[发明专利]一种红层地区平推式岩质滑坡降雨分割方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及到滑坡防治工程技术领域，尤其涉及一种红层地区平推式岩质滑坡降雨分割方法及其应用。

背景技术

红层地区由红色砂岩、砂砾岩、粉砂岩、砂质页岩和泥岩等交互组成，属典型的层状岩体，岩层产状大多平缓。

红层地区的岩质滑坡主要以平推式岩质滑坡为主，该类滑坡主要发生于岩层倾角小于10°、斜坡坡角小于15°的近水平岩层平缓斜坡中。一般来说，这种平缓斜坡不会发生滑坡，但由于强降雨的作用，雨水通过裂隙渗入到泥岩夹层中，使泥岩发生软化、泥化，力学参数显著降低，形成潜在滑动面；另外，水的作用也会在滑坡体底部产生扬压力，在后缘裂隙产生静水压力，这些因素导致滑坡发生。因此，这类滑坡与降雨有重要的关联。

研究滑坡的降雨条件，必须先把和滑坡有关的降雨与之前和滑坡无关的降雨分割开。由于研究的是平推式岩质滑坡，泥岩夹层的软化、泥化需要一定的降雨时长，但时间一般不会超过15天。此外，降雨强度太小，不会在滑坡体上部形成产流，就不会有水流进入滑坡体后缘裂隙，既无法使泥岩发生软化、泥化，也不会产生静水压力和扬压力，即需要确定一个最小降雨强度。降雨是滑坡最主要的激发形式，红层地区平推式岩质滑坡的激发也是由降雨引起的。前期降雨使斜坡中的泥岩夹层发生持续软化、泥化，从而使斜坡的稳定性降低，此时在外界的诱发因素下，比如短历时的强降雨，就可以诱发滑坡。因此前期降雨对滑坡的准确预报非常重要。

自然界的降雨过程非常复杂，且没有重复的降雨模式。如果把激发滑坡的强降雨之前的降雨都算前期降雨，那有可能所有的前期降雨都很大，失去了激发滑坡所需要的降雨强度的目的和意义，所以正确地判断前期降雨量对于正确预测滑坡的发生非常重要。目前对前期降雨的分割方法主要有以下2种方法：1、前期降雨修正及累加法：即将激发降雨之前的降雨按照时间长短，降雨量的系数随距离激发的时间的增加而减小，将修正了系数的降雨量累加得到的降雨总量作为前期降雨量。该方法有的考虑前期的时间为30天，有的为15天，也有的为7天，或5天或3天。该方法主要存在两个问题：其一，随时间增长而衰减的系数没有一个科学的方法，是人为确定的；其二，时间长度也没有科学的依据来确定合适的时间，如果时间很长，如30天，不仅计算量大，而且很长时间的降雨对后期的激发降雨没有什么作用；如果时间很短，如3天，又可能忽略3天以前很大的降雨的作用。2、降雨强度与持续时间法：一是在台湾地区滑坡研究基础上的方法：1小时雨强大于4mm/h时，可以当作一次降雨的开始，在连续6h雨强都小于4mm/h或12h内累积雨量小于10mm时作为这次降雨的结束。这种方法来源于台湾地区的资料，一方面该区域的降雨量远大于我国西部地区的降雨量，4mm/h的降雨强度可能偏大；另一方面台湾地区发生的滑坡多以台风引起的，降雨历时一般2-3天，不适用于红层地区平推式岩质滑坡。二是在汶川地震强烈影响区域的滑坡研究基础上的方法：1小时雨强大于1mm/h时，可以当作一次降雨的开始，连续6h雨强都小于1mm/h可以作为这次降雨的结束。这种方法来源于强震区域有大量的崩塌和滑坡发生，且仅在地震后3年以内的时间段，对于地震影响较小的区域以及地震后较长的时间段，该方法不适用。