CN103886176A - 确定蠕滑型边坡动态稳定性系数的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蠕滑型边坡动态稳定性定量评价方法。本发明的确定蠕滑型边坡动态稳定性系数的方法，包括如下步骤：（一）测定边坡相关参数及确定初始稳定性系数F₀；（二）布置边坡位移监测点与获取位移监测数据；（三）等速蠕变阶段边坡蠕变破坏失稳时间与稳定性系数F_t的确定；（四）边坡加速蠕变阶段起始点t_c及稳定性系数F_tc的确定；（五）蠕滑型边坡加速变形阶段动态稳定性系数的确定；（六）蠕滑型边坡失稳预警判据确定。本发明能够明确确定蠕变型滑坡失稳时间及其任意时刻滑坡安全系数，克服了传统极限平衡法无法对边坡的动态稳定性进行实时分析与评价的局限，可极大提高复杂蠕滑型边坡动态稳定性评价和监测预警的效率。

Description

确定蠕滑型边坡动态稳定性系数的方法

技术领域

本发明涉及一种边坡防治技术，尤其涉及一种蠕滑型边坡动态稳定性定量评价方法。 

背景技术

滑坡是当前自然灾害研究领域中极为重要的内容，从地质灾害的角度看，滑坡是一种常见频发、分布广泛且具有极大危害的地质灾害，常常给国民经济建设和人民生命财产都带来巨大的损失。根据边坡变形演化失稳特征，滑坡可分为突变型滑坡和渐变蠕滑型滑坡，其中渐变蠕滑型滑坡在边坡失稳中占有很大的比例，松散土质边坡、堆积层边坡、风化岩边坡以及各类软岩边坡的失稳均属于渐变蠕滑型滑坡，因此，如何科学有效对该类边坡进行准确的稳定性评价及预警将具有重要的科学意义和工程应用价值。 

边坡稳定性评价的关键问题是评价方法的选取与稳定性判据的确定。在边坡稳定性预测与评价各种方法中，应该说极限平衡力学评价方法一直是边坡工程评价设计和滑坡预测中所采用的主要方法，并在各类工程实践中发挥了重要作用。极限平衡评价方法是建立在边坡失稳机理与受力条件清晰明确基础上的力学评价模型，具有明确的失稳判据，即稳定系数F_s＝1，用边坡实际稳定系数是否大于等于1或大于1的程度来判别边坡是否稳定和稳定程度。然而，由于蠕滑型边坡坡体构成的极不均一性与结构松散性，给坡体及滑带的取样与物理力学指标测试带来极大的困难与较大的误差。而且，这一方法的建模特点是首先要查清和确定滑移面，并以此建立滑坡物理模型。因此，该类方法建模的特点和该类边坡坡体结构的特殊性均会给边坡的稳定性系数确定与评价带来极大的困难，更难以做到实时动态的对边坡稳定性进行分析与评价。 

另外，国内外专家学者针对滑坡的时间预测预报问题也做了大量的科学研究，并取得了一大批有价值的研究成果，其中最基本的代表性理论与方法便是斋藤迪孝法。斋藤迪孝方法运用系统的位移监测资料，基于岩土体变形的蠕变理论，以应变速率为基本参数，认为各时刻边坡的应变速率与该时刻距边坡破 坏失稳时刻的时间长度成反比，并以此建立滑坡位移预测预报模型，对边坡的滑动时间进行有效的预测预报。与极限平衡评价法相比，该方法的基本参数为应变速率或位移变化率，其特点为易实时准确的进行监测，能够反映边坡变形的本质，并能够准确的确定边坡所余破坏失稳时间，所以该类方法在某种程度上克服了极限平衡法的不足与局限性，并由此也受到了国内外滑坡预测预报领域的高度重视与关注。然而，斋藤迪孝法没有解决其基本参数与边坡下滑动力变化的关系及演化规律问题，这就决定了该预测模型一般只能解释滑坡的变形位移过程与规律，而解释不了引起滑坡变形与失稳的形成机理与力学动因，更无法确定边坡的稳定性系数。因此，斋藤法只能对边坡的失稳时间进行预测，而不能给出边坡失稳的明确判据和稳定性程度，也就无法依据该方法的位移监测参数对边坡工程的稳定性进行定量评价与防治。 

