[发明专利]利用地下水对平推式滑坡模型建设防治工程的方法

说明书

本发明提供利用地下水对平推式滑坡模型建设防治工程的方法，构建滑坡工程治理的设计依据，包括步骤1.重新构建地下水对平推式滑坡作用模型，步骤2.由步骤1模型转换为水头计算模型，步骤3.进行滑坡实地勘查，获得相关数据，步骤4.利用获得的数据计算出临界水头，将临界水头用于防治工程的设计。本发明主要是为解决红层丘陵区广泛发育的平推式滑坡形成机制、稳定性计算及剩余下滑力确定，为该类滑坡的治理设计提供依据。

技术领域

本发明利用考虑动水压力的平推式滑坡计算模型应用于该类滑坡的防治技术领域，尤其涉及地下水活动较强烈区域内平推式滑坡工程治理的技术方法。

背景技术

近年来，伴随极端气候条件的频繁出现，在四川盆地近水平层状砂泥岩互层的红层地层分布地区，发生平推式滑坡地质灾害事件越来越多。在通常情况下，人们认为水平岩层不易形成滑坡。

但是，现有构建的平推式滑坡物理模型还不够准确，利用现有模型设计的防治工程经常达不到预期的防治效果。

发明内容

本发明的目的在于解决现有计算方法中存在的缺陷，提供利用地下水对平推式滑坡模型来建设防治工程的方法，对平推式滑坡的防治有着重要意义。

利用地下水对平推式滑坡模型建设防治工程的方法，包括如下步骤：

步骤1，引入动水压力，重新构建地下水平推式滑坡模型

假定承压水层为均质含水层一维流，且渗透厚度M沿流向不变，滑坡后缘裂缝竖直。

由于强降雨作用，滑体中会存在流动的水体。当这些水体沿层面或滑体孔隙中流动时，会对滑体产生一个沿水流方向的压力，即动水压力。本发明主要考虑动水压力作用方向沿层面向下。根据地下水渗流作用相关理论，可知动水压力计算公式为：

P_s＝ρ_wgV_sI

式中：ρ_w＝1g/cm³；

g为重力加速度；

I为水力梯度且I＝tanβ(β-水头线(直线段)斜率倾角的补角)；

V_s为在水头以下滑体的体积，可表示为(α-岩层倾角)。

在强降雨条件下，当滑体受动水压力作用，滑坡的稳定性进一步降低，此时，滑坡极限平衡条件表示为：

式中

F₂-稳定系数

W-滑体平均重量；

α-岩层倾角；

-滑面摩擦角

C-滑面粘聚力；

L-滑面长度。

步骤2，由步骤1得到的地下水平推式滑坡模型转化为临界水头求解模型

当滑坡处于极限平衡状态时，F₂＝1，则由式

可得

由三角线面积公式可知，上式中静水压力V为：

扬压力U为：

代入公式

整理可得：

对上式求解可得：