[发明专利]一种堰塞体物质组成的间接确定方法

说明书

本发明提供了一种堰塞体物质组成的间接确定方法，包括步骤1：堰塞体源失稳前后地形测量；步骤2：堰塞体源物质分布情况确定；步骤3：岩块强度直接确定；步骤4：建立堰塞体源失稳前模型；步骤5：堰塞体源失稳过程模拟；步骤6：堰塞源物质堆积分层间接确定；步骤7：堰塞源物质破碎情况间接确定；步骤8：堰塞体物质组成的间接确定。本发明通过现场勘测与数值模拟分析，可在较短时间内确定堰塞体的物质组成，为堰塞体的稳定性分析及后续的应急处置决策提供支撑。

技术领域

本发明属于工程地质分析领域，具体涉及一种堰塞体物质组成的间接确定方法。

背景技术

堰塞湖是在一定地质和地貌条件下，由于岸坡的动力地质作用或冰川、火山活动形成的天然湖泊。这一作用在河谷迅速产生诸如崩塌、滑坡、泥石流等灾害，由此产生的滑坡堆积物、冰碛物、火山喷发物等形成天然堤坝，横向阻塞山谷、河谷或河床，导致上游段壅水。与之相应的具备一定挡水能力的堵塞河道的堆积体称之为堰塞体。堰塞体形成而伴随产生的的堰塞湖不仅会淹没土地、堵塞河道，而且还存在着溃决风险，对下游造成巨大损失。因此，在堰塞体形成后，需要在尽可能短的时间内初步确定堰塞体的物质组成，从而为堰塞体稳定分析及后续的应急处置决策提供支撑。

目前，确定堰塞体物质组成的方法主是要钻探。但钻探一是耗时，花费比较大；二是堰塞体内钻进困难，耗力；三是受限于钻孔孔径及钻探所能取上来的样品，堰塞体内部的物质组成往往难于确定。因此，钻探往往难以满足堰塞体应急处置的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种堰塞体物质组成的间接确定方法，通过现场地形勘测，调研物源地质条件与岩块强度指标，建立模型，进行堰塞体形成过程的模拟，并通过物源堆积位置分析与物源破碎程度分析，进行快速有效的堰塞体物质组成定性分析。

本发明提供了一种堰塞体物质组成的间接确定方法，包括如下步骤：

步骤1，对堰塞体源失稳后的地形进行直接测量，确定堰塞体源失稳后地形轮廓，并确定堰塞体源失稳前地形轮廓；

步骤2，勘探堰塞体源位置及其周边的地质情况，间接确定堰塞体源物质分布情况；所述地质情况包括基岩破碎状态、风化地层分布、节理裂隙特征；

步骤3，通过室内试验直接确定堰塞体岩块强度；

步骤4，基于步骤1确定的堰塞体源失稳后及失稳前地形轮廓，结合步骤2确定的堰塞体源物质分布及步骤3确定的堰塞体岩块强度，建立堰塞体源失稳前模型；

步骤5，将堰塞体源失稳的实际激发条件作为边界条件施加于步骤4建立的堰塞体源失稳前模型，通过触发堰塞体源失稳，模拟堰塞体源物质的运动过程、破碎过程和堆积过程，确定堆积后的堰塞体物质分布情况；其中，所述实际激发条件包括降雨、地震；

步骤6，将步骤5确定的堆积后的堰塞体物质分布，与步骤2的堰塞体源物质分布进行对比，分析堰塞体源不同风化层的物质在形成堰塞体后的位置，确定堰塞体源物质堆积分层情况；

步骤7，分析堰塞体形成过程中滑体各部位的冲击力分布，并与步骤3确定的岩块强度进行对比，确定堰塞体源在形成堰塞体过程中的破碎情况，判定破碎原因，并分析破碎程度；

步骤8，基于步骤6间接确定的堰塞体源物质堆积分层情况与步骤7间接确定的堰塞体源在形成堰塞体过程中的破碎情况，间接确定堰塞体物质的组成。

进一步地，步骤1中所述堰塞体源失稳前地形轮廓通过历史资料确定，或利用堰塞体源周围地形粗略推定。

进一步地，所述步骤3包括：

在堰塞体中收集较为典型的岩块，对收集到的岩块采用点荷载或室内单轴压缩试验直接确定岩块的强度。

进一步地，步骤7中判定破碎原因包括：

判定主要是节理裂隙导致的破碎，还是岩块的冲击破碎。