发明内容

本发明的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种确定蠕滑型边坡动态稳定性系数的方法，其利用斋藤迪孝方法与边坡极限平衡评价方法进行耦合，寻找出一种能够通过利用位移监测数据便能迅速推求出边坡的所余破坏失稳时间，进而采用逐渐逼近折减方法推求任意时刻边坡的稳定性系数的方法，真实再现了边坡的渐进失稳过程，并对边坡稳定性演化规律的研究及稳定性定量评价提供有效的途径。 

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：其包括如下步骤： 

(一)测定边坡相关参数及确定初始稳定性系数F₀； 

(二)布置边坡位移监测点与获取位移监测数据； 

(三)等速蠕变阶段边坡蠕变破坏失稳时间与稳定性系数F_t的确定； 

(四)边坡加速蠕变阶段起始点t_c及稳定性系数F_tc的确定； 

(五)蠕滑型边坡加速变形阶段动态稳定性系数的确定； 

(六)蠕滑型边坡失稳预警判据确定。 

本发明基本原理如下： 

滑坡变形失稳的过程实质上就是滑坡岩土体的蠕动变形损伤过程，也是边 坡稳定性逐渐降低和稳定性系数逐渐减少过程。一般而言，边坡蠕变过程中应变—时间曲线可以分为三个阶段：第一蠕变阶段，称为减速蠕变阶段，岩土体变形以减速方式发展，蠕变曲线斜率逐渐减小；第二蠕变阶段，称为等速蠕变阶段，蠕变曲线近似一等倾角的缓倾斜直线，应变速率基本不变；第三蠕变阶段，称为加速蠕变阶段，岩土体变形速率开始迅速增加，蠕变曲线斜率也快速变大，直到岩土体产生破坏。边坡蠕变过程中应变—时间曲线三个变形阶段反映了三个不同边坡稳定性演化阶段与规律。 

斋藤迪孝法以土体蠕变理论为基础，以应变速率为基本参数，提出和建立了斋藤位移时序预测模型。其关于边坡临滑破坏时间预报的具体原理如下： 

1、等速蠕变阶段的应变历时曲线确定边坡破坏时间 

根据大量室内实验和现场观测资料，分析边坡蠕变破坏时间和等速蠕变状态下的应变速度的关系，确定二者的简化经验方程为： 

$t_r=\frac{2.14}{\stackrel{\·}{\mathrm{\ϵ}}}$

上式表明蠕变破坏时间t_r与等速蠕变状态下的蠕变速度成反比，且不受岩土性质和边坡状况的影响。即在稳定状态下，蠕变变形速度越大，那么距边坡破坏的时间越短。 

2、加速蠕变阶段的应变历时曲线确定边坡破坏时间 

斋藤位移时序预测法认为加速蠕变阶段应变速率逐渐增大，但瞬时应变速率与所余破坏时间t_r-t仍成反比，也就是说距最终破坏时间越短应变速率就越快。若在加速蠕变阶段曲线上取t₁、t₂、t₃时间间隔内的应变相等，则所余破坏时间可由下式表示： 

$t_r-t_1=\frac{1/2{(t_2-t_1)}^2}{(t_2-t_1)-1/2(t_3-t_1)}$

3、根据边坡蠕滑理论与边坡稳定性关系，当边坡处于等速蠕滑或加速蠕滑阶段时，边坡初始稳定性系数F₀大于边坡极限平衡稳定性系数1，但小于边坡的长期稳定性系数F_∞；当边坡蠕滑变形至即将失稳时，边坡即达到极限平衡状 态，其稳定性系数为1。 

4、滑坡变形失稳的过程实质上就是边坡稳定性逐渐降低过程，也是边坡稳定性系数逐渐减少过程，而边坡蠕滑变形距临界失稳的时间t_r越长，其边坡稳定性越大，距临界失稳的时间t_r越短，其边坡稳定性越小。因此，边坡稳定性系数与边坡蠕滑变形距临界失稳的时间t_r成反比关系。 

