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當(dāng)前全國正值“七下八上”防汛關(guān)鍵期，強(qiáng)降雨引發(fā)的滑坡、泥石流災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)陡增。如何精準(zhǔn)監(jiān)測災(zāi)害體的變形機(jī)制與運(yùn)動過程成為災(zāi)害防控工作的核心。千眼狼數(shù)字圖像相關(guān)DIC技術(shù)作為非接觸式高精度測量方法，通過對比拍攝的圖像序列，計(jì)算圖像中標(biāo)記點(diǎn)的位移和應(yīng)變變化，適用于復(fù)雜地質(zhì)條件下的滑坡泥石流災(zāi)害研究。
1振動臺邊坡破碎實(shí)驗(yàn)
滑坡、泥石流災(zāi)害會經(jīng)歷“變形累積-局部破壞-整體失穩(wěn)”的漸進(jìn)過程。普通光學(xué)設(shè)備無法精確量化大視場目標(biāo)毫米級位移及應(yīng)變演化，借助千眼狼雙目3D準(zhǔn)靜態(tài)DIC技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)室開展邊坡在振動臺上破碎實(shí)驗(yàn)，模擬振動載荷下漸進(jìn)破碎過程。實(shí)驗(yàn)對象為邊坡側(cè)面，尺寸1m×1.5m，因視場較大且兩邊有框架會遮擋補(bǔ)光，故采用毛筆點(diǎn)制散斑，斑點(diǎn)尺寸與分布密度優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保紋理特征可被3D準(zhǔn)靜態(tài)DIC識別。模擬實(shí)驗(yàn)共完成若干組不同振動頻率與振幅的加載測試，覆蓋典型滑坡失穩(wěn)階段，利用千眼狼DIC軟件分析邊坡在振動載荷下的位移和應(yīng)變變化，在振動初期，坡表位移呈線性增長，在臨界失穩(wěn)階段，位移速率突增，坡腳區(qū)域出現(xiàn)剪切應(yīng)變集中帶，ε_xy峰值達(dá)0.8%，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與仿真數(shù)值模擬結(jié)果高度吻合。
2滑坡位移實(shí)驗(yàn) 持續(xù)強(qiáng)降雨，將導(dǎo)致黃土的含水量超過其抗剪強(qiáng)度，發(fā)生瞬態(tài)滑移。借助千眼狼雙目3D準(zhǔn)靜態(tài)DIC技術(shù)，結(jié)合高速攝像機(jī)，可實(shí)現(xiàn)持續(xù)降雨下黃土慢速變形過程追蹤和瞬態(tài)滑移過程的捕捉。實(shí)驗(yàn)對象為90cm×60cm黃土坡面，因坡面松散無法直接噴涂散斑，故使用白色小石子作為標(biāo)記物追蹤坡面持續(xù)位移。實(shí)驗(yàn)完成多組不同含水量（對應(yīng)降雨強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間）工況下黃土滑坡位移觀測，通過DIC軟件分析，某工況下0~3500s，降雨誘發(fā)產(chǎn)生0.2~50mm的漸進(jìn)位移，3500s后，滑移速率呈指數(shù)增長。
數(shù)字圖像相關(guān)DIC測量系統(tǒng)無需接觸被測災(zāi)害體，避免破壞坡體結(jié)構(gòu)，支持分析輸出被測體位移、應(yīng)變、速度等多物理場參數(shù)。依據(jù)DIC技術(shù)提供的實(shí)時(shí)、全場數(shù)據(jù)，可設(shè)立滑坡預(yù)警閾值，準(zhǔn)確識別滑坡發(fā)生的前兆信息，實(shí)現(xiàn)滑坡早期可視化、精細(xì)化預(yù)警，為人員疏散和災(zāi)害防范爭取寶貴時(shí)間。同時(shí)DIC測量結(jié)果，可定位滑坡的潛在滑動面位置和關(guān)鍵部位，為滑坡治理工程優(yōu)化、支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供定量依據(jù)。
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