前言

邊坡之險，不容小覷。一旦邊坡 “發(fā)脾氣”，滑坡、塌方、泥石流等災害便可能接踵而至，讓周邊的一切陷入絕境。

邊坡變形監(jiān)測尤為重要，它就像是一位“隱形衛(wèi)士”，以科技之力，監(jiān)測降雨工況下邊坡變形破壞機理，為邊坡防護和工程質量保駕護航！

01邊坡位移為何需要預測研究？

滑坡災害在工程中頻繁發(fā)生，已成為我國主要的地質災害之一。在滑坡災害孕育過程中會受降雨、人類活動、地質構造等多種因素的影響，導致邊坡位移的精準預測極為困難。

因此，科研人員必須對邊坡的位移精準預測，用先進的測試手段發(fā)現潛在風險。由于不同類型邊坡的變形破壞模式各不相同，變形破壞模式多樣，需要全面監(jiān)測?？蒲腥藛T選擇采用新拓三維XTDIC三維全場應變測量系統(tǒng)，對沙土邊坡模型進行“受力變形機理研究”。

沙土邊坡變形預測模型

02工程痛點：室內縮尺實驗的“測不準”困局

在邊坡地質災害研究中，物理相似模型試驗是揭示失穩(wěn)機理的核心手段，卻長期受制于監(jiān)測技術瓶頸：

? 接觸式傳感器植入擾動模型：傳統(tǒng)位移計易受雨水沖刷破壞，且安裝擾動斜坡原始狀態(tài)

? 表面信息丟失：傳統(tǒng)測量方式僅獲取離散點數據，無法獲取坡體內部滑移帶演變

? 瞬態(tài)過程分析斷層：人工降雨引發(fā)的滲流-變形耦合過程缺乏全場動態(tài)記錄

? 微剪切帶識別無能：毫米級初始剪切變形難以捕捉

03 DIC技術用于邊坡變形測試

采用XTDIC三維全場應變測量系統(tǒng)，測試分析降雨過程中土壤邊坡模型全場位移。

全域非接觸測量

→ 避免傳感器埋設擾動模型原始結構

三維變形場構建

→ 同步輸出X/Y/Z三向位移+時間序列演化

內部滑移面可視化

→ 通過透明觀測窗捕捉潛在滑裂帶形成過程

微應變精準識別

→ 分辨30με（微應變）量級的土體剪切變形

多物理場耦合分析

→ 融合孔隙水壓數據建立滲流-變形關聯模型

新拓三維DIC三維全場應變測量解決方案

• 快速捕捉大型結構的全場位移與全場應
• 非接觸式、實時跟蹤沙土邊坡模型表面運動
• 捕捉毫米級到微米級的動態(tài)位移與應變分布

大視場光源進行補充照明

實驗實施方式

將沙土邊坡模型置于實驗架上，使用XTDIC三維全場應變測量系統(tǒng)，采集降雨過程中邊坡模型的數據信息，以進行后續(xù)數據處理工作。

XTDIC三維全場應變測量系統(tǒng)在沙土邊坡變形測試中的應用，實現了全場變形分析：

• 靜態(tài)與動態(tài)測試的全流程光學監(jiān)測
• 全視場、更高精度的位移/應變分布分析
• 大幅減少傳感器布設和維護成本

邊坡變形機制研究——科技助力工程安全

在沙土邊坡模型表面，采用活性炭顆粒與沙土混合制作散斑。采用XTDIC三維全場應變測量系統(tǒng)，采集在降雨過程中沙土邊坡模型表面圖像序列。

通過DIC軟件進行圖像匹配，計算沙土邊坡模型位移場與應變場。

位移場分析：顯示邊坡頂部出現顯著水平位移，中部區(qū)域發(fā)生下沉變形。

應變場分析：主應變集中在坡頂至中部區(qū)域，應變集中區(qū)域與位移場分布高度一致。

破壞模式識別：通過變形場演化分析，識別出典型的“滑移式”破壞模式，臨界破壞面呈弧形分布。

結語

沙土邊坡流動性強，易變形，且環(huán)境復雜

非接觸式DIC測量高科技手段，正是定位滑坡潛在滑動面位置和關鍵部位的關鍵

為滑坡治理工程優(yōu)化、支護結構的設計提供定量依據

是守護生命與工程的“隱形衛(wèi)士”！

本文技術應用來自新拓三維XTDIC三維全場應變測量解決方案