5、设蠕滑型边坡初始稳定性系数为F₀，长期稳定性系数为F_∞，极限平衡状态稳定性系数为1，则F_∞-1为边坡从非稳定性蠕滑到整体失稳时的稳定性系数变化值，而F₀-1则为边坡当下至整体失稳时的稳定性系数变化值。因此，任意时刻t的边坡稳定性系数F_t则为其初始稳定性系数F₀减去至任意时刻t边坡稳定性系数的变化值。 

6、根据上述基本原理，可分别确定边坡等速蠕变阶段和加速蠕变阶段的动态稳定性系数为： 

$F_t=F_0-\frac{(F_0-1)}{n}{n}_t$

$F_t=F_{t_i}-\frac{(F_{t_i}-1)}{m_i}{p}_i.$

本发明的确定蠕滑型边坡动态稳定性系数的方法，其中，步骤(一)，依据相关规范对待测定边坡进行系统的勘察测绘及试验，获取边坡相关物理力学与几何参数及滑移边界条件；以此为基础选择对应的边坡稳定性评价方法，确定待测边坡的初始稳定性系数为F₀。 

步骤(二)包括如下步骤： 

(1)边坡位移监测点的选取：根据初步的勘查与测绘确定待测蠕滑型边坡的边界条件、变形特征相关资料，在滑坡主滑区及后缘拉张裂缝、前缘剪出口关键部位和敏感部位设置位移监测点： 

①选取所监测边坡的主滑面对应坡面布置监测点，按照坡面实际地形在后缘破裂壁到前缘剪出口坡面等距离布设坡面位移变化监测点N个，其中N≥2； 

②位移监测基准点选在所监测滑坡体以外稳定的基岩或无变形的区域，且不 小于三个，形成控制网，保证自我校核和控制监测点的全面监测； 

(2)监测设备安装和监测数据获取： 

在边坡钻孔位移监测点位置和位移监测基准点位置对应安装无线位移变化设备及位移监测设备，使埋设的监测设备与滑坡表层紧密结合，设备之间相互独立，互不干涉，保证每个监测点的位移变化值得到有效的监测；利用户外数据收集装置将数据实时传输到智能远程监测站，对传输数据利用计算机初步处理分析，得到边坡各监测点的位移加权平均值，并录入表格分析整理，绘出边坡的位移时序演化曲线。 

步骤(三)包括如下具体步骤： 

(1)等速蠕变阶段边坡蠕变破坏失稳时间的确定： 

根据蠕滑边坡变形与稳定性演化规律，边坡蠕变破坏时间与等速状态下的应变速率成反比，且不受岩土性质及边坡状况的影响，因此，根据等速蠕变阶段前期监测位移数据S₁、S₂、S₃....，其中S₁＜S₂，分别对应时间t₁、t₂、t₃....，可确定等速变形阶段蠕滑型边坡蠕滑破坏失稳时间为： 

