[发明专利]分布式高压注水诱导滑坡的方法

说明书

本发明公开了一种分布式高压注水诱导滑坡的方法，首先选取预设滑动面，计算预设滑动体的安全系数、临界注水压力，选取水泵、压力表，布设高压注水管、连接管、水泵、压力表和阀门；打开水泵，将高压水注入预设滑动面处，渗入土体，孔隙水应力增加，有效应力减小，抗滑阻力减小，诱导滑动体滑动。本发明根据工程需要，在隐患滑坡体上人为预设滑动面，并可以设置多个滑动面，利用高压注水诱导和控制预设滑动体滑动到安全位置，实现对滑坡量的控制，根除滑坡隐患，使滑坡形成的堰塞湖在可控制的范围内，防止下游发生重大洪涝灾害，且较现行支挡技术节约成本。

技术领域

本发明涉及防灾领域，尤其是一种分布式高压注水诱导滑坡的方法。

背景技术

山体滑坡堵截峡谷河流后会形成堰塞湖，水位迅速上升，漫顶决口后形成洪灾，破坏性强，会给下游带来重大灾害；如近年发生的典型事件包括甘肃舟曲白龙江堰塞湖、西藏金沙江堰塞湖、高雄堰塞湖等。应对堰塞湖的危害，我国尚处于被动治理阶段，即在滑坡发生后的堰塞湖形成过程中才开始处理，形势非常被动，时间非常紧迫，造成成本高，最终损失也较大。

发明内容

发明目的：本发明的目的是基于堰塞湖体量越大，处理难度越大、灾害越严重的现实，通过提供一种分布式高压注水诱导滑坡的方法，在隐患滑坡体上人为预设滑动面，通过控制单次滑坡的体量来控制堰塞湖的体量小于临界值，并在人为选择的时间诱导滑坡的发生，经多次处理，将一个在未知时间发生的大型滑坡改变为在指定时间发生的多次小型滑坡，从而减小甚至避免堰塞湖的形成及其次生危害。

技术方案：为实现以上目的，本发明所述分布式高压注水诱导滑坡的方法包括以下步骤：

(1)根据工程需要选取预设滑动面；

(2)计算预设滑动体的安全系数；

(3)计算临界注水压力；

(4)根据临界注水压力的大小选择合适的水泵和压力表；

(5)布设高压注水管、连接管、水泵、压力表和阀门；

(6)打开水泵，将高压水注入预设滑动面处，渗入土体，孔隙水应力增加，有效应力减小，抗滑阻力减小，诱导滑动体滑动；

(7)滑动期间通过开关阀门调节注水压力来调控预设滑动体的滑动速度；

(8)至预设滑动体滑动至预定位置时，关闭水泵，结束人工诱导滑坡。

进一步地，高压注水管通过连接管与水泵相连，压力表和阀门安装在连接管上；连接管铺设在隐患滑坡体的外表面上，高压注水管布设在隐患滑坡体内，高压注水管从隐患滑坡体的现有地表延伸至预设滑动面；高压注水管通过连接管与水泵相连，压力表和阀门安装在连接管上；水泵、阀门和压力表设置于隐患滑坡体外稳定处。

进一步地，高压注水管的布设区域为预设滑动面上上覆土厚度大于覆土平均厚度0.25倍的区域，其在布设区域分布式间隔布设。

进一步地，预设滑动体的安全系数按下式计算：其中，Ks为预设滑动体的安全系数，无量纲；G为预设滑动体的重力，单位为kN；p为滑动面中心处的注水压力，单位为kPa；A为预设滑动面上高压注水管布设区域面积，单位为m²；θ为预设滑动面与水平面的夹角；为滑动面上土体的内摩擦角，c为滑动面上土体的粘聚力，单位为kPa；p＝p₀+10Δh，p₀为压力表的读数，Δh为压力表高程-滑动面中心的高程。

进一步地，所选预设滑动面上方的预设滑动体的稳定安全系数不大于3.0。

进一步地，临界注水压力按下式计算：其中p_cr为临界注水压力，单位为kPa。

进一步地，水泵扬程对应的压力不小于p₀的1.2倍。