[发明专利]一种散粒体斜坡防治设计优化方法

说明书

本发明公开了一种散粒体斜坡防治设计优化方法，其包括以下步骤：S1：分析散粒体不同下滑特性对斜坡拦挡结构的冲击影响因素；S2：构建散粒体冲击力峰值与散粒体冲击条件的关系式；S3：选择三种不同结构的斜坡拦挡结构；S4：选取目标区域内的散粒体斜坡，测量该散粒体斜坡的散粒体冲击条件；S5：计算出三种拦挡结构承受该目标区域中的散粒体的冲击力峰值F_max1、F_max2和F_max3；S6：根据冲击力峰值F_max1、F_max2和F_max3的大小选择适合该散粒体斜坡的拦挡结构。本发明可以使材料强度得以充分发挥，确保拦挡结构能稳定的发挥作用，无论是从经济上还是安全上来说都可以进行合理选择。

技术领域

本发明涉及地质灾害防控技术领域，具体涉及一种散粒体斜坡防治设计优化方法。

背景技术

当前，山区的建设与发展已经引起国际社会的广泛关注，而我国更是一个山区面积占到国土陆地面积达67％的多山国家，山区人口也占到全国总人口的56％，因此山区地质灾害的防治直接影响着山区的经济建设发展。山区地质灾害常见的以滑坡、崩塌、泥石流为主，而另一种地质灾害—散粒体斜坡灾害也有着非常重要的影响。散粒体斜坡是指在受到风化、卸荷、动力等作用下，同量级、近均匀的角砾、碎石颗粒在重力作用下发生流动，并在坡脚堆积形成的坡体，主要分布在我国西部、西北及部分西南地区。

散粒体斜坡的破坏效应与滑坡、崩塌、泥石流灾害有本质不同，散粒体斜坡的失稳是以角砾、碎石为主的堆积体发生整体性、长期性的流动冲击运动。由于散粒体斜坡具有结构松散、高压缩、强透水、低粘结力的特点，类似一盘“散沙”，失稳后极易破坏拦挡结构以及工程设施，对居民财产、生命安全及交通安全运营造成严重威胁。在设计散粒体斜坡的支护结构时，需要根据实际散粒体的情况，结合冲击拦挡试验和冲击破坏模拟研究不同拦挡结构的防治效果，提出合理的拦挡防治设计优化方案。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种能针对不同区域的散粒体设计出合理的拦挡结构的散粒体斜坡防治设计优化方法。

为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

提供一种散粒体斜坡防治设计优化方法，其包括以下步骤：

S1：分析散粒体不同下滑特性对斜坡拦挡结构的冲击影响因素，不同下滑特性包括：散粒体密度、下滑角度和斜坡拦挡的结构；

S2：构建散粒体冲击力峰值与散粒体冲击条件的关系式；

S3：选择三种不同结构的斜坡拦挡结构，包括直线型拦挡结构、曲线型拦挡结构和折线型拦挡结构；

S4：选取目标区域内的散粒体斜坡，测量该散粒体斜坡的散粒体冲击条件；

S5：将直线型拦挡结构、曲线型拦挡结构和折线型拦挡结构的参数和散粒体冲击条件分别代入关系式中，计算出三种拦挡结构承受该目标区域中的散粒体的冲击力峰值F_max1、F_max2和F_max3；

S6：根据冲击力峰值F_max1、F_max2和F_max3的大小选择适合该散粒体斜坡的拦挡结构。

进一步地，步骤S1包括：

S11：构建一个光滑的试验斜坡，设定不同下滑特性的试验条件，试验条件包括散粒体密度为(ρ₁，ρ₂，ρ₃)的散粒体、下滑角度分别为(α₁，α₂，α₃)及斜坡拦挡的结构分别为(直线型拦挡结构，曲线型拦挡结构，折线型拦挡结构)；