滑坡排水孔优化设计参数的测定方法技术

本发明专利技术涉及一种滑坡排水孔优化设计参数的测定方法，属于滑坡排水工程防治技术领域。其解决当前滑坡排水孔设计方法无法确保排水防治效果的问题。本发明专利技术包括：步骤一：滑坡基本物理力学参数的勘探与测定；步骤二：滑坡坡体地下水位的监测及水力梯度I的确定；步骤三：排水孔布设位置的确定；步骤四：滑坡单位排水自稳率的确定；步骤五：符合滑坡排水稳定安全的地下水临界降深的确定；步骤六：滑坡排水孔单位长度日排水量的确定；步骤七：滑坡排水孔设计长度的确定。本发明专利技术达到了在保证滑坡安全稳定的前提下更节省工程成本与施工工期的目的，使得滑坡排水孔布设位置和排水孔长度更加经济合理，在滑坡排水防治工程中具有良好的经济效益与实用价值。

Measurement Method of Optimum Design Parameters of Landslide Drainage Holes

【技术实现步骤摘要】
滑坡排水孔优化设计参数的测定方法
本专利技术涉及一种滑坡排水孔优化设计参数的测定方法，属于滑坡排水工程防治

技术介绍
在我国发生的各类地质灾害中，滑坡已成为仅次于地震的第二大地质灾害。大量滑坡统计数据表明，地下水是触发滑坡地质灾害的主要诱因。随着地下水位抬升，滑坡土体饱和度逐渐增加，孔隙水压力明显上升，对应的基质吸力不断降低进而引起土体及潜在破裂面抗剪强度下降，当地下水位抬升到一定程度时，便会导致滑坡失稳。因此，针对地下水对滑坡的作用机制与规律，及时采取相应的灾害防治措施并减小或根除水诱发型滑坡灾害的风险在减灾防灾领域具有十分重要的科学意义和工程应用价值。虽然目前仰斜式排水孔已成为治理水诱发型滑坡的有效措施之一，但在实际滑坡排水工程应用中，排水孔布设与设计一般是照搬规范，或者根据经验计算公式简单布设，排水孔的布置设计方法存在一定的随意性与局限性，如排水孔往往在滑坡下部简单布置两排、在滑坡中间代表性部位小范围布置或者为保证排水效果而盲目加密等。当排水孔在滑坡底部布置时，滑坡上部的水不能及时排出，会积聚在土体中，使得滑坡土体自重增大，从而加速了滑坡向下滑动；当排水孔在滑坡中间部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滑坡排水孔优化设计参数的测定方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：滑坡基本物理力学参数的勘探与测定：按照现行《岩土工程勘查规范》(GB50021‑2001)、《工程岩体试验方法标准》(GB/T50266‑2013)及《土工试验规程》(SL237‑1999)，对滑坡坡体进行岩土工程勘查与现场原位试验，综合确定坡体长度W、宽度L；确定滑坡下伏基岩整体滑移面倾角θi、坡体垂直埋深Hci的变化规律；运用岩土原位试验或室内土工试验综合测定滑坡坡体土层粘聚力c、内摩擦角

【技术特征摘要】
1.一种滑坡排水孔优化设计参数的测定方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：滑坡基本物理力学参数的勘探与测定：按照现行《岩土工程勘查规范》(GB50021-2001)、《工程岩体试验方法标准》(GB/T50266-2013)及《土工试验规程》(SL237-1999)，对滑坡坡体进行岩土工程勘查与现场原位试验，综合确定坡体长度W、宽度L；确定滑坡下伏基岩整体滑移面倾角θi、坡体垂直埋深Hci的变化规律；运用岩土原位试验或室内土工试验综合测定滑坡坡体土层粘聚力c、内摩擦角重度γ、有效粘聚力c′、有效内摩擦角饱和重度γsat；步骤二：滑坡坡体地下水位的监测及水力梯度I的确定：运用高密度电阻率法选取待测定滑坡坡面起伏不大的地段布设测线，在测线上布置电极，用多芯电缆将测线上的电极连接到电极转换装置上，再用电极转换装置将这些电极组合成指定的电极装置，进而用数据采集仪测定剖面下方电阻率分布情况，并根据电阻率与含水率具有负相关关系的原理，找到电阻率突变的测点，将这些点连接，即为地下水位线，确定地下水位Hwi的变化规律；将地下水位线近似成折线，计算每段的水力梯度，即单位渗流路径上的水头损失；根据式(1)确定每段水力梯度im：式中，ΔLm—每段水位线的水平距离；Δhm—每段水位线对应的水位差；最后取各段水力梯度的平均值作为滑坡的水力梯度I：步骤三：排水孔布设位置的确定，包括如下小步：第一步：滑坡坡体变宽度垂直条分：滑坡条分土条越多，土条滑移面倾角变化越小，评价滑坡的稳定性精度越高；然而，考虑到有效的条分既要尽量减少工作量，提高评价与防治效益，还要能有效准确计算滑坡稳定性，结合排水孔的布设间距要求，对滑坡滑移面坡体进行变宽度垂直条分；第二步：第i土条剩余下滑力的确定：对土条进行受力分析，根据式(3)和式(4)分别求出第i土条自身产生的滑动力Gi和抗滑力Pi：Gi＝γ(Hci-Hwi)Xisinθi+γsatHwiXisinθi+IγwXiHwi(3)式中：Hci为第i土条的平均高度(m)；Hwi为第i土条地下水的平均深度(m)；Xi为第i土条的水平宽度(m)；I为水力梯度；γ为土的天然重度(kN/m3)；γsat为土体的饱和重度(kN/m3)；γw为水的重度；θi为第i土条滑面倾角；为滑面有效内摩擦角，c′为滑面有效粘聚力；γ′为土的浮重度；根据式(5)确定第i土条的下滑力Ti：Ti＝Gi-Pi(5)第三步：第i+1土条的剩余下滑力Tci的确定：Ti对第i+1土条的作用力可分解成平行下侧土条滑面和垂直下侧土条滑面两个分力，由垂直分力而产生的抗滑力为T1i，平行下侧面分为T2i，根据式(6)和式(7)分别可分别确定T1i和T2i：T2i＝Ticosαi(7)式中：αi为土条i与i+1滑面的倾角之差；根据式(8)确定由Ti作用给下侧第i+1土条的剩余下滑力为：Tci＝T2i-T1i(8)第四步：滑坡局部稳定性系数Fsi及不同滑移区的确定：根据式(9)确定第i+1土条的稳定系数Fsi：式中：Gi+1和Pi+1分别是第i+1土条自身产生的滑动力和抗滑力；根据滑坡坡体条块稳定性系数Fsi的大小及步骤三中计算的第i条块剩余下滑力值Tci的大小，可判别滑坡坡体主动滑移区、挤压区和稳定区的部位，将滑坡后缘至剩余下滑推力值Tci达到峰值的条块所在区域定义为滑坡主动滑移区；将剩余下滑推力值Tci达到峰值的条块至Fsi≤1的条块区域定义为滑坡坡体挤压区；将Fsi＞1的条块所在区域滑坡坡体定义为滑坡坡体稳定区，确定推移式滑坡主动滑移区、坡体挤压区与坡体稳定区；第五步：排水孔布设位置的确定：根据各土条的剩余下滑推力值做出剩余下滑推力曲线，找出该曲线上剩余下滑推力...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺可强，信校阳，田野，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东,37