$t_r=\frac{2.14}{\stackrel{\·}{\mathrm{\ϵ}}}=\frac{2.14(t_2-t_1)L}{s_2-s_1}$

其中：

为边坡滑移面上的剪切应变速率，L为边坡滑移面的长度； 

(2)等速蠕变阶段边坡稳定性系数F_t的确定： 

分析边坡等速蠕变阶段特征，将该边坡蠕滑破坏失稳时间t_r分为n个单位时间段Δt，即 

$n=\frac{t_r}{\mathrm{\Δt}}$

采用等量折减逼近的方法，确定边坡等速蠕变阶段任意时刻t稳定性系数F_t为： 

$F_t=F_0-\frac{(F_0-1)}{n}{n}_t$

其中：n_t为从监测开始到任意时刻t对应的单位时间段数，取1、2、3、... n，当n_t＝n时，边坡的稳定性系数为1，边坡破坏失稳。 

步骤(四)，运用步骤(三)边坡等速变形阶段的稳定性系数的动态测定方法，确定边坡由等速变形转变为加速变形转折点t_c处边坡的稳定性系数： 

$F_{t_c}=F_0-\frac{(F_0-1)}{n}{n}_{t_c}.$

步骤(五)包括如下步骤： 

(1)加速蠕变阶段任一时刻t_i边坡所余破坏时间的确定： 

根据斋藤迪孝位移时序预测法的边坡蠕滑加速变形阶段所余破坏时间预测原理，边坡瞬时应变速率与所余破坏时间仍成反比，因此，当边坡进入加速变形阶段，以加速蠕变起始点为基础点，对边坡进行连续等时监测，任取三个监测点t_i、t_i+1和t_i+2，其中：t_i+2-t_i+1＝t_i+1-t_i；t_i取t_c、t_c+1、t_c+2......，对应的位移变形量为S_i、S_i+1和S_i+2，在t_i和t_i+2监测时间段中间取一点t_i+1′，使其对应曲线上的位移量S_i+1′满足S_i+2-S_i+1′＝S_i+1′-S_i，根据几何关系推导可知： 

${t_{i+1}}^{,}=t_{i+2}-\frac{S_{i+2}-S_i}{2(S_{i+2}-S_{i+1})}(t_{i+2}-t_{i+1})$

则可以确定任意时刻t_i边坡所余破坏失稳时间为： 

$t_{\mathrm{ri}}-t_i=\frac{1/2{({t_{i+1}}^{\′}-t_i)}^2}{({t_{i+1}}^{\′}-t_i)-1/2(t_{i+2}-t_i)};$

(2)加速蠕变阶段边坡动态稳定性系数的确定： 

根据上述步骤中所余破坏失稳时间t_ri，可确定边坡加速蠕变阶段任一时刻t_i到破坏失稳的单位时间段数为m_i： 

$m_i=\frac{t_{\mathrm{ri}}-t_i}{\mathrm{\Δt}}$

根据边坡失稳破坏的单位时间段数m_i，采用等量折减逼近的方法确定边坡加速变形阶段任意时刻的动态稳定性系数F_t： 

$F_t=F_{t_i}-\frac{(F_{t_i}-1)}{m_i}{p}_i$

其中：

为边坡t_i时刻的稳定性系数，当i＝c时为边坡加速蠕变起始点的稳定性系数；p_i为边坡从t_i时刻到任意时刻t对应的单位时间段数，当p_i＝m_i时，边坡稳定性系数为1；根据实时监测数据及上述公式可以逐渐逼近折减得出边坡加速蠕变阶段任意监测时刻边坡的动态稳定性系数F_t。 

步骤(六)，通过对上述步骤中确定的边坡动态稳定性系数F_t与传统安全系数F_cr比较，当F_t≥F_cr时，边坡处于稳定状态；当F_t≤F_cr时，边坡处于不稳定状态，实现对自然蠕滑型边坡进行稳定性的预警评价和治理设计。 

本发明能够明确确定蠕变型滑坡失稳时间及其任意时刻滑坡安全系数，基于边坡位移时序监测曲线和斋藤迪孝位移时序预测法的基本原理，将边坡的位移监测数据与传统边坡稳定性评价方法进行了有机耦合，运用数学归纳的方法确定了边坡的动态稳定性系数，并依此可对边坡稳定性动态演化规律进行合理的分析与评价，克服了传统极限平衡法无法对边坡的动态稳定性进行实时分析与评价的局限，可极大提高复杂蠕滑型边坡动态稳定性评价和监测预警的效率。 

附图说明

图1为本发明的边坡动态稳定性系数确定流程图； 

图2为蠕滑型边坡蠕变位移时序曲线图； 

图3为蠕滑型边坡坡体模型原理示意图。 

具体实施方式

为了更好地阐述本发明，下面结合附图以某蠕滑型均质边坡为实施例进一步详细说明。该边坡于1990年1月21日开始出现缓慢变形，到1990年3月25日开始对边坡进行实时监测，并对其位移值进行记录分析。边坡从开挖到失稳 预警过程中未对其进行任何加固处理，在恒定重力场作用下于1991年10月份左右发生失稳破坏。经分析该边坡具备此发明的应用条件，其具体实施方案步骤操作与过程如下： 

