一种基于电法和数值模拟的滑坡稳定性评价方法技术

本发明专利技术公开了一种基于电法和数值模拟的滑坡稳定性评价方法，包括以下步骤：基于insar技术开展区域性的地质普查，获得潜在的滑坡区域，利用高密度电法对潜在的滑坡区域进行电法测量，寻找潜在的滑动面；根据测量结果，建立初评系统，对滑坡稳定性进行初步评价，对风险大于设定值滑坡区域进行地质勘查，获得相应的岩石物理力学参数；对风险区域进行数值模拟，获得滑坡的安全系数，对滑坡风险进行二次评价，获取对应模拟工况的滑坡安全系数。

An evaluation method for landslide stability based on electrical method and numerical simulation

The invention discloses a landslide stability evaluation method based on electrical method and numerical simulation, including the following steps: carrying out regional geological survey based on InSAR technology, obtaining potential landslide areas, using high-density electrical method to carry out electrical measurement of potential landslide areas, and searching for potential sliding surface; according to the measurement results, Establish a preliminary evaluation system for the stability of landslides, carry out preliminary evaluation of landslides, geological exploration of landslides with risk greater than the set value, obtain the corresponding rock physical and mechanical parameters; carry out numerical simulation of the risk area, obtain the safety factor of landslides, carry out secondary evaluation of landslide risk, and obtain the corresponding simulation of landslide safety conditions. Full coefficient.

【技术实现步骤摘要】
一种基于电法和数值模拟的滑坡稳定性评价方法
本专利技术涉及一种基于电法和数值模拟的滑坡稳定性评价方法。
技术介绍
预先存在的滑坡活动，地质和地貌，土壤强度和水文条件是影响滑坡行为的复杂因素。目前，滑坡稳定性的评价比较单一，通常对滑坡调查的地球物理和岩土技术进行独立评估。各种评估方法各有优势，因此，使用多学科交叉的方法滑坡表征和危险评估是非常有必要的。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题，提出了一种基于电法和数值模拟的滑坡稳定性评价方法，本专利技术克服了以往滑坡评价过程中地球物理方法和岩土工程独立评估的缺点，将二者联合起来进行评估，评价信息丰富，结果准确率高。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于电法和数值模拟的滑坡稳定性评价方法，包括以下步骤：(1)基于insar技术开展区域性的地质普查，获得潜在的滑坡区域；(2)利用高密度电法对潜在的滑坡区域进行电法测量，寻找潜在的滑动面；(3)根据测量结果，建立初评系统，对滑坡稳定性进行初步评价，对风险大于设定值滑坡区域进行地质勘查，获得相应的岩石物理力学参数；(4)对风险区域进行数值模拟，获取对应模拟工况的滑坡安全系数，对滑坡风险进行二次评价。进一步的，所述步骤(1)中，基于Insar技术在潜在的滑坡区域中选择合适的地形，依据滑坡的形态，布置高密度测线。进一步的，所述步骤(1)中，基于insar技术获得滑坡相对高程、滑坡形态、周边人类建筑情况、植被发育程度和周边采矿活动指标。进一步的，所述步骤(2)中，在潜在的滑坡区域，开展高密度电法工作，通过反演的高密度电法结果，根据滑动面岩性破碎，含水率较高的工程地质特点，依据视电阻率的差异，确定滑坡内部是否存在潜在滑动面、滑动面的形态及位置。通过是否存在一条或多条成线的低视电阻率区域，以及该低电阻率的区域和形态特征，来判定是否存在潜在的滑动面，进而确定滑动面的形态及位置。利用高密度电法根据获得利用insar技术得到的指标，结合当地日降雨量，采用相应的权重评价方法对通过指标对潜在滑坡区域的风险进行初步评价。所述步骤(3)中，加密高密度测线的同时，在初步确定的风险区域开展地质勘查工作，通过钻孔验证滑动面，现场取样获得相应的岩土体物理力学参数，最终确定该区域的工程地质和水文地质条件。所述步骤(3)中，通过钻孔验证滑动面的深度和岩土力学特征，通过取芯，通过单轴、三轴试验、剪切试验和渗透试验获得密度、弹性模量、渗透系数、泊松比和抗剪强度岩土体力学指标，最终确定该区域的工程地质和水文地质条件。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1.克服了以往滑坡评价过程中地球物理方法和岩土工程独立评估的缺点，将二者联合起来进行评估，评价信息丰富，结果准确率高。2.数值建模的过程中，结合了岩土工程信息(岩土体参数和模型实际大小、地形)和地球物理参数结果(确定了滑坡体潜在滑动面)，使数值模拟的结果更加准确，更加符合现场实际。3.本专利技术将整个评价过程分为Insar灾害普查，高密度电法初评，数值模拟终评三个阶段，由面到点，由粗到细，在保证结果的前提下，提升了经济性和实效性，有广泛的推广价值。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1是本专利技术的评价步骤流程图；具体实施方式：下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。在本专利技术中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本专利技术各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本专利技术中任一部件或元件，不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本专利技术中的具体含义，不能理解为对本专利技术的限制。针对我国广泛发生的滑坡地质灾害，开展地毯式的调查需要耗费大量的物力财力，基于Insar技术，高密度电法技术和数值模拟方法，循序渐进，分为Insar灾害普查，高密度电法初评，数值模拟终评三个阶段，由面到点，由粗到细，在保证结果的前提下，对滑坡灾害进行多级精细化评价。基于电法和数值模拟的滑坡稳定性评价方法,包括以下步骤：步骤一：基于insar技术，开展区域性的地质普查，获得潜在的滑坡区域。步骤二：基于高密度电法，对潜在的滑坡区域进行电法测量，寻找潜在的滑动面。步骤三：基于测量结果，建立初评系统，对滑坡稳定性进行初次评价、定级。步骤四：对风险较大的滑坡区域进行地质勘查，获得相应的岩石物理力学参数。步骤五：使用数值模拟软件对风险区域进行数值模拟，获得滑坡的安全系数，对滑坡风险进行二次评价。进一步的，所述步骤一中，针对我国滑坡地质灾害频发这一现场，考虑Insar技术全天候观测雷达卫星干涉测量不受气候条件的限制,在夜晚或是风雪雨雾条件下仍能进行有效观测的优点，采用insar技术在我国滑坡灾害高危区域开展区域性地质普查工作，从初步判定潜在的滑坡区域。只要在insar技术有效探测分辨率以内的区域，都可以通过insar技术来初步判定该地区是否存在潜在的滑坡区域，滑坡发生的地形，一般为山地，具有一定高差，坡度的地形。依据insar技术，可以初步判定潜在滑坡可能的失稳滑动方向，以及滑坡的规模大小，insar技术可以获得周围地区的相对地形地貌，结合滑坡的形态特征和地形地貌，可以有针对的布置高密度的测线，尽可能高效的探测滑坡潜在的滑动面.进一步的，所述步骤一中，基于Insar技术，在潜在的滑坡区域中选择合适的地形，依据滑坡的形态，布置高密度测线。进一步的，所述步骤二中，在潜在的滑坡区域，开展高密度电法工作，通过反演的高密度电法结果，根据滑动面岩性破碎，含水率较高的工程地质特点，依据视电阻率的差异，确定滑坡内部是否存在潜在滑动面、滑动面的形态及位置。如果滑坡存在潜在的滑动面，滑动面上很有可能存在岩土体的错动，导致岩土体的破碎，含水率的增加，与周围的岩土体相比，其电阻率就会相对较低，且潜在的滑动面是一个连续的剖面，这样在高密度电法的反演图像中，滑动面的反演特征图像为一条视电阻率相对较低的区域，可以通过是否存在一条或多条成线的低视电阻率区域，以及该低电阻率的区域，形态特征，来判定是否存在潜在的滑动面，滑动面的形态及位置。进一步的，所述步骤三中，初次评价中，将滑坡风险等级分为五类：无风险，低风险，中等风险，高风险，极高风险。进一步的，所述步骤三中，基于insar技术可获得滑坡相对高程，滑坡形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电法和数值模拟的滑坡稳定性评价方法，其特征是：包括以下步骤：(1)基于insar技术开展区域性的地质普查，获得潜在的滑坡区域；(2)利用高密度电法对潜在的滑坡区域进行电法测量，寻找潜在的滑动面；(3)根据测量结果，建立初评系统，对滑坡稳定性进行初步评价，对风险大于设定值滑坡区域进行地质勘查，获得相应的岩石物理力学参数；(4)对风险区域进行数值模拟，获得滑坡的安全系数，对滑坡风险进行二次评价，获取对应模拟工况的滑坡安全系数。

