[發明專利]一種平推式滑坡運動距離計算方法及應用

有效

• 申請號: 201710443828.8
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN107066771B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 許強;唐然;吳斌;范宣梅
• 申請（專利權）人: 成都理工大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 趙凱

本發明公開了一種平推式滑坡運動距離計算方法及應用，屬于滑坡防治工程技術領域，其特征在于，包括以下步驟：步驟S1、工程地質勘查；步驟S2、獲取力學參數；步驟S3、滑體幾何參數測算；步驟S4、滑坡啟動參數測算；步驟S5、根據式1計算因子A和因子B；步驟S6、根據滑坡的水文地質特征選取計算式計算因子C；步驟S7、計算滑坡運動距離S。本發明充分考慮了平推式滑坡形成的力學機制和運動特征，且不需要經過大量的數據統計分析、整理和現場調查，易于實現，得到的運動距離計算公式符合平推式滑坡的變形機理，精確性高，對于平推式滑坡的防災減災具備良好的適用性。

技術領域

本發明涉及到滑坡防治工程技術領域，尤其涉及一種平推式滑坡運動距離計算方法及應用。

背景技術

平推式滑坡是四川盆地紅層地區和三峽庫區普遍存在的一類十分特殊的滑坡。多發育于近水平巖層的斜坡中，巖層傾角一般僅3-5°，最陡也不超過10°。滑坡受巖體裂縫中充水的靜水推力和沿滑移面產生的揚壓力的聯合作用而被水平推出，因此，這類滑坡稱為平推式滑坡。充水裂縫傾角一般接近垂直，滑移面傾角與巖層傾角一致，不超過10°。平推式滑坡與普通類型滑坡相比有以下幾個較大區別：1、有較高的隱蔽性。普通類型的滑坡其地表變形特征會有從輕微到劇烈的發展過程，有較為明顯識別標志作為劇烈運動前兆；與之相比平推式滑坡劇烈運動前地表沒有較大的變形特征，按照地質災害調查的經驗，這些變形特征往往不會作為滑坡即將產生劇烈運動的前兆，不易引起重視。2、變形機理特殊。按照傳統工程地質學的觀點，近水平巖層的斜坡是穩定的，不可能發生大規模的滑坡，但是平推式滑坡在四川盆地紅層地區和三峽庫區廣泛分布，典型案例如四川省宣漢縣天臺鄉滑坡、中江縣垮梁子滑坡、達縣青寧鄉滑坡以及重慶萬州和平廣場滑坡群。3、危害性大，突發性強。如前所述，普通類型滑坡更易于識別劇烈運動前兆，因此具備條件對滑坡進行工程治理或及時避險。而平推式滑坡具有較高的突發性，一旦發生劇烈運動危害巨大。

與平推式滑坡防治相關的技術方案廣泛應用的主要包括：穩定性計算方法及臨界水頭高度計算方法，這兩種方法是在考慮了靜水推力和揚壓力的作用下得到計算公式進行計算的。計算公式中的相關參數需要通過工程地質勘查獲得。

穩定性計算方法是通過力學分析計算滑坡抗滑力與下滑力的比值得到穩定性系數K_f分析滑坡的穩定性狀態，當K_f＜1時，處于不穩定狀態，當1≤K_f＜1.05時，處于欠穩定狀態，當1.05≤K_f＜1.15時，處于基本穩定狀態，當K_f≥1.15時，處于穩定狀態。

臨界水頭高度計算方法是用于計算平推式滑坡劇烈運動的啟動判據，當K_f＝1時滑坡處于臨界狀態，通過抗滑力與下滑力的計算式求解出的水頭高度為臨界水頭高度h_cr。

穩定性計算方法及臨界水頭高度計算方法都是對平推式滑坡的某一狀態進行分析，無法對平推式滑坡的運動距離進行計算。

滑坡的運動距離是判斷滑坡災害危害性大小的重要指標，現有技術針對滑坡運動距離的預測模型主要分為三類：

第一類，經驗統計預測模型，此類方案主要通過一定數量滑坡的運動距離與其幾何特征及誘發因素等關鍵參數的宏觀調查與統計，獲得運動距離與關鍵參數之間相關關系的統計公式。將既定滑坡的同類型關鍵參數代入統計公式可得到運動距離。該方案受限于歷史統計數據，且多為單因素分析，分析結果不全面，誤差較大。現有的預測模型沒有專門針對平推式滑坡進行統計，對平推式滑坡不適用。

第二類，確定性預測模型，此類方案主要是依據質點的動力學原理，將滑坡運動模式和機理與能量或動量守恒定律等相結合提出的一系列物理模型，得出滑坡運動距離的計算公式。計算公式中的參數需要通過工程地質勘查獲得。該方案適用于僅在重力作用下沿著滑移面運動的普通類型的滑坡，滑移面傾角普遍遠大于10°，而平推式滑坡僅在重力作用下是不可能產生運動的，因此其對平推式滑坡并不適用。