步骤一：边坡相关参数获取与初始稳定性系数的确定 

依据《岩土工程勘查规范》(GB50021-2009)和《水电水利工程边坡工程地质勘查规程》(DL/T5337-2006)，对待测定边坡进行系统的勘察与测绘及试验，获取边坡相关物理力学与几何参数及滑移边界条件，确定边坡的主滑移面长度为15m，选择极限平衡法作为边坡稳定性的评价方法，确定待测边坡的初始稳定性系数为6。 

步骤二：边坡位移监测点的布置与位移监测数据的获取 

1、滑坡位移监测点的选取 

根据初步的勘查与测绘确定待测蠕滑型边坡的边界条件、变形特征等相关资料，在滑坡主滑区及后缘拉张裂缝、前缘剪出口等关键部位和敏感部位设置位移监测点：①选取所监测边坡的主滑面对应坡面布置监测点，按照坡面实际地形在后缘破裂壁到前缘剪出口坡面等距离布设坡面位移变化监测点3个；②位移监测基准点3个选在所监测滑坡体以外无变形的区域，形成控制网，保证自我校核和控制监测点的全面监测。 

2、监测设备安装和监测数据获取 

在边坡钻孔位移监测点位置和位移监测基准点位置对应安装无线位移变化设备及位移监测设备，使埋设的监测设备与滑坡表层紧密结合，设备之间相互独立，互不干涉，保证每个监测点的位移变化值得到有效的监测。根据滑坡的变形情况确定等速变形阶段边坡的监测时间间隔为10天，一旦进入加速蠕变阶段，调整监测时间间隔为5天，对边坡的位移进行实时监测。利用户外数据收集装置GPS将数据实时传输到智能远程监测站，对传输数据利用计算机初步处理分析，得到边坡各监测点的位移加权平均值，并录入表格分析整理，最终结果见表1。 

表1：各监测点相对位移加权平均值数据表 

时间	3月25	4月4	4月14	4月24	5月4	5月14	5月24	6月3	6月13	6月23
											位移	0.0	9.0	18.0	27.0	36.0	45.0	54.0	63.0	72.0	81.0
时间	7月3	7月13	7月23	7月28	8月2	8月7	8月12	8月17	8月22	8月27
											位移	90.0	99.0	108.0	113.0	119.0	127.0	138.0	154.0	178.0	215.0
时间	9月1	9月6	9月11	9月16
											位移	275.0	375.0	546.0	898.0

步骤三：等速蠕变阶段边坡蠕变破坏失稳时间与稳定性系数F_t的确定 

1)等速蠕变阶段边坡蠕变破坏失稳时间的确定 

根据蠕滑边坡变形与稳定性演化规律可知，边坡蠕变破坏时间与等速状态下的应变速率成反比，且不受岩土性质及边坡状况的影响，因此，根据等速蠕变阶段前期监测位移数据S₁＝0mm、S₂＝9mm、S₃＝18mm....，分别对应t₁、t₂、t₃....，可确定等速变形阶段蠕滑型边坡所余蠕滑破坏时间为： 

2)等速蠕变阶段边坡稳定性系数F_t的确定 

在边坡开始监测时刻对边坡工程进行取样试验，确定边坡的相关参数，根据传统边坡稳定性评价方法(极限平衡法等)确定边坡初始监测时其稳定性系数F₀＝6。分析边坡等速蠕变阶段，可以将该蠕滑破坏时间t_r分为n个单位时间段Δt，即 

