浅层土质滑坡的危险性判断方法技术

本发明专利技术属于浅层土质滑坡防治领域，涉及浅层土质滑坡的危险性判断方法，由滑坡体坡度、临空面量化值和上缓、两侧综合因子计算发生浅层土质滑坡地形判断危险性因子T，建立了精确的浅层土质滑坡的易发计算模型，由判别因子T确定浅层土质滑坡的危险性划分级别。该方法全面考虑红层地区浅层土质滑坡的地形影响因素，以定量的方式精确划分滑坡危险性区域。

Risk assessment method of shallow soil landslide

The invention belongs to the field of shallow soil landslide prevention, relates to risk judgment method of shallow soil landslide, the slope, landslide surface and shallow soil landslide quantitative value judgment risk factor T calculation of terrain and relief, on both sides of comprehensive factors, establish accurate shallow soil landslide calculation model. The risk grade of the shallow layer soil slope determined by discriminant factor T. In this method, the influence factors of the shallow soil landslide in the red soil region are considered comprehensively, and the landslide hazard area is divided into a quantitative way.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于浅层土质滑坡防治领域，涉及浅层土质滑坡的危险性判断方法。
技术介绍
红层是外观以红色为主色调的碎屑岩沉积地层，广泛分布于我国的西南、西北、华中及华南地区，其中分布最广的是四川盆地，面积达26万多平方公里。红层地区是滑坡易发地区，在雨季经常发生众多的滑坡灾害，而浅层土质滑坡更是其中一种不容忽视的自然灾害。浅层土质滑坡是一种发生在山区或公路边坡的自然现象。浅层土质滑坡发生后，坡面土体运动到山坡下或路边，淤埋和冲击附近的居民住房、工厂等建筑设施、公路等，造成极大的破坏。浅层土质滑坡的发生往往需要具备三个条件：1)有利于发生浅层土质滑坡的地形条件；2)充足的土体物源，即松散覆盖土层；3)充沛的降雨入渗进入土体并最终诱发滑坡的发生。这些条件综合影响并决定坡面土体的稳定性。其中，地形条件对浅层土质滑坡的影响因素包括：潜在滑坡体的斜坡坡度、滑坡体上侧缓坡地形(上侧缓坡，即上缓下陡)、滑坡体夹在左右中间的凹陷地形、下侧临空面(下侧大坡度)地形。目前，国内外学者对浅层滑坡形成之地形条件的研究主要集中于坡面坡度的研究，是对其发育分布规律的简单数据统计，没有深入研究其内在机理(工程地质学报,2013,21:607-612；水电能源科学,2014,32:119-122；山地学报,2015,33:108-115；岩土力学,2006,27:1393-1397；岩土力学,2007,28:2046-2010；地质灾害与环境护,2000,11:145-146；Geographicalinformationsystemsinassessingnaturalhazards,1995,135-175；Toronto,1984,307-323；EarthSurfaceProcessesandLandforms,1993,18:579-591；TheNetherlands.1995,93-106；Geomorphology,1998,24:309-331.)，研究成果很难用于其他区域。除了坡面坡度对浅层滑坡的影响外，浅层滑坡敏感区的上游、左右两侧以及下游等因素对浅层滑坡的影响有少量研究，但大多集中于定性研究和描述单一因素的影响，很少有定量的计算方法，如考虑上游的计算模型(Waterresourcesresearch,1994,4:1153-1171；MathGeol,1983,15:403-426；ProcessesLandforms,1991,16:427-445.)。上述这些粗略的坡度的判断方法和单一的地形因素研究对于浅层土质滑坡危险性判断的准确性较差。对浅层土质滑坡的影响因素全面的研究，目前还未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，针对浅层土质滑坡形成的地形条件，通过野外调查获得相关数据进行研究，提出浅层土质滑坡的危险性判断方法。具体技术方案为：浅层土质滑坡的危险性判断方法，包括以下步骤：(1)通过现场调查测绘确定滑坡体的基本地形数据：滑坡体坡度α，滑坡体面积A，滑坡体上侧面积Au，滑坡体上侧面坡度β，滑坡体左侧面面积AL，滑坡体左侧面地形起伏坡度θ1，滑坡体右侧面面积AR，滑坡体右侧面地形起伏坡度θ2，当滑坡体上有梯田时，还需要测量梯田面积A’以及下侧临空面的坡度γ；(2)计算滑坡体的地形综合判别因子T，由滑坡体坡度、临空面量化值和上缓、两侧综合因子，依式(1)计算确定：T＝tan(α)+U+0.2C+F式(1)式中：T——地形综合判别因子；α——滑坡体坡度；F——临空面量化值，γ＞α时，F＝0.1；否则F＝0；U——上缓地形、梯田地形综合因子；依式(2)计算确定；当滑坡体上有梯田时，在梯田上的降雨入渗作用与上侧面的作用相同，因此梯田的作用可以合并得到上侧面因子；U=AuAtan(α-β)+A′Atan(α)]]>式(2)C——两侧综合因子，依式(3)计算确定；C=ALAtan(θ1)+ARAtan(θ2)]]>式(3)式中：γ——滑坡体下侧临空面的坡度，单位°；Au——滑坡体上侧面积Au，m2；A——滑坡体面积，m2；β——滑坡体上侧后缘缓坡坡度，β＜α，单位°；A’——滑坡体上梯田面积，m2；AL，AR——滑坡体左右两侧面面积，m2；θ1，θ2——滑坡体左右两侧地形起伏坡度，单位°；其中，当θ1≤0时，取AL＝0，当θ2≤0时，取AR＝0；当β≥α(即上陡下缓)，设(3)以滑坡体的地形综合判别因子T对浅层土质滑坡的危险性等级进行划分：地形综合判别因子T值可以有效地判别坡面危险性，T值越大，危险性越大；相反，T值越小，危险性越低：危险性可以分4个等级：当T＞1时，危险性高；当0.75＜T≤1时，危险性中等；当0.5＜T≤0.75时，危险性低；当T≤0.5时，危险性很低。浅层土质滑坡主要发生在松散未固结的粘性土上,坡体结构松散具有较大孔隙比、透水性强等特点，此类滑坡由于滑坡体松散，易受大气降水和库水位周期性影响，稳定性较差。坡度是影响滑坡发生的最主要因素，山坡坡度的陡缓不仅影响松散碎屑物质的聚集和分布，而且影响坡面汇流条件，大多数滑坡发生在20-40°的坡度上，坡度太缓则滑坡动力不足，无法发生；坡度太陡，则土层在坡面上无法聚集足够的厚度，也没有滑坡发生。上缓下陡地形有利于雨水入渗进入潜在滑坡体，进而导致土体逐渐饱和并软化，基质吸力和抗剪强度逐渐减小，土体局部出现剪切破坏并产生剪切裂隙，雨水不断渗入这些裂隙使其饱水，孔隙水压力增大形成超孔隙水压力，剪切裂隙逐渐扩展连通形成剪切面，土体强度进一步降低，最终导致局部土体因剪切面抗剪强度低于剪应力而沿滑动带下滑；中间凹陷地形的存在使整个潜在滑坡体处于凹坡地形，滑坡体表面更利于汇集更多的雨水，利于滑坡体失稳。下侧临空面通常为滑坡体剪出口位置，雨水渗透进入土体顺坡而下形成剪切面后在更易在临空面处贯通渗出，进而导致坡体下滑。因此坡度、上侧缓坡、中间凹陷地形、下侧临空面地形等都会在滑坡中发挥作用，但坡度的影响是最大的。下侧临空面的影响是一个固定值F＝0.1。式(1)将坡度、上缓地形条件、两侧地形条件及临空面条件完整地结合在一起，综合地考虑了地形因素的作用，体现出各影响因子相互关系和重要性。本专利技术提供的浅层土质滑坡的危险性划分方法，通过研究地形因素对滑坡发生程度进行内部机理研究，建立了红层地区浅层土质滑坡的易发计算模型；本文档来自技高网...

