duì)應(yīng)的待建棚洞的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)用材料，一方面，可以使得到的待建棚洞能夠滿足建立條件、抗災(zāi)需要等，另一方面，在建立成本上也得到了有效的控制，避免了由于環(huán)境惡劣而建立起的棚洞不能滿足需求，以及建立成本與環(huán)境的惡劣程度不匹配導(dǎo)致建設(shè)成本過(guò)高的情況。

12、本方案中，通過(guò)獲取受災(zāi)公路點(diǎn)的各個(gè)數(shù)據(jù)而建立的結(jié)構(gòu)模型和材料模型，在實(shí)際使用時(shí)，通過(guò)不同受災(zāi)公路點(diǎn)的各個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)結(jié)構(gòu)模型和材料模型進(jìn)行不斷的更新，從而快速的獲取不同受災(zāi)公路點(diǎn)對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)用材料，對(duì)棚洞的適應(yīng)性涉及提供了一種優(yōu)質(zhì)、快速的解決方案，實(shí)現(xiàn)了有效的對(duì)過(guò)往車輛進(jìn)行保護(hù)，并且達(dá)到了對(duì)棚洞規(guī)范設(shè)計(jì)的指導(dǎo)效果。

13、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

14、進(jìn)一步，上述地理信息通過(guò)實(shí)地調(diào)查獲??；在地理信息中，地址信息至少包括基巖類型、覆蓋層厚度、基巖節(jié)理裂隙、巖層產(chǎn)狀和巖石風(fēng)化情況；水文氣象信息至少包括降雨量和平均氣溫。

15、進(jìn)一步，上述災(zāi)害類型至少包括高位崩塌、零星落石、坡面碎屑流、泥石流。

16、進(jìn)一步，上述地形圖通過(guò)無(wú)人機(jī)航拍和衛(wèi)星掃描技術(shù)獲取。

17、進(jìn)一步，上述地形條件至少包括橋隧相接區(qū)、臨河狹窄區(qū)、臨河寬闊區(qū)、臨崖狹窄區(qū)、臨崖寬闊區(qū)。

18、進(jìn)一步，上述結(jié)構(gòu)形式至少包括拱形棚洞、封閉矩形棚洞、輕型鋼棚洞，柔性網(wǎng)棚洞、簡(jiǎn)支矩形棚洞。

19、進(jìn)一步，上述結(jié)構(gòu)用材料至少包括普通鋼筋混凝土、纖維鋼筋混凝土、緩沖砂、緩沖聚合物。

20、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種山區(qū)公路棚洞適配性設(shè)計(jì)模型的構(gòu)建系統(tǒng)，應(yīng)用于第一方面中任一項(xiàng)的一種山區(qū)公路棚洞適配性設(shè)計(jì)模型的構(gòu)建方法，包括：

21、第一模塊，用于獲取受災(zāi)公路點(diǎn)的地理信息，并根據(jù)地理信息確定受災(zāi)公路點(diǎn)的災(zāi)害類型，地理信息至少包括邊坡地質(zhì)信息、水文氣象信息、歷史災(zāi)害信息；

22、第二模塊，用于獲取在預(yù)置比例下受災(zāi)公路點(diǎn)的地形圖，并根據(jù)地形圖確定受災(zāi)公路點(diǎn)的地形條件；

23、第三模塊，用于獲取受災(zāi)公路點(diǎn)的地方需求和道路交通量，確定受災(zāi)公路點(diǎn)的保通需求等級(jí)，通過(guò)調(diào)用災(zāi)害類型、地形條件和保通需求等級(jí)，基于深度學(xué)習(xí)和反演模型提出公路棚洞適配性的結(jié)構(gòu)模型以及結(jié)構(gòu)模型輸出的待建棚洞的結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計(jì)模型包括結(jié)構(gòu)模型；

24、第四模塊，用于根據(jù)地形條件得到受災(zāi)公路點(diǎn)的坡面物理參數(shù)，并根據(jù)坡面物理參數(shù)和地形條件確定受災(zāi)公路點(diǎn)的災(zāi)害沖擊能量；

25、第五模塊，用于根據(jù)受災(zāi)公路點(diǎn)的落石粒徑和泥石流方量，結(jié)合災(zāi)害沖擊能量計(jì)算得到受災(zāi)公路點(diǎn)的沖擊荷載；

26、第六模塊，用于根據(jù)受災(zāi)公路點(diǎn)的鉆探巖心抗壓強(qiáng)度指標(biāo)和/或水位線，得到受災(zāi)公路點(diǎn)的基礎(chǔ)承載力；

27、第七模塊，用于通過(guò)調(diào)用災(zāi)害沖擊能量、沖擊荷載和基礎(chǔ)承載力，基于深度學(xué)習(xí)提出公路棚洞適配性的材料模型以及材料模型輸出的待建棚洞的結(jié)構(gòu)用材料，設(shè)計(jì)模型包括材料模型。

28、第三方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)第一方面中任一項(xiàng)的方法。

29、第四方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)指令，計(jì)算機(jī)指令使計(jì)算機(jī)執(zhí)行第一方面中任一項(xiàng)的方法。

