岩质滑坡碎屑流最大水平运动距离计算方法技术

本发明专利技术公开了一种岩质滑坡碎屑流最大水平运动距离计算方法，涉及地质灾害防治与预警研究技术领域。该岩质滑坡碎屑流最大水平运动距离计算方法应用于岩质滑坡碎屑流。包括获取参数步骤和计算步骤，通过对潜在岩质滑坡体的参数进行勘测，获得滑坡‑碎屑流的体积V、碎屑体下落高度H、预判其失稳后岩体的解体程度，并预测最大的块石直径d，预判其失稳后的运动轨迹，并预测滑移段宽度B和坡度α，将所获参数代入最大水平运动距离计算公式进行计算，从而测算出滑坡碎屑流的最大运动距离。建立较精确的坡‑碎屑流的最大运动距离计算方法，能够对滑坡碎屑流的危险范围进行预警，极大的提高了防灾适用性。

【技术实现步骤摘要】
岩质滑坡碎屑流最大水平运动距离计算方法
本专利技术涉及地质灾害防治与预警研究
，具体而言，涉及一种岩质滑坡碎屑流最大水平运动距离计算方法。
技术介绍
目前，全球气候变化导致了天气系统紊乱和局部地区强降雨现象，加之愈来愈剧烈的人类工程活动，致使地质灾害频繁发生。高速远程滑坡不仅自身失稳后影响范围广，其在脱离母岩后形成的远程“崩→滑→流”复合灾害地质体，可以运动异常远的距离，并带来毁灭性破坏和重大人员伤亡。高速远程滑坡形成的碎屑流，其原有的斜坡岩土体结构已经完全破坏，重新形成了新的流动结构，在各种荷载的共同作用(包括岩土体失稳时自身造成的振动作用)下远程运动，造成严重损失。因此，碎屑流所能够达到的最大堆积距离是其重要的参量之一，也是对碎屑流灾害预警和评估最重要的参量，针对潜在岩质滑坡体开展的运动距离研究，对滑坡碎屑流最大水平运动距离的计算，有助于对其致灾范围进行预测，对地质灾害防灾减灾工作具有非常现实的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种岩质滑坡碎屑流最大水平运动距离计算方法，应用于岩质滑坡碎屑流，能够较准确的计算其最大水平运动距离，从而划分最大危险范围，可以为减少滑坡碎屑流灾害的损失提供有力的依据。本专利技术的实施例是这样实现的：基于上述目的，本专利技术的实施例提供了一种岩质滑坡碎屑流最大水平运动距离计算方法，应用于岩质滑坡碎屑流，包括以下步骤：获取参数步骤：a、对潜在岩质滑坡体进行调查测绘，确定滑坡-碎屑流的体积V和碎屑体下落高度H；b、预判潜在岩质滑坡体失稳后岩体的解体程度，并预估所形成碎屑流中最大的块石直径d；c、预判定潜在岩质滑坡体失稳后的运动轨迹，并确定滑坡碎屑流滑移段的宽度B和坡度α；计算步骤：将获取的参数代入滑坡碎屑流最大水平运动距离的计算公式，进行计算，其中，计算公式为：另外，根据本专利技术的实施例提供的滑坡碎屑流最大水平运动距离计算方法，还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的可选实施例中，所述获取参数步骤中，通过现场调查测绘，根据已有斜坡变形迹象，确定潜在岩质滑坡体的左右边界尺寸、宽度尺寸以及厚度尺寸，从而计算出潜在岩质滑坡体的体积V。在本专利技术的可选实施例中，通过现场调查测绘，获得潜在岩质滑坡体的下落高度H，所述滑坡体的下落高度从滑源区后缘的最高点为起始点，预测碎屑体的停积场区前缘为终点，确定下落高度H。在本专利技术的可选实施例中，根据潜在岩质滑坡体的岩体节理发育程度、节理间距，以及节理裂隙对岩体的空间切割特征，现场预判断潜在岩质滑坡体失稳后的岩体解体程度，最终预测出碎屑流中最大的块石直径d。在本专利技术的可选实施例中，从潜在岩质滑坡体的剪出口位置为起始端，预判岩体的运动轨迹：当剪出口为有沟谷的情形时，岩体就沿沟谷的中心线运动；当剪出口为无沟谷的开阔斜坡情形时，岩体就沿下落方向作直线运动；根据潜在岩质滑坡体失稳后的运动方向，测量滑坡碎屑流的滑移段宽度B和坡度α。在本专利技术的可选实施例中，所述潜在岩质滑坡体失稳后具有斜坡段；根据斜坡段的倾斜角度，和斜距公式：L斜距＝L/cosα可获得斜坡段的倾斜距离L斜距，从而预测滑坡碎屑流的威胁区范围。本专利技术实施例的有益效果是：通过考虑滑坡碎屑流的运动特征，建立了较精确的坡-碎屑流的最大运动距离计算方法，也是判断坡-碎屑流最大危险范围的计算方法。无需滑坡-碎屑流发生的大量历史观测数据，就能够对滑坡-碎屑流的危险范围进行判断，极大的提高了防灾适用性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为无量纲量(d/B，tanα和a)取对数后的图像；图2为汶川地震诱发碎屑流运动距离的计算模型值L与真实运动距离Lmax的比较图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。实施例11932年瑞士地质学家海姆(Heim)对1881年瑞士阿尔卑斯山Elm滑坡开展研究，提出了碎屑流等效摩擦系数(即fe＝H/L)的概念，最早在研究中引入碎屑流的远程运动距离。Scheidegger(Scheidegger,A.E,Onthepredictionofthereachandvelocityofcatastrophiclandslides,RockMechanics,1973,5(4),231-236)通过统计分析又发生滑坡数据，提出等价摩擦系数与滑坡体积之间存在如下的函数关系：lgfe＝algV+b。许靖华(Hsu,K.J,CatastrophicDebrisStreams(Sturzstroms)GeneratedbyRockfalls,GSABulletin,1975,86(1),129-140)绘制了反映碎屑流运动性的强度包络线图，并提出了一个超运动距离(excessivetraveldistance，L_e)的概念，并定义为Le＝L-H/tan32°。T.R.H.Davies(Davies,T.R.H,Spreadingofrockavalanchedebrisbymechanicalfluidization,RockMechanics,1982,15(1),9-24.)、FrancoisLegros(LegrosF,Themobilityoflong-runoutlandslides,EngineeringGeology,2002,63(3),301-331.)、Adushkin(Adushkin,V.V,Mobilityofrockavalanchestriggeredbyundergroundnuclearexplosions,in:S.G.Evans,G.S.Mugnozza,A.Strom,etal,LandslidesfromMassiveRockSlopeFailure,SpringerNetherlands,2006,267-284.)和乔建平等(乔建平,等,大地震诱发滑坡分布规律及危险性评价方法研究,北京：科学出版社,2014)利用对已发生滑坡数据进行统计归纳后，认为碎屑流最大运动距离(Lmax)或等效摩擦系数(fe＝/L)与体积V之间存在统计上的幂函数关系:即L＝CVb，或H/L＝C*Vd(1)这些成果说明，研究者们认为碎屑流的最大运动距离或等效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种岩质滑坡碎屑流最大水平运动距离计算方法，应用于岩质滑坡碎屑流，其特征在于，包括以下步骤：获取参数步骤：a、对潜在岩质滑坡体进行调查测绘，确定滑坡‑碎屑流的体积V和碎屑体下落高度H；b、预判潜在岩质滑坡体失稳后岩体的解体程度，并预估所形成碎屑流中最大的块石直径d；c、预判定潜在岩质滑坡体失稳后的运动轨迹，并确定滑坡碎屑流滑移段的宽度B和坡度α；计算步骤：将获取的参数代入滑坡碎屑流最大水平运动距离的计算公式，进行计算，其中，计算公式为：

