[发明专利]滑坡危险度量化方法

说明书

本发明涉及一种滑坡危险度量化方法，属于专门适用于特定应用的数据处理的方法技术领域。本发明通过以下过程来获得对应时刻对应阈值下的滑坡危险度：(1)将滑坡离散成多个离散粒子；(2)确定滑坡岩土体材料的力学参数；(3)确定迭代时间步长，并获得不同时刻岩土体粒子的质量、速度以及位置；(4)汇总位移大于某一设定阈值的岩土体粒子，确定滑坡危险度量化的粒子集合；(5)确定该时刻的滑坡主方向；(6)汇总识别出的粒子集合在滑坡主方向上动量的投影，汇总得到对应时刻对应阈值下的滑坡危险度，本发明综合考虑了影响滑坡发生时危险程度的多个因素，给出了定量评价滑坡发生时可能危险程度的方法，从而有针对性地进行治理与加固。

技术领域

本发明涉及滑坡危险度量化方法，属于专门适用于特定应用的数据处理的方法技术领域。

背景技术

滑坡发生时往往会伴随大方量的岩土体流动，流动的速度、方向以及流动土体的方量在 一定程度上描决定了滑坡的危险程度，我国是滑坡等地质灾害频发的国家之一，为了有效避 免这种灾害带来的不利影响，除了提前对滑坡进行稳定性分析，并对稳定性程度较低的滑坡 进行治理与加固从而避免滑坡灾害的发生外，还应该定量评价滑坡发生时的可能危险程度， 从而有针对性地进行治理与加固，是一项具有社会意义和工程价值的工作。

影响滑坡发生时的危险程度有很多因素，但是滑坡体的速度、方量是相对重要的两个因 素。常规的滑坡稳定分析方法，譬如极限平衡方法和有限元强度折减法无法或者不易于得到 岩土体的速度，从而无法进行滑坡危险程度的量化。因此，目前亟需一种能够量化滑坡危险 程度的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有滑坡危险度量化方法存在的上述缺陷，提出了一种滑坡危险 度量化方法，在光滑粒子流体动力学方法计算基础之上，分析并获得不同时刻岩土体粒子的 质量、速度以及位置，汇总位移大于某一设定阈值的岩土体粒子，进而计算粒子的动量在滑 坡主方向上的投影值，最后对投影值进行累加得到滑坡危险度的量化值。

本发明是采用以下的技术方案实现的：

步骤一：将滑坡离散成多个离散粒子,离散尺寸为Δh_x,Δh_y,Δh_x,Δh_y的确定综合考虑计 算时间与计算精度，采用由大至小试算方法，直至某个离散尺寸对结果影响不大为止。

步骤二：确定滑坡岩土体材料的力学参数；

土层岩土力学参数包括质量m，位置x，y，速度v_x、v_y、粘聚力c、内摩擦角值φ，弹 性模量E和泊松比u，利用现场试验、测量确定滑坡的坡度、坡顶和坡角的延展范围以及滑 坡土层的构成情况，以及根据室内常规土工试验确定的。

步骤三：确定迭代时间步长，确定粒子在不同时刻的质量、速度、位置；

时间步长通过以下公式来确定：其中C为经验系数，s为声速。

步骤四：确定滑坡危险度量化的粒子集合；

粒子集合通过如下方法确定：将d_iΔd的粒子作为滑坡危险度量化的粒子集合，其中d_i为 所有粒子与其初始值之间的位移，Δd为位移阈值，大小根据工程经验判定。

步骤五：确定该时刻的滑坡主方向；

所述的滑坡主方向通过如下方法确定：在粒子集合中选择滑动体最上方和最下方的粒子 记为m_u和m_d，其相应的坐标为x_u,y_u、x_d,y_d，由这两点计算滑坡的主滑方向单位矢量

步骤六：汇总识别出的粒子集合在滑坡主方向上动量的投影，汇总得到对应时刻对应阈 值下的滑坡危险度。