一種黃土淺層滑坡的早期識別方法及應用技術

本發明專利技術公開了一種黃土淺層滑坡的早期識別方法，屬于滑坡防治工程技術領域，包括以下步驟：a、通過現場調查測繪確定滑坡體的基本地形數據，滑坡體坡度α、滑坡體面積A、滑坡體上側后緣坡度β、滑坡體上側后緣面積A

An early identification method of loess shallow landslide and its application

The invention discloses a method for early identification of loess shallow landslide, landslide prevention belongs to the field of engineering technology, which comprises the following steps: A, through on-site investigation and mapping to determine the basic topographic data of the landslide, the landslide slope landslide area A, alpha, beta, upper posterior slope landslide Landslide upper trailing edge area of A

【技術實現步驟摘要】
一種黃土淺層滑坡的早期識別方法及應用
本專利技術涉及到滑坡防治工程
，尤其涉及一種黃土淺層滑坡的早期識別方法及應用。
技術介紹
黃土淺層滑坡是一種發生在黃土地區的自然現象。淺層土質滑坡發生后，坡面土體運動到山坡下或路邊，淤埋和沖擊附近的居民住房、工廠等建筑設施，或公路等，造成極大的破壞。黃土淺層土質滑坡的發生往往需要具備三個條件：其一是有利于發生淺層土質滑坡的地形條件；其二是充足的土體物源，即松散覆蓋土層；其三是充沛的降雨進入土體。這些條件綜合影響并決定坡面土體的穩定性。其中，地形條件對淺層土質滑坡的影響因素包括：潛在滑坡體的斜坡坡度、滑坡體上側緩坡地形(上側緩坡，即上緩下陡)、下側臨空面(下側大坡度)地形。目前，國內外學者對淺層滑坡形成之地形條件的研究主要集中于坡面坡度的研究，是對其發育分布規律的簡單數據統計，沒有深入研究其內在機理，研究成果很難用于其他區域。公開號為CN104299367A，公開日為2015年01月21日的中國專利文獻公開了一種滑坡災害多級綜合監測預警方法，其特征在于，其包括以下步驟：(1)通過歷史紀錄監測數據和滑坡變形破壞模型試驗，計算滑坡監測預警臨界閾值；根據各個指標臨界指數確定研究區是否有滑坡發生的可能；(2)如果監測數值大于臨界值；根據每個滑坡發生指數，確定滑坡可能發生的地點和滑坡發生的可能性大小，劃定預警預報等級；(3)確定四級預警和預警境界區域；(4)發布預警結果，同時結合預警區群測群防網絡體系，直接通知監測責任人，做好防災、避災準備。該專利文獻公開的滑坡災害多級綜合監測預警方法，需要滑坡發生的大量歷史紀錄監測數據，再通過滑坡變形破壞模型試驗，計算滑坡監測預警臨界閾值；再根據各個指標臨界指數確定研究區是否有滑坡發生的可能，需要分析的滑坡因子較多，整個預警工作復雜，反應滯后，預警效率低，防災適用性差。
技術實現思路
本專利技術為了克服上述現有技術的缺陷，提供一種黃土淺層滑坡的早期識別方法及應用，本專利技術通過綜合考慮滑坡體坡度以及上下坡體的影響因素以及它們在滑坡中的作用機理，建立了更精確的黃土淺層滑坡的易發計算模型，以定量的方式精確劃分了滑坡危險性；無需滑坡發生的大量歷史觀測數據，就能夠對黃土淺層滑坡早期進行識別，縮短了預警反應時間，極大的提高了防災適用性。本專利技術通過下述技術方案實現：一種黃土淺層滑坡的早期識別方法，其特征在于，包括以下步驟：a、通過現場調查測繪確定滑坡體的基本地形數據，滑坡體坡度α、滑坡體面積A、滑坡體上側后緣坡度β、滑坡體上側后緣面積ALu和下側臨空面坡度γ；b、通過U＝tan(α-β)*(ALu/A)計算出上緩因子U，式中β＜α；c、當γ＞α時，具有臨空面，通過T＝tan(α)+1.25U計算出滑坡體的地形綜合判別因子T；d、根據滑坡體的地形綜合判別因子T對黃土淺層滑坡的危險性等級進行劃分，劃分為低、中和高三個等級。所述步驟d中，三個等級是指，當β＜α，且γ＞α，同時T＞1.35時，發生滑坡危險性高；當β＜α，且γ＞α，同時1.20＜T≤1.35時，發生滑坡危險性中等；當β＜α，且γ＞α，同時T≤1.20時，發生滑坡危險性低或者當β＞α或γ＜α時，發生滑坡危險性低。本專利技術適用于滑坡體坡度40≤α≤55°的黃土淺層土質滑坡的早期預警。進一步，本專利技術適用于滑坡體坡度45≤α≤50°的黃土淺層土質滑坡的早期預警。