1.一种输电线路滑坡体稳定性计算方法,其特征在于,包括以下步骤:A扫描输电线路区域,获取被测滑坡体表面信息的点云数据;B通过所述点云数据,利用如下步骤建立滑坡体的三维地质模型:采用机载激光三维扫描输电线路区域滑坡体表面,以得到点云原始数据,各原始图像具有m×n个包含有亮度信息的数据点,通过建立参数对比表,并定义每一组原始图像数据中的每行或每列中具有最大亮度的数据点及计算该数据点对应的参数计算值,选取出参数对比表中对应的类比参数,并利用选取出的类比参数建立滑坡体的彩色三维点云图像,在三维坐标系统中,完成点云坐标的三维变换,旋转点云的法向量与xy平面垂直,并且选取点云任意边界的任意两个点连成直线,使直线与x轴平行且点云一边界与x轴平行,再利用xy平面坐标完成二维网格划分;然后采用半径搜索法和最小二乘法,得到滑坡体的点云有序代表点;最后以每四个代表点为一组构成四边形网格,输出需要的网格格式,并输入到有限元分析软件中进行约束和位移加载,得到滑坡体数据;对滑坡体进行天然、暴雨工况下的数值模拟和稳定性计算,其中天然工况对应的土体参数包括天然状态下的重度、粘聚力和内摩擦角,暴雨工况对应的土体参数包括饱和状态下的重度、粘聚力和内摩擦角,利用如下步骤计算滑坡体的安全系数:(1)建立边坡的有限元分析模型,赋予坡体各种材料采用不同的单元材料属性,计算边坡的初始应力场,初步分析重力作用下,边坡的应力、应变和位移变化;(2)按一定的步长逐渐增加边坡的安全系数K,将折减后的强度参数赋给计算模型,重新计算;(3)重复第(2)步,如前所述,不断增加k的值,降低坡体的材料参数,直至计算不收敛,边坡发生失稳破坏,则计算发散前一步的K值就是边坡的安全系数;通过滑坡体的所述安全系数得到应力、应变和位移对应云图和曲线图,以判断输电线路滑坡体稳定性。
2.根据权利要求1所述的一种输电线路滑坡体稳定性计算方法,其特征在于,所述安全系数的计算定义为沿滑动面的抗剪强度与滑移面上的实际剪应力的比值,算式如下所示:τ=c+σ n tanφ (2)τ f =c f +σ n tanφ f (3)其中:τ为抗剪强度,τ f 为滑动面上的剪应力。
3.一种输电线路滑坡体稳定性的计算设备,其特征在于,包括:滑坡数据获取模块,用于扫描输电线路区域,获取被测滑坡体表面信息的点云数据;确定模块,用于通过所述点云数据,利用如下步骤建立滑坡体的三维地质模型:采用机载激光三维扫描输电线路区域滑坡体表面,以得到点云原始数据,各原始图像具有m×n个包含有亮度信息的数据点,通过建立参数对比表,并定义每一组原始图像数据中的每行或每列中具有最大亮度的数据点及计算该数据点对应的参数计算值,选取出参数对比表中对应的类比参数,并利用选取出的类比参数建立滑坡体的彩色三维点云图像,在三维坐标系统中,完成点云坐标的三维变换,旋转点云的法向量与xy平面垂直,并且选取点云任意边界的任意两个点连成直线,使直线与x轴平行且点云一边界与x轴平行,再利用xy平面坐标完成二维网格划分;然后采用半径搜索法和最小二乘法,得到滑坡体的点云有序代表点;最后以每四个代表点为一组构成四边形网格,输出需要的网格格式,并输入到有限元分析软件中进行约束和位移加载,得到滑坡体数据;对滑坡体进行天然、暴雨工况下的数值模拟和稳定性计算,其中天然工况对应的土体参数包括天然状态下的重度、粘聚力和内摩擦角,暴雨工况对应的土体参数包括饱和状态下的重度、粘聚力和内摩擦角,利用如下步骤计算滑坡体的安全系数:(1)建立边坡的有限元分析模型,赋予坡体各种材料采用不同的单元材料属性,计算边坡的初始应力场,初步分析重力作用下,边坡的应力、应变和位移变化;(2)按一定的步长逐渐增加边坡的安全系数K,将折减后的强度参数赋给计算模型,重新计算;(3)重复第(2)步,如前所述,不断增加k的值,降低坡体的材料参数,直至计算不收敛,边坡发生失稳破坏,则计算发散前一步的K值就是边坡的安全系数;通过滑坡体的所述安全系数得到应力、应变和位移对应云图和曲线图,以判断输电线路滑坡体稳定性。
4.如权利要求3所述的设备,其特征在于,所述确定模块具体用于所述安全系数的计算,所述安全系数的计算定义为沿滑动面的抗剪强度与滑移面上的实际剪应力的比值,算式如下所示:τ=c+σ n tanφ (2)τ f =c f +σ n tanφ f (3)其中:τ为抗剪强度,τ f 为滑动面上的剪应力。