【技术特征摘要】
1.一种岩质滑坡碎屑流最大水平运动距离计算方法，应用于岩质滑坡碎屑流，其特征在于，包括以下步骤：获取参数步骤：a、对潜在岩质滑坡体进行调查测绘，确定滑坡-碎屑流的体积V和碎屑体下落高度H；b、预判潜在岩质滑坡体失稳后岩体的解体程度，并预估所形成碎屑流中最大的块石直径d；c、预判定潜在岩质滑坡体失稳后的运动轨迹，并确定滑坡碎屑流滑移段的宽度B和坡度α；计算步骤：将获取的参数代入滑坡碎屑流最大水平运动距离的计算公式，进行计算，其中，计算公式为：2.根据权利要求1所述的岩质滑坡碎屑流最大水平运动距离计算方法，其特征在于，获取参数步骤中，通过现场调查测绘，根据已有斜坡变形迹象，确定潜在岩质滑坡体的左右边界尺寸、宽度尺寸以及厚度尺寸，从而计算出潜在岩质滑坡体的体积V。3.根据权利要求1所述的岩质滑坡碎屑流最大水平运动距离计算方法，其特征在于，通过现场调查测绘，获得潜在岩质滑坡体的下落高度H，所述滑坡体的下落高度从滑源区后缘的最高点为起始点，预测...

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