【技术特征摘要】
1.一种基于电法和数值模拟的滑坡稳定性评价方法，其特征是：包括以下步骤：(1)基于insar技术开展区域性的地质普查，获得潜在的滑坡区域；(2)利用高密度电法对潜在的滑坡区域进行电法测量，寻找潜在的滑动面；(3)根据测量结果，建立初评系统，对滑坡稳定性进行初步评价，对风险大于设定值滑坡区域进行地质勘查，获得相应的岩石物理力学参数；(4)对风险区域进行数值模拟，获得滑坡的安全系数，对滑坡风险进行二次评价，获取对应模拟工况的滑坡安全系数。2.如权利要求1所述的一种基于电法和数值模拟的滑坡稳定性评价方法，其特征是：所述步骤(1)中，基于Insar技术在潜在的滑坡区域中选择合适的地形，依据滑坡的形态，布置高密度测线。3.如权利要求1所述的一种基于电法和数值模拟的滑坡稳定性评价方法，其特征是：所述步骤(1)中，基于insar技术获得滑坡相对高程、滑坡形态、周边人类建筑情况、植被发育程度和周边采矿活动指标。4.如权利要求1所述的一种基于电法和数值模拟的滑坡稳定性评价方法，其特征是：所述步骤(2)中，在潜在的滑坡区域，开展高密度电法工作，通过反演的高密度电法结果，根据滑动面岩性破碎，含水率较高的工程地质特点，依据视电...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛翊国，李志强，周炳桦，张开，曲传奇，邱道宏，苏茂鑫，李广坤，王鹏，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37