一种砂岩削坡滑坡危险性判断方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种砂岩削坡滑坡危险性判断方法，其特征在于，包括以下步骤：a、现场调查测绘砂岩地区人工削坡的滑坡体坡长L，滑坡体坡度α、滑坡体面积A、滑坡体上侧面积Au和滑坡体上侧面坡度β；b、根据T＝S+1.6U计算砂岩地区人工削坡的地形综合判别因子T；c、以滑坡体坡长L和地形综合判别因子T对砂岩人工削坡滑坡危险性进行判别。本发明专利技术通过研究地形因素对滑坡发生程度进行内部机理研究，建立了砂岩人工削坡的边坡滑坡的危险性计算模型，针对性强，通过全面考虑人工削坡的边坡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，有效保证了划分精准度。

【技术实现步骤摘要】
一种砂岩削坡滑坡危险性判断方法及其应用
本专利技术涉及到人工削坡滑坡防治领域，尤其涉及一种砂岩削坡滑坡危险性判断方法及其应用。
技术介绍
人工削坡形成的新的边坡广泛分布在低山和丘陵地区，特别是在我国的东部低山和丘陵地区。由于人民收入增长，人均居住面积也不断增加，原有住房已经不能满足当地居民日益增长的生活需求，需要再盖新的楼房。但是我国耕地较少，要保护耕地，若要再盖新房，则只有另辟蹊径。在低山边削坡形成新的民居宅基地就是唯一可以考虑的办法。为了减少修建成本，增大削坡坡度是居民们的通常选择，但是大坡度又带来安全隐患：人工削坡本来就带来不稳定，很大的削坡坡度使边坡更不稳定，在较大降雨诱发下，往往会形成滑坡。因此对此类人工削坡的边坡滑坡危险性做出正确判断非常重要。砂岩地区的人工削坡的边坡滑坡的发生往往需要具备两个条件：有利于发生浅层土质滑坡的地形条件；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，地形条件对人工削坡的边坡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。潜在滑坡体两侧一般是平面，对滑坡没有影响；潜在滑坡体下侧一般无临空面，但是滑坡体仍然可以剪出形成滑坡。目前，国内外学者对人工削坡的边坡滑坡还没有足够的研究。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。公开号为CN104805846A，公开日为2015年07月29日的中国专利文献公开了一种浅表层土质滑坡的危险性划分方法，其特征在于：通过现场调查测绘确定滑坡体的基本地形数据，分别研究坡度与上部坡度及长度、两侧侧面坡度及宽度和下部坡度及长度的关系，并将上述关系关联研究，结合各影响因素在滑坡中的作用机理，最终建立了更精确的浅表层土质滑坡的易发计算模型，确定浅表层土质滑坡的危险性划分级别。公开号为CN105804094A，公开日为2016年07月27日的中国专利文献公开了一种岩质滑坡的危险性判断方法，其特征在于，包括以下步骤：a、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；b、计算上陡地形因子U、两侧综合因子C；c、再计算地形综合判别因子T；d、对岩质滑坡的危险性等级进行划分。以上述专利文献为代表的现有技术，主要是针对红层地区的土质滑坡或岩质滑坡，在其他地区不适用，不能判断人工削坡边坡的滑坡危险性；而且这些研究仅用于天然边坡，其潜在滑坡体的坡度往往在45度以下，基本不可能在50度以上。因为潜在滑坡体的坡度大于50度时，要么没有土层，要么都已经滑动。而砂岩地区的人工削坡的坡度基本都在50度以上，没有临空面，两侧也没有汇水。人工削坡的边坡与天然的边坡有不同的地形特征，因此人工削坡的边坡更容易形成滑坡，其危险性更高。
技术实现思路
