[发明专利]一种平推式滑坡运动距离计算方法及应用

说明书

本发明公开了一种平推式滑坡运动距离计算方法及应用，属于滑坡防治工程技术领域，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、工程地质勘查；步骤S2、获取力学参数；步骤S3、滑体几何参数测算；步骤S4、滑坡启动参数测算；步骤S5、根据式1计算因子A和因子B；步骤S6、根据滑坡的水文地质特征选取计算式计算因子C；步骤S7、计算滑坡运动距离S。本发明充分考虑了平推式滑坡形成的力学机制和运动特征，且不需要经过大量的数据统计分析、整理和现场调查，易于实现，得到的运动距离计算公式符合平推式滑坡的变形机理，精确性高，对于平推式滑坡的防灾减灾具备良好的适用性。

技术领域

本发明涉及到滑坡防治工程技术领域，尤其涉及一种平推式滑坡运动距离计算方法及应用。

背景技术

平推式滑坡是四川盆地红层地区和三峡库区普遍存在的一类十分特殊的滑坡。多发育于近水平岩层的斜坡中，岩层倾角一般仅3-5°，最陡也不超过10°。滑坡受岩体裂缝中充水的静水推力和沿滑移面产生的扬压力的联合作用而被水平推出，因此，这类滑坡称为平推式滑坡。充水裂缝倾角一般接近垂直，滑移面倾角与岩层倾角一致，不超过10°。平推式滑坡与普通类型滑坡相比有以下几个较大区别：1、有较高的隐蔽性。普通类型的滑坡其地表变形特征会有从轻微到剧烈的发展过程，有较为明显识别标志作为剧烈运动前兆；与之相比平推式滑坡剧烈运动前地表没有较大的变形特征，按照地质灾害调查的经验，这些变形特征往往不会作为滑坡即将产生剧烈运动的前兆，不易引起重视。2、变形机理特殊。按照传统工程地质学的观点，近水平岩层的斜坡是稳定的，不可能发生大规模的滑坡，但是平推式滑坡在四川盆地红层地区和三峡库区广泛分布，典型案例如四川省宣汉县天台乡滑坡、中江县垮梁子滑坡、达县青宁乡滑坡以及重庆万州和平广场滑坡群。3、危害性大，突发性强。如前所述，普通类型滑坡更易于识别剧烈运动前兆，因此具备条件对滑坡进行工程治理或及时避险。而平推式滑坡具有较高的突发性，一旦发生剧烈运动危害巨大。

与平推式滑坡防治相关的技术方案广泛应用的主要包括：稳定性计算方法及临界水头高度计算方法，这两种方法是在考虑了静水推力和扬压力的作用下得到计算公式进行计算的。计算公式中的相关参数需要通过工程地质勘查获得。

稳定性计算方法是通过力学分析计算滑坡抗滑力与下滑力的比值得到稳定性系数K_f分析滑坡的稳定性状态，当K_f＜1时，处于不稳定状态，当1≤K_f＜1.05时，处于欠稳定状态，当1.05≤K_f＜1.15时，处于基本稳定状态，当K_f≥1.15时，处于稳定状态。

临界水头高度计算方法是用于计算平推式滑坡剧烈运动的启动判据，当K_f＝1时滑坡处于临界状态，通过抗滑力与下滑力的计算式求解出的水头高度为临界水头高度h_cr。

稳定性计算方法及临界水头高度计算方法都是对平推式滑坡的某一状态进行分析，无法对平推式滑坡的运动距离进行计算。

滑坡的运动距离是判断滑坡灾害危害性大小的重要指标，现有技术针对滑坡运动距离的预测模型主要分为三类：

第一类，经验统计预测模型，此类方案主要通过一定数量滑坡的运动距离与其几何特征及诱发因素等关键参数的宏观调查与统计，获得运动距离与关键参数之间相关关系的统计公式。将既定滑坡的同类型关键参数代入统计公式可得到运动距离。该方案受限于历史统计数据，且多为单因素分析，分析结果不全面，误差较大。现有的预测模型没有专门针对平推式滑坡进行统计，对平推式滑坡不适用。

第二类，确定性预测模型，此类方案主要是依据质点的动力学原理，将滑坡运动模式和机理与能量或动量守恒定律等相结合提出的一系列物理模型，得出滑坡运动距离的计算公式。计算公式中的参数需要通过工程地质勘查获得。该方案适用于仅在重力作用下沿着滑移面运动的普通类型的滑坡，滑移面倾角普遍远大于10°，而平推式滑坡仅在重力作用下是不可能产生运动的，因此其对平推式滑坡并不适用。