$n=\frac{t_r}{\mathrm{\Δt}}=\frac{2377.8}{1}=35666.7---\left(2\right)$

根据平均折减的原理，可以确定边坡等速蠕变阶段任意时刻t稳定性系数F_t为： 

$F_t=F_1-\frac{(F_1-1)}{n}{n}_t---\left(3\right)$

其中：n_t为从监测开始到任意时刻t对应的单位时间段数，即

因此，以等速蠕变阶段监测点t₂时刻为例，根据上式可以得出边坡所对应的动态稳定性系数F₂： 

$F_2=F_1-\frac{(F_1-1)}{n}{n}_{t_2}=6-\frac{(6-1)}{35666.7}\×10=5.998$

同理根据公式3可以得出t₃、t₄、、、等时刻边坡的稳定性系数F₃、F₄、、、，具体见表2。 

表2：边坡等速蠕变阶段的稳定性系数表 

步骤四：边坡加速蠕变阶段起始点t_c稳定性系数

的确定 

对位移数据进行分析对比可得从等速蠕变阶段到加速蠕变阶段的转折点为7月23号，运用步骤三边坡等速变形阶段的稳定性系数的动态测定方法，可确定边坡由等速变形转变为加速变形转折点处边坡的稳定性系数： 

$F_{t_c}=F_1-\frac{(F_1-1)}{n}{n}_{t_c}$

$=6-\frac{(6-1)}{35666.7}\×120=5.983---\left(4\right)$

步骤五：蠕滑型边坡加速变形阶段动态稳定性系数的确定 

1、加速蠕变阶段任一时刻t_i边坡所余破坏时间的确定 

根据斋藤迪孝位移时序预测法的边坡蠕滑加速变形阶段所余破坏时间预测原理，边坡瞬时应变速率与所余破坏时间仍成反比，因此，当边坡进入加速变形阶段，以加速蠕变起始点为基础点，对边坡进行连续等时监测，任取三个监测点t_i、t_i+1和t_i+2，其中：t_i+2-t_i+1＝t_i+1-t_i；t_i取t_c、t_c+1、t_c+2.....，对应的位移变形量为S_i、S_i+1和S_i+2，在t_i和t_i+2监测时间段中间取一点t_i+1′，使其对应曲线上的位移量S_i+1′满足S_i+2-S_i+1′＝S_i+1′-S_i(见图3)，根据几何关系推导可知： 

${t_{i+1}}^{,}=t_{i+2}-\frac{S_{i+2}-S_i}{2(S_{i+2}-S_{i+1})}(t_{i+2}-t_{i+1})---\left(5\right)$

则可以确定任意时刻t_i边坡所剩余的破坏失稳时间为： 

$t_{\mathrm{ri}}-t_i=\frac{1/2{(t_{{i+1}^{,}}-t_i)}^2}{(t_{{i+1}^{,}}-t_i)-1/2(t_{i+2}-t_i)}---\left(6\right)$

2、加速蠕变阶段边坡动态稳定性系数的确定 

根据上述步骤中所余破坏失稳时间t_ri，可确定边坡加速蠕变阶段任一时刻t_i到破坏失稳的单位时间段数为m_i： 

$m_i=\frac{t_{\mathrm{ri}}-t_i}{\mathrm{\Δt}}---\left(7\right)$

根据边坡失稳破坏的单位时间段数m_i及等分原理可以确定边坡加速变形阶段任意时刻的动态稳定性系数F_t： 

$F_t=F_{t_i}-\frac{(F_{t_i}-1)}{m_i}{p}_i---\left(8\right)$

其中：

为边坡t_i时刻的稳定性系数，当i＝c时为边坡加速蠕变起始点的稳定性系数；p_i为边坡从t_i时刻到任意时刻t对应的单位时间段数，当p_i＝m_i时，边坡稳定性系数为1。 

根据实时监测数据及上述公式可以逐渐逼近折减得出边坡加速蠕变阶段任意监测时刻边坡的稳定性系数F_t见表3： 

表3：边坡加速蠕变阶段任意监测时刻的稳定性系数 

步骤六：蠕变型边坡失稳预警判据确定 

结合蠕变型边坡的变形特点与传统力学评价方法，将传统力学评价方法中的稳定性安全系数F_cr作为蠕滑型边坡的稳定性失稳预警判据，科学的对蠕滑型边坡进行稳定性的预警评价。依据边坡稳定性重要程度和边坡地质条件复杂程度及《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)和《水利水电工程边坡设计规范》(DL/T5353-2006)等规程可综合确定坡的稳定性安全系数F_cr＝1.25。通过对上述步骤中确定的边坡动态稳定性系数F_t与传统安全系数1.25比较，可以快速、准确的对自然蠕滑型边坡进行稳定性的预警评价和防护治理设计，根据上述步骤五可以得出，截止9月11号该边坡仍为稳定边坡，但已经接近于临界稳定状态，需要进行预警并采取治理措施，由于未对边坡做任何加固措施边坡在9月11号到9月16号之间出现了不稳定。 

