[发明专利]基于数值模拟及极限平衡计算的滑坡危险性评价方法

摘要

本发明涉及基于数值模拟及极限平衡计算的滑坡危险性评价方法，该评价方法结合现场勘查资料以及相关建模方法采用大变形数值模拟法建立相应数值模型并确定滑坡路径上不同位置的滑体形态轮廓线及关键位置坐标；基于环剪或直剪试验确定滑体‑坡面交界面的残余剪切强度；利用极限平衡法分析计算滑坡路径上不同位置和滑体形态的滑坡体安全系数，即FOS_计算；确定规范要求的安全系数FOS_规范，其中具体安全系数的确定需考量的指标包括滑动距离，滑体速度，危险范围内的人数，承灾体的土地资源类型；构建滑坡危险性程度计算公式并确定滑坡危险性等级判断标准，适用于所有类土质滑坡危险性评价，具有良好的应用前景。

主权项

1.一种基于数值模拟及极限平衡计算的滑坡危险性评价方法，该方法包括以下步骤：步骤1：现场勘察并准确获取滑坡物质组成、工程及水文地质条件信息；步骤2：利用步骤1得到的滑坡物质组成、工程及水文地质条件信息数据采用大变形数值模拟法建立相应地质条件下的滑坡数值模型，通过数值模拟确定滑坡路径上任一位置滑体的几何参数；步骤3：根据室内环剪或直剪试验确定滑坡滑体‑坡面交界面的残余剪切强度参数；步骤4：基于步骤2与步骤3确定的滑坡路径上任一位置滑体的几何参数和残余剪切强度参数，采用极限平衡法分析计算滑坡路径上任一位置时的坡体的安全系数，记为FOS_计算；步骤5：规定四个危害性等级分别为轻度、中度、重度和极度，相对应每个危害等级的安全系数范围分别为：1～1.2，1.2～1.5，1.5～1.8和>1.8；然后以滑动距离、滑体速度、危险范围内的人数和承灾体的土地资源类型作为考核指标，确定不同考核指标下所对应的滑坡安全系数的取值，记为FOS_规范；步骤6：根据极限平衡法计算得到的安全系数FOS_计算与根据考核指标确定的滑坡安全系数的取值FOS_规范按照式(1)构建滑坡危险性程度计算公式；然后将步骤4和步骤5得到的FOS_计算和FOS_规范的数值带入式(1)，得到滑坡不同位置的危险性程度取值；其中，D_w为危险性程度；步骤7：建立滑坡危险性等级判断标准，滑坡危险性等级分为五级，分别是：低危险性、较低危险性、中危险性、较高危险性和高危险性；具体是：1)D_w＜10％：低危险性，稳定性好，滑坡继续滑动的概率＜10％；2)10％≤D_w≤30％：较低危险性，稳定性较好，滑坡继续滑动的概率10％～30％；3)30％≤D_w≤50％：危险性中等，稳定性较差，滑坡继续滑动的概率30％～50％；4)50％≤D_w≤70％：危险性较高，稳性性差，滑坡继续滑动的概率50％～70％；5)D_w＞70％：高危险性，稳定性极差，滑坡继续滑动的概率＞70％；将步骤6计算得到的滑坡不同位置的危险性程度取值带入上述判断标准中，确定滑坡不同位置的危险性。