本专利技术为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种砂岩削坡滑坡危险性判断方法及其应用，本专利技术通过研究地形因素对滑坡发生程度进行内部机理研究，建立了砂岩人工削坡的边坡滑坡的危险性计算模型，针对性强，通过全面考虑人工削坡的边坡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，有效保证了划分精准度。本专利技术通过下述技术方案实现：一种砂岩削坡滑坡危险性判断方法，其特征在于，包括以下步骤：a、现场调查测绘砂岩地区人工削坡的滑坡体坡长L，滑坡体坡度α、滑坡体面积A、滑坡体上侧面积Au和滑坡体上侧面坡度β；b、根据式1计算砂岩地区人工削坡的地形综合判别因子T；T＝S+1.6U式1式中，T为地形综合判别因子；S为滑坡体坡度因子，根据式2计算确定；U为上缓地形因子，根据式3计算确定；S＝tanα式2U＝tan(α-β)Au/A式3式中，α为滑坡体坡度，单位°；Au为滑坡体上侧面积，单位m2；A为滑坡体面积，单位m2；β为滑坡体上侧面坡度，单位°，β＜α；当β≥α，设tan(α-β)Au/A＝0；c、以滑坡体坡长L和地形综合判别因子T对砂岩人工削坡滑坡危险性进行判别；滑坡体坡长L很小，很难发生滑坡；在最小的滑坡体坡长L以上，地形综合判别因子T越大，危险性越大，地形综合判别因子T越小，危险性越小。所述步骤c中，通过危险性等级对砂岩人工削坡滑坡危险性进行判别；当滑坡体坡长L＜2m时，砂岩人工削坡滑坡危险性很小；当滑坡体坡长L≥2m且T＜2.50时，则砂岩人工削坡滑坡危险性很小；当滑坡体坡长L≥2m且2.50≤T＜2.80时，则砂岩人工削坡滑坡危险性小；当滑坡体坡长L≥2m且2.80≤T＜3.05时，则砂岩人工削坡滑坡危险性中等；当滑坡体坡长L≥2m且T≥3.05时，则砂岩人工削坡滑坡危险性大。本专利技术适用于滑坡体坡度α为56°-64°的砂岩地区人工削坡滑坡危险性的判断。本专利技术的基本原理如下：人工削坡的边坡滑坡主要发生在近期开挖的土体上,坡体结构松散具有较大孔隙比、透水性强的特点，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。人工削坡的边坡属于土质边坡，土层属于堆积层，是原岩风化并短距离搬运后形成的堆积层，因此土壤的特性主要受原岩的岩性控制。在土壤的特性中，渗透系数和黏土矿物对滑坡的影响最大。土壤的渗透系数越大，降雨引起的水流越容易进入土壤，水流在土壤中下渗到不透水的隔水层时，水位抬升增加土层的自重和下滑力，底部摩擦力减小，土层越容易发生滑坡。土壤的黏土矿物的粘性越强，粘粒含量越多，有降雨时就会吸水越多，干燥时就会收缩越多，形成更大的裂隙；裂隙越大，降雨的产流越容易顺裂隙进入土壤，水流在流到不透水的隔水层时，水位抬升增加土层的自重和下滑力，底部摩擦力减小，土层越容易发生滑坡。因此，原岩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种砂岩削坡滑坡危险性判断方法，其特征在于，包括以下步骤：a、现场调查测绘砂岩地区人工削坡的滑坡体坡长L，滑坡体坡度α、滑坡体面积A、滑坡体上侧面积Au和滑坡体上侧面坡度β；b、根据式1计算砂岩地区人工削坡的地形综合判别因子T；T＝S+1.6U    式1式中，T为地形综合判别因子；S为滑坡体坡度因子，根据式2计算确定；U为上缓地形因子，根据式3计算确定；S＝tanα    式2U＝tan(α‑β)Au/A    式3式中，α为滑坡体坡度，单位°；Au为滑坡体上侧面积，单位m2；A为滑坡体面积，单位m2；β为滑坡体上侧面坡度，单位°，β＜α；当β≥α，设tan(α‑β)Au/A＝0；c、以滑坡体坡长L和地形综合判别因子T对砂岩人工削坡滑坡危险性进行判别。

【技术特征摘要】
1.一种砂岩削坡滑坡危险性判断方法，其特征在于，包括以下步骤：a、现场调查测绘砂岩地区人工削坡的滑坡体坡长L，滑坡体坡度α、滑坡体面积A、滑坡体上侧面积Au和滑坡体上侧面坡度β；b、根据式1计算砂岩地区人工削坡的地形综合判别因子T；T＝S+1.6U式1式中，T为地形综合判别因子；S为滑坡体坡度因子，根据式2计算确定；U为上缓地形因子，根据式3计算确定；S＝tanα式2U＝tan(α-β)Au/A式3式中，α为滑坡体坡度，单位°；Au为滑坡体上侧面积，单位m2；A为滑坡体面积，单位m2；β为滑坡体上侧面坡度，单位°，β＜α；当β≥α，设tan(α-β)Au/A＝0；c、以滑坡体坡长L和地形综合判别因子T对砂岩人工削坡滑坡危...

【专利技术属性】
技术研发人员：余斌，吴雨夫，刘波，柳清文，彭金星，张瑛，陈文鸿，刘云，
申请(专利权)人：成都理工大学，江西省地质灾害应急中心，江西省气象台，
类型：发明
国别省市：四川,51