【技术保护点】
浅层土质滑坡的危险性判断方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)通过现场调查测绘确定滑坡体的基本地形数据：滑坡体坡度α，滑坡体面积A，滑坡体上侧面积Au，滑坡体上侧面坡度β，滑坡体左侧面面积AL，滑坡体左侧面地形起伏坡度θ1，滑坡体右侧面面积AR，滑坡体右侧面地形起伏坡度θ2，当滑坡体上有梯田时，还需要测量梯田面积A’以及下侧临空面的坡度γ；(2)计算滑坡体的地形综合判别因子T，由滑坡体坡度、临空面量化值和上缓、两侧综合因子，依式(1)计算确定：T＝tan(α)+U+0.2C+F    式(1)式中：T——地形综合判别因子；α——滑坡体坡度；F——临空面量化值，γ＞α时，F＝0.1；否则F＝0；U——上缓地形、梯田地形综合因子；依式(2)计算确定；当滑坡体上有梯田时，在梯田上的降雨入渗作用与上侧面的作用相同，因此梯田的作用可以合并得到上侧面因子；U=AuAtan(α-β)+A′Atan(α)]]>    式(2)C——两侧综合因子，依式(3)计算确定；C=ALAtan(θ1)+ARAtan(θ2)]]>       式(3)式中：γ——滑坡体下侧临空面的坡度，单位°；Au——滑坡体上侧面积Au，m2；A——滑坡体面积，m2；β——滑坡体上侧后缘缓坡坡度，β＜α，单位°；A’——滑坡体上梯田面积，m2；AL，AR——滑坡体左右两侧面面积，m2；θ1，θ2——滑坡体左右两侧地形起伏坡度，单位°；其中，当θ1≤0时，取AL＝0，当θ2≤0时，取AR＝0；当β≥α(即上陡下缓)，设(3)以滑坡体的地形综合判别因子T对浅层土质滑坡的危险性等级进行划分：地形综合判别因子T值可以有效地判别坡面危险性，T值越大，危险性越大；相反，T值越小，危险性越低：危险性可以分4个等级：当T＞1时，危险性高；当0.75＜T≤1时，危险性中等；当0.5＜T≤0.75时，危险性低；当T≤0.5时，危险性很低。...

【技术特征摘要】
1.浅层土质滑坡的危险性判断方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)通过现场调查测绘确定滑坡体的基本地形数据：滑坡体坡度α，滑坡
体面积A，滑坡体上侧面积Au，滑坡体上侧面坡度β，滑坡体左侧面面积AL，滑
坡体左侧面地形起伏坡度θ1，滑坡体右侧面面积AR，滑坡体右侧面地形起伏坡
度θ2，当滑坡体上有梯田时，还需要测量梯田面积A’以及下侧临空面的坡度γ；
(2)计算滑坡体的地形综合判别因子T，由滑坡体坡度、临空面量化值和
上缓、两侧综合因子，依式(1)计算确定：
T＝tan(α)+U+0.2C+F式(1)
式中：
T——地形综合判别因子；
α——滑坡体坡度；
F——临空面量化值，γ＞α时，F＝0.1；否则F＝0；
U——上缓地形、梯田地形综合因子；依式(2)计算确定；当滑坡体上有
梯田时，在梯田上的降雨入渗作用与上侧面的作用相同，因此梯田的作用可以合
并得到上侧面因子；
U=AuAtan(α-β)+A′Atan(&a...

【专利技术属性】
技术研发人员：余斌，胡伟，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：四川;51