本发明能够明确确定蠕变型滑坡失稳时间及其任意时刻滑坡安全系数，在部分S-t曲线的基础之上，采用斋藤迪孝的基本思想，把边坡的位移监测数据与传统边坡稳定性评价有机耦合，运用数学归纳的方法确定了边坡的稳定性系数并对边坡稳定性情况进行合理的分析与评价，克服单一室内试验结果模糊不可靠的劣势，大大提高自身预测预报成功率。 

Claims (7)

1.一种确定蠕滑型边坡动态稳定性系数的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（一）测定边坡相关参数及确定初始稳定性系数F₀；

（二）布置边坡位移监测点与获取位移监测数据；

（三）等速蠕变阶段边坡蠕变破坏失稳时间与稳定性系数F_t的确定；

（四）边坡加速蠕变阶段起始点t_c及稳定性系数F_tc的确定；

（五）蠕滑型边坡加速变形阶段动态稳定性系数的确定；

（六）蠕滑型边坡失稳预警判据确定。

2.根据权利要求1所述的确定蠕滑型边坡动态稳定性系数的方法，其特征在于，步骤（一），依据相关规范对待测定边坡进行系统的勘察测绘及试验，获取边坡相关物理力学与几何参数及滑移边界条件；以此为基础选择对应的边坡稳定性评价方法，确定待测边坡的初始稳定性系数为F₀。

3.根据权利要求2所述的确定蠕滑型边坡动态稳定性系数的方法，其特征在于，步骤（二）包括如下步骤：

（1）边坡位移监测点的选取：根据初步的勘查与测绘确定待测蠕滑型边坡的边界条件、变形特征相关资料，在滑坡主滑区及后缘拉张裂缝、前缘剪出口关键部位和敏感部位设置位移监测点：

①选取所监测边坡的主滑面对应坡面布置监测点，按照坡面实际地形在后缘破裂壁到前缘剪出口坡面等距离布设坡面位移变化监测点N个，其中N≥2；

②位移监测基准点选在所监测滑坡体以外稳定的基岩或无变形的区域，且不小于三个，形成控制网，保证自我校核和控制监测点的全面监测；

（2）监测设备安装和监测数据获取：

在边坡钻孔位移监测点位置和位移监测基准点位置对应安装无线位移变化设备及位移监测设备，使埋设的监测设备与滑坡表层紧密结合，设备之间相互独立，互不干涉，保证每个监测点的位移变化值得到有效的监测；利用户外数据收集装置将数据实时传输到智能远程监测站，对传输数据利用计算机初步处理分析，得到边坡各监测点的位移加权平均值，并录入表格分析整理，绘出边坡的位移时序演化曲线。

4.根据权利要求3所述的确定蠕滑型边坡动态稳定性系数的方法，其特征在于，步骤（三）包括如下具体步骤：

（1）等速蠕变阶段边坡蠕变破坏失稳时间的确定：

根据蠕滑边坡变形与稳定性演化规律，边坡蠕变破坏时间与等速状态下的应变速率成反比，且不受岩土性质及边坡状况的影响，因此，根据等速蠕变阶段前期监测位移数据S₁、S₂、S₃....，其中S₁＜S₂，分别对应时间t₁、t₂、t₃....，可确定等速变形阶段蠕滑型边坡蠕滑破坏失稳时间为：

