[发明专利]一种用于模拟边坡滑坡的粘滞性模型及构建方法

说明书

本发明属于模拟边坡滑坡技术领域，公开了一种用于模拟边坡滑坡的粘滞性模型及构建方法，在快速滑坡阶段，粘土的膨胀性增加了孔隙度，水填充了孔隙，改善了湿度；当滑坡移动非常缓慢或停止时，斜坡的法向应力可能在黏土固结中起更明显的作用；模型输出包括累积位移和速度；粘性模型计算。本发明通过引入标准的纳什‑苏特克利夫效率(NSE)，结果没有观察到累积误差，显示出比传统粘性模型更好的预测能力(NSE：0.98)(NSE：0.85)。对于新西兰的Utiku滑坡，与钻孔3中的传统粘性模型相比，新粘性模型的NSE达到0.87；对于Borehole PZA，新的和传统的粘性模型的NSE为0.61和0.18。

技术领域

本发明属于模拟边坡滑坡技术领域，尤其涉及一种用于模拟边坡滑坡的粘滞性模型及构建方法。

背景技术

目前，边坡静态不稳定性是指将安全系数(FS)减小为1的过程，或者由于整体脆性损坏而形成滑移表面的过程。对于深层静态滑坡问题，目前的研究重点是控制地下水流动的地下水波动(不考虑材料强度变化)引起的有效应力变化。这是因为通常将滑动面的强度视为恒定：由于滑动面的有效剪切强度位于地下水位以下。在准静态滑坡分析中(滑动面形成后的运动)滑坡的演化持续很长时间，并且可能经历有功，停止，无功，加速，减速并最终运行离开过程。在这些条件下，将滑动表面的强度视为常数是有问题的。已经认识到，除了孔隙压力变化引起的有效应力变化外，粘土颗粒行为引起的材料抗剪强度变化也控制滑坡速度。由于土壤颗粒之间孔隙中可用水的变化，特别应将内聚力视为取决于速度的变量。其原因是剪切速度引起的黏土膨胀和收缩引起土壤孔隙度的变化。这种可变的孔隙度会导致水分和相关强度的变化，尤其是内聚力的变化。因此，准静态滑坡运动是由有效应力，水的可利用性和抗剪强度(内聚力)的发展复杂地决定的。

作为描述准静态滑坡最全面的模型之一，粘性模型被广泛采用。将早期粘性模型应用于意大利科尔蒂纳丹佩佐的泥石流。通过引入依赖于粘性阻力的速度，该模型显示了计算的位移与记录的位移之间的一致性。然后，在许多滑坡中使用了类似的粘性模型，包括位于意大利白云岩附近Cortina d'Ampezzo的Alverà滑坡，位于Cortina d'Ampezzo的滑坡(超固结粘土)，Bindo-Cortenova平移滑坡，奥地利福拉尔贝格阿尔卑斯山莱茵河谷附近的滑坡，Vallesbre滑坡，超级索尔兹滑坡，位于法国南部阿尔卑斯山的巴塞洛内特盆地，位于乌巴耶河左岸。这种传统的粘性模型考虑了局部速度计算(对象是斜率单位)。这种粘性滑坡模型的共同特征可能会带来三个挑战，基于无限边坡模型的作用机理。通常将无穷大的坡度定义为较长的浅层滑坡。实际上，无限坡度模型是应用于局部而非整体运动，并且也受到几何形状的严格限制。如果滑坡的几何形状与无限斜率不匹配，则将对滑坡位移率的预测提出挑战。忽略由可用水引起的驱动力变化，影响驱动力的水的可用性取决于水渗透引起的边坡重量的变化。将材料的内聚力视为常数。以上所有情况都将内聚力视为恒定的残值。应考虑由于变速引起的土壤膨胀和收缩引起的潜在强度变化。

综上所述，现有技术存在的问题是：传统粘性模型预测准确性差。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于模拟边坡滑坡的粘滞性模型及构建方法。

本发明是这样实现的，一种用于模拟边坡滑坡的粘滞性模型的构建方法，所述用于模拟边坡滑坡的粘滞性模型构建方法的粘性模型计算，一次性单位下的力计算如下：

r_i＝(H_ir_d+h_ir_wn)/H_i (3)