[发明专利]一种台风暴雨型浅层滑坡安全系数计算方法

说明书

本发明公开一种台风暴雨型浅层滑坡安全系数计算方法，A、通过收集勘查报告资料，或通过调查、试验，获取滑坡的计算参数；B、根据气象预报，获取台风风级、雨强及持续时间参数；C、明确树木的平均间距，计算斜坡开裂深度；D、计算斜坡的入渗放大系数；E、计算台风暴雨型浅层滑坡的安全系数。在台风暴雨型浅层滑坡的安全系数计算中考虑台风风荷载的影响，从而使得台风暴雨型滑坡的评价更符合实际，非常适于实用。

技术领域

本发明涉及一种台风暴雨型浅层滑坡安全系数计算方法。

背景技术

我国东南沿海地区每年均有多次台风登陆，台风暴雨诱发大量的地质灾害。台风登陆后，其影响范围内的斜坡大多同时受台风风荷载和暴雨的作用，而台风风级通常会达到十几级，因此风荷载是滑坡失稳的一个不可忽略的因素。东南沿海地区植被茂密，风荷载作用于植被，树木剧烈摇曳会使根部松动，造成坡体表层松动或开裂，裂隙的产生增加了降水入渗的垂向通道，在降水较小时，这些通道对降水入渗的贡献不大，而台风暴雨的雨强较大，会在较短的时间内达到地表积水点，产生地表径流，地面汇集的雨水将沿通道快速流入滑坡体内，由于裂隙内的积水会产生有压渗透，大大增加了降雨入渗量，土体的含水量将迅速增加，基质吸力大幅度降低，土体的抗剪强度减小，边坡的稳定性降低，就会在较短时间内发生破坏。

目前对于台风暴雨型滑坡安全系数的计算方法方面，一般只考虑暴雨的影响，而不考虑台风风荷载对滑坡失稳的影响。对于此类台风暴雨型滑坡的评价一般按普通降雨型滑坡处理，考虑风荷载和暴雨耦合作用的台风暴雨型浅层滑坡的安全系数尚无科学合理的计算方法。

对于区域性台风暴雨型浅层滑坡的评价，多采用分布式水文-力学耦合模型，将浅层滑坡概化为无限长斜坡模型计算。目前对于台风暴雨型浅层滑坡安全系数的计算方面，只考虑暴雨作用下雨水入渗导致的斜坡失稳，没有考虑台风对降雨入渗的影响。

现有技术的缺点：(1)目前尚无考虑风荷载作用的台风暴雨型浅层滑坡安全系数计算方法；(2)台风暴雨型滑坡灾害没有考虑台风风荷载对斜坡渗流及稳定性的影响，所得的预测结果与实际不符。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种台风暴雨型浅层滑坡安全系数计算方法，在台风暴雨型浅层滑坡的安全系数计算中考虑台风风荷载的影响，从而使得台风暴雨型滑坡的评价更符合实际，非常适于实用。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种台风暴雨型浅层滑坡安全系数计算方法，引入入渗放大系数的概念体现台风风荷载对斜坡入渗的影响。入渗放大系数与斜坡上树木的间距及树木在风荷载的作用下导致斜坡体产生裂缝的深度有关。计算模型采用分布式水文-力学耦合预测模型，通过调查、收集资料或试验的方法，获取斜坡的地形参数、岩土体力学参数、渗透系数、树木的间距等，可计算出台风暴雨型浅层滑坡的安全系数。由于考虑了台风风荷载对雨水入渗的放大效应，使计算结果更加合理。

本发明台风暴雨型浅层滑坡安全系数的计算原理：

滑坡的安全系数由随时间改变的可变安全系数FS′和不随时间改变的不变安全系数FS0组成，由公式(1)计算：

FS(Z，t)＝FS0(Z)+FS′(Z，t) (1)

式中，FS(Z，t)为滑坡的安全系数，FS0(Z)为不随时间改变的不变安全系数，FS′(Z，t)为随时间改变的可变安全系数。

不随时间改变的不变安全系数FS0由公式(2)计算：