$t_r=\frac{2.14}{\stackrel{\·}{\mathrm{\ϵ}}}=\frac{2.14(t_2-t_1)L}{s_2-s_1}$

其中：

为边坡滑移面上的剪切应变速率，L为边坡滑移面的长度；

（2）等速蠕变阶段边坡稳定性系数F_t的确定：

分析边坡等速蠕变阶段特征，将该边坡蠕滑破坏失稳时间t_r分为n个单位时间段Δt，即

$n=\frac{t_r}{\mathrm{\Δt}}$

采用等量折减逼近的方法，确定边坡等速蠕变阶段任意时刻t稳定性系数F_t为：

$F_t=F_0-\frac{(F_0-1)}{n}{n}_t$

其中：n_t为从监测开始到任意时刻t对应的单位时间段数，取1、2、3、…n，当n_t=n时，边坡的稳定性系数为1，边坡破坏失稳。

5.根据权利要求4所述的确定蠕滑型边坡动态稳定性系数的方法，其特征在于，步骤（四），运用步骤(三)边坡等速变形阶段的稳定性系数的动态测定方法，确定边坡由等速变形转变为加速变形转折点t_c处边坡的稳定性系数：

$F_{t_c}=F_0-\frac{(F_0-1)}{n}{n}_{t_c}.$

6.根据权利要求5所述的确定蠕滑型边坡动态稳定性系数的方法，其特征在于，步骤（五）包括如下步骤：

（1）加速蠕变阶段任一时刻t_i边坡所余破坏时间的确定：

根据斋藤迪孝位移时序预测法的边坡蠕滑加速变形阶段所余破坏时间预测原理，边坡瞬时应变速率与所余破坏时间仍成反比，因此，当边坡进入加速变形阶段，以加速蠕变起始点为基础点，对边坡进行连续等时监测，任取三个监测点t_i、t_i+1和t_i+2，其中：t_i+2-t_i+1=t_i+1-t_i；t_i取t_c、t_c+1、t_c+2……，对应的位移变形量为S_i、S_i+1和S_i+2，在t_i和t_i+2监测时间段中间取一点t_i+1′，使其对应曲线上的位移量S_i+1′满足S_i+2-S_i+1′＝S_i+1′-S_i，根据几何关系推导可知：

${t_{i+1}}^{,}=t_{i+2}-\frac{S_{i+2}-S_i}{2(S_{i+2}-S_{i+1})}(t_{i+2}-t_{i+1})$

则可以确定任意时刻t_i边坡所余破坏失稳时间为：

$t_{\mathrm{ri}}-t_i=\frac{1/2{({t_{i+1}}^{\′}-t_i)}^2}{({t_{i+1}}^{\′}-t_i)-1/2(t_{i+2}-t_i)};$

（2）加速蠕变阶段边坡动态稳定性系数的确定：

根据上述步骤中所余破坏失稳时间t_ri，可确定边坡加速蠕变阶段任一时刻t_i到破坏失稳的单位时间段数为m_i：

$m_i=\frac{t_{\mathrm{ri}}-t_i}{\mathrm{\Δt}}$

根据边坡失稳破坏的单位时间段数m_i，采用等量折减逼近的方法确定边坡加速变形阶段任意时刻的动态稳定性系数F_t：

$F_t=F_{t_i}-\frac{(F_{t_i}-1)}{m_i}{p}_i$

其中：

为边坡t_i时刻的稳定性系数，当i=c时为边坡加速蠕变起始点的稳定性系数；p_i为边坡从t_i时刻到任意时刻t对应的单位时间段数，当p_i＝m_i时，边坡稳定性系数为1；根据实时监测数据及上述公式可以逐渐逼近折减得出边坡加速蠕变阶段任意监测时刻边坡的动态稳定性系数F_t。

7.根据权利要求6所述的确定蠕滑型边坡动态稳定性系数的方法，其特征在于，步骤（六），通过对上述步骤中确定的边坡动态稳定性系数F_t与传统安全系数F_cr比较，当F_t≥F_cr时，边坡处于稳定状态；当F_t≤F_cr时，边坡处于不稳定状态，实现对自然蠕滑型边坡进行稳定性的预警评价和治理设计。

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