本專利技術的基本原理如下：坡度是影響滑坡發生的最主要因素，山坡坡度的陡緩不僅影響松散碎屑物質的聚集和分布，而且影響坡面匯流條件，大多數黃土淺層滑坡發生在30-55度的坡度上，坡度太緩則滑坡動力不足，無法發生；坡度太陡，則土層在坡面上無法聚集足夠的厚度，也沒有滑坡發生。上緩地形由于風化、人工開挖等原因形成卸荷張拉裂隙，有利于雨水入滲進入淺在滑坡體，進而導致土體逐漸飽和并軟化，基質吸力和抗減強度逐漸減小，土體局部出現剪切破壞并產生剪切裂隙，雨水不斷滲入這些裂隙使其飽水，孔隙水壓力增大形成超孔隙水壓力，剪切裂隙逐漸擴展連通形成剪切面，土體強度進一步降低，最終至局部巖土體因剪切面抗剪強度低于剪應力而沿滑動帶下滑；下側臨空面通常為滑坡體剪出口位置，雨水滲透進入土體順坡而下形成剪切面后，更易在臨空面處貫通滲出，進而導致坡體下滑。因此，滑坡體坡度、上側緩坡、下側臨空面地形等都會在滑坡中發揮作用，尤其是上側緩坡和下側臨空面地形，通過全面考慮黃土淺層土質滑坡的地形影響因素，以定量的方式精確劃分滑坡危險性，極大的提高了防災適用性。本專利技術的有益效果主要表現在以下方面：一、本專利技術，通過現場調查測繪確定滑坡體的基本地形數據，滑坡體坡度α、滑坡體面積A、滑坡體上側后緣坡度β、滑坡體上側后緣面積ALu和下側臨空面坡度γ；再通過U＝tan(α-β)*(ALu/A)計算出上緩因子U，式中β＜α；當γ＞α時，具有臨空面，通過T＝tan(α)+1.25U計算出滑坡體的地形綜合判別因子T；β＜α和γ＞α作為必要條件，最后根據滑坡體的地形綜合判別因子T對黃土淺層滑坡的危險性等級進行劃分，劃分為低、中和高三個等級，作為一個完整的技術方案，通過地形因素對滑坡發生程度進行內部機理研究，將滑坡體坡度、上緩地形條件完整地結合在一起，綜合地考慮了地形因素的作用，體現出各影響因子相互關系和重要性，建立了黃土淺層滑坡的易發計算模型，全面考慮黃土淺層土質滑坡的地形影響因素，以定量的方式精確劃分了滑坡危險性；無需滑坡發生的大量歷史觀測數據，就能夠對黃土淺層滑坡早期進行識別，縮短了預警反應時間，其中T、tan(α)、U均為無量綱參數，在各種黃土淺層土質滑坡條件下都可以使用，極大的提高了其防災適用性。二、本專利技術，當β＜α，且γ＞α，同時T＞1.35時，發生滑坡危險性高；當β＜α，且γ＞α，同時1.20＜T≤1.35時，發生滑坡危險性中等；當β＜α，且γ＞α，同時T≤1.20時，發生滑坡危險性低或者當β＞α或γ＜α時，發生滑坡危險性低，在具備臨空面和上緩下陡的地形條件下，地形綜合判別因子T值可以有效地判別坡面危險性，T值越大，危險性越高；相反，T值越小，危險性越低，通過滑坡危險等級劃分，早期識別直觀明確，預警精細度高，更有利于提高防災適用性。三、本專利技術，適用于滑坡體坡度40≤α≤55°的黃土淺層土質滑坡的早期預警，山坡坡度的陡緩不僅影響松散碎屑物質的聚集和分布，而且影響坡面匯流條件，若坡度太緩，則滑坡動力不足；坡度太陡，則土層在坡面上無法聚集足夠的厚度；滑坡體坡度40≤α≤55°這個范圍時，上緩地形由于風化等原因形成卸荷張拉裂隙，利于雨水入滲進入淺在滑坡體，進而導致土體逐漸飽和并軟化，土體局部出現剪切破壞并產生剪切裂隙，雨水不斷滲入裂隙使其飽水，最終產生滑坡，當滑坡體坡度40≤α≤55°時，對黃土淺層滑坡的早期識別準確度高，利于及時采取防治措施。四、本專利技術，適用于滑坡體坡度45≤α≤50°的黃土淺層土質滑坡的早期預警，經多次實驗測試，特定的滑坡體坡度45≤α≤50°時，對黃土淺層滑坡的早期識別準確度極高，防災適用性強。附圖說明下面將結合說明書附圖和具體實施方式對本專利技術作進一步的具體說明：圖1為地形因素示意圖；圖2為圖1的a-a′剖面示意圖；其中：ALu、滑坡體上側后緣面積(m2)，A、滑坡體面積(m2)，α、滑坡體本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種黃土淺層滑坡的早期識別方法，其特征在于，包括以下步驟：a、通過現場調查測繪確定滑坡體的基本地形數據，滑坡體坡度α、滑坡體面積A、滑坡體上側后緣坡度β、滑坡體上側后緣面積A

【技術特征摘要】
1.一種黃土淺層滑坡的早期識別方法，其特征在于，包括以下步驟：a、通過現場調查測繪確定滑坡體的基本地形數據，滑坡體坡度α、滑坡體面積A、滑坡體上側后緣坡度β、滑坡體上側后緣面積ALu和下側臨空面坡度γ；b、通過U＝tan(α-β)*(ALu/A)計算出上緩因子U，式中β＜α；c、當γ＞α時，具有臨空面，通過T＝tan(α)+1.25U計算出滑坡體的地形綜合判別因子T；d、根據滑坡體的地形綜合判別因子T對黃土淺層滑坡的危險性等級進行劃分，劃分為低、中和高三個等級。2.根據權利要求1所述的一種黃土淺層滑坡的早期識別方法，其特征在...

【專利技術屬性】
技術研發人員：余斌，趙懷寶，李為樂，
申請(專利權)人：成都理工大學，
類型：發明
國別省市：四川,51