30、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下的有益效果：

31、在本申請(qǐng)中，利用需建棚洞的守在公路點(diǎn)的防護(hù)需求和災(zāi)害沖擊能量的大小等數(shù)據(jù)的總和計(jì)算和分析，進(jìn)行適配性設(shè)計(jì)得到對(duì)應(yīng)的待建棚洞的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)用材料，一方面，可以使得到的待建棚洞能夠滿足建立條件、抗災(zāi)需要等，另一方面，在建立成本上也得到了有效的控制，避免了由于環(huán)境惡劣而建立起的棚洞不能滿足需求，以及建立成本與環(huán)境的惡劣程度不匹配導(dǎo)致建設(shè)成本過(guò)高的情況。

32、在本申請(qǐng)中，通過(guò)獲取受災(zāi)公路點(diǎn)的各個(gè)數(shù)據(jù)而建立的結(jié)構(gòu)模型和材料模型，在實(shí)際使用時(shí)，通過(guò)不同受災(zāi)公路點(diǎn)的各個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)結(jié)構(gòu)模型和材料模型進(jìn)行不斷的更新，從而快速的獲取不同受災(zāi)公路點(diǎn)對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)用材料，對(duì)棚洞的適應(yīng)性涉及提供了一種優(yōu)質(zhì)、快速的解決方案，實(shí)現(xiàn)了有效的對(duì)過(guò)往車輛進(jìn)行保護(hù)，并且達(dá)到了對(duì)棚洞規(guī)范設(shè)計(jì)的指導(dǎo)效果。

技術(shù)特征：

1.一種山區(qū)公路棚洞適配性設(shè)計(jì)模型的構(gòu)建方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種山區(qū)公路棚洞適配性設(shè)計(jì)模型的構(gòu)建方法，其特征在于，所述地理信息通過(guò)實(shí)地調(diào)查獲取；在所述地理信息中，所述地址信息至少包括基巖類型、覆蓋層厚度、基巖節(jié)理裂隙、巖層產(chǎn)狀和巖石風(fēng)化情況；所述水文氣象信息至少包括降雨量和平均氣溫。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種山區(qū)公路棚洞適配性設(shè)計(jì)模型的構(gòu)建方法，其特征在于，所述災(zāi)害類型至少包括高位崩塌、零星落石、坡面碎屑流、泥石流。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種山區(qū)公路棚洞適配性設(shè)計(jì)模型的構(gòu)建方法，其特征在于，所述地形圖通過(guò)無(wú)人機(jī)航拍和衛(wèi)星掃描技術(shù)獲取。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種山區(qū)公路棚洞適配性設(shè)計(jì)模型的構(gòu)建方法，其特征在于，所述地形條件至少包括橋隧相接區(qū)、臨河狹窄區(qū)、臨河寬闊區(qū)、臨崖狹窄區(qū)、臨崖寬闊區(qū)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種山區(qū)公路棚洞適配性設(shè)計(jì)模型的構(gòu)建方法，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)形式至少包括拱形棚洞、封閉矩形棚洞、輕型鋼棚洞，柔性網(wǎng)棚洞、簡(jiǎn)支矩形棚洞。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種山區(qū)公路棚洞適配性設(shè)計(jì)模型的構(gòu)建方法，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)用材料至少包括普通鋼筋混凝土、纖維鋼筋混凝土、緩沖砂、緩沖聚合物。

8.一種山區(qū)公路棚洞適配性設(shè)計(jì)模型的構(gòu)建系統(tǒng)，應(yīng)用于權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的一種山區(qū)公路棚洞適配性設(shè)計(jì)模型的構(gòu)建方法，其特征在于，包括：

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法。

10.一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)指令，計(jì)算機(jī)指令使計(jì)算機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種山區(qū)公路棚洞適配性設(shè)計(jì)模型的構(gòu)建方法，涉及公路防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域，該方法包括：通過(guò)調(diào)用災(zāi)害類型、地形條件和保通需求等級(jí)，基于深度學(xué)習(xí)和反演模型提出公路棚洞適配性的結(jié)構(gòu)模型以及結(jié)構(gòu)模型輸出的待建棚洞的結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計(jì)模型包括結(jié)構(gòu)模型；通過(guò)調(diào)用災(zāi)害沖擊能量、沖擊荷載和基礎(chǔ)承載力，基于深度學(xué)習(xí)提出公路棚洞適配性的材料模型以及材料模型輸出的待建棚洞的結(jié)構(gòu)用材料，設(shè)計(jì)模型包括材料模型，可以使得到的待建棚洞能夠滿足建立條件、抗災(zāi)需要等，并且在建立成本上也得到了有效的控制，避免了由于環(huán)境惡劣而建立起的棚洞不能滿足需求，以及建立成本與環(huán)境的惡劣程度不匹配導(dǎo)致建設(shè)成本過(guò)高的情況。

技術(shù)研發(fā)人員：袁松,陳宏偉,李鵬,孫瑞峰,李周明,王希寶,趙鵬,王星光,焦海明,王錚,呂修峰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川省交通勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21