CN108755713B - 砂岩人工削坡边坡滑坡治理方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种砂岩地区人工削坡边坡滑坡的治理方法，包括以下步骤：a、现场调查测绘滑坡体坡长L、滑坡体坡度α、滑坡体上侧面积A_u和滑坡体上侧面坡度β；b、计算砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性；c、对危险性等级进行划分；d、治理后的地形因子临界值Tcr设定为1.75，若治理后的地形因子T’≤1.75，则治理合格；若L≥2m，且T’>1.75，则继续综合治理。本发明全面考虑了边坡滑坡的地形影响因素，以削减滑坡体上部汇水区为首选治理措施，减小滑坡体上侧汇水区面积，减少汇水与水流入渗；减小滑坡动力，从而能够满足治理滑坡的需要，提高滑坡防治效果。

Description

砂岩人工削坡边坡滑坡治理方法及其应用

技术领域

本发明涉及到人工削坡滑坡防治领域，尤其涉及一种砂岩人工削坡边坡滑坡治理方法及其应用。

背景技术

人工削坡形成的新的边坡广泛分布在低山和丘陵地区，特别是在我国的东部低山和丘陵地区。由于人民收入增长，人均居住面积也不断增加，原有住房已经不能满足当地居民日益增长的生活需求，需要再盖新的楼房。但是我国耕地较少，要保护耕地，若要再盖新房，则只有另辟蹊径。在低山边削坡形成新的民居宅基地就是唯一可以考虑的办法。为了减少修建成本，增大削坡坡度是居民们的通常选择，但是大坡度又带来安全隐患：人工削坡本来就带来不稳定，很大的削坡坡度使边坡更不稳定，在较大降雨诱发下，往往会形成滑坡。因此对此类人工削坡的边坡滑坡做出正确治理措施非常重要，也非常有意义。

砂岩地区的人工削坡的边坡滑坡的发生往往需要具备两个条件：一是有利于发生浅层土质滑坡的地形条件；二是充沛的降雨入渗进入土体并最终诱发滑坡的发生。这些条件综合影响并决定坡面土体的稳定性。其中，地形条件对人工削坡的边坡滑坡的影响因素包括：潜在滑坡体的斜坡坡度、滑坡体上侧缓坡地形。潜在滑坡体两侧一般是平面，对滑坡没有影响；潜在滑坡体下侧一般无临空面，但是滑坡体仍然可以剪出形成滑坡。目前，国内外学者对人工削坡的边坡滑坡还没有足够的研究。对浅层滑坡形成之地形条件的研究主要集中于坡面坡度的研究，是对其发育分布规律的简单数据统计，没有深入研究其内在机理(工程地质学报,2013,21:607-612；水电能源科学,2014,32:119-122；山地学报,2015,33:108-115；岩土力学,2006,27:1393-1397；岩土力学,2007,28:2046-2010；地质灾害与环境护,2000,11:145-146；Geographical information systems in assessing naturalhazards,1995,135-175；Toronto,1984,307-323；Earth Surface Processes andLandforms,1993,18:579-591；The Netherlands.1995,93-106；Geomorphology,1998,24:309-331.)，研究成果很难用于其他区域。除了坡面坡度对浅层滑坡的影响外，浅层滑坡敏感区的上游、左右两侧以及下游等因素对浅层滑坡的影响有少量研究，但大多集中于定性研究和描述单一因素的影响，很少有定量的计算方法，如考虑上游的计算模型(Waterresources research,1994,4:1153-1171；Math Geol,1983,15:403-426；ProcessesLandforms,1991,16:427-445.)。上述这些粗略的坡度的判断方法和单一的地形因素研究对于浅层土质滑坡危险性判断的准确性较差，对于考虑砂岩地区的人工边坡的治理措施则无法提供有效的方法。

公开号为CN 104805846A，公开日为2015年07月29日的中国专利文献公开了一种浅表层土质滑坡的危险性划分方法，其特征在于：通过现场调查测绘确定滑坡体的基本地形数据，分别研究坡度与上部坡度及长度、两侧侧面坡度及宽度和下部坡度及长度的关系，并将上述关系关联研究，结合各影响因素在滑坡中的作用机理，最终建立了更精确的浅表层土质滑坡的易发计算模型，确定浅表层土质滑坡的危险性划分级别。

公开号为CN 105804094A，公开日为2016年07月27日的中国专利文献公开了一种岩质滑坡的危险性判断方法，其特征在于，包括以下步骤：a、通过现场调查测绘确定滑坡体的基本地形数据：滑坡体坡度α，滑坡体面积A，滑坡体上侧面面积Au，滑坡体上侧面坡度β，滑坡体左侧面面积A_L，滑坡体左侧面地形起伏坡度θ₁，滑坡体右侧面面积A_R，滑坡体右侧面地形起伏坡度θ₂；b、计算上陡地形因子U、两侧综合因子C；c、再计算地形综合判别因子T；d、对岩质滑坡的危险性等级进行划分。

以上述专利文献为代表的现有技术，主要是针对红层地区的土质滑坡或岩质滑坡，在其他地区不适用，也不能判断人工削坡边坡的滑坡危险性，也不能用于指导人工削坡的治理。此外，这些研究仅用于天然边坡，其潜在滑坡体的坡度往往在45度以下，基本不可能在50度以上。因为潜在滑坡体的坡度大于50度时，要么没有土层，要么都已经滑动。而砂岩地区的人工削坡的坡度基本都在50度以上，没有临空面，两侧也没有汇水。人工削坡的边坡与天然的边坡有不同的地形特征，因此人工削坡的边坡更容易形成滑坡，其危险性更高，治理更需要针对性。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种砂岩人工削坡边坡滑坡治理方法及其应用，本发明针对砂岩地区的人工削坡，全面考虑了边坡滑坡的地形影响因素，以削减滑坡体上部汇水区为首选治理措施，减小滑坡体上侧汇水区面积，减少汇水与水流入渗；并配合削减滑坡体的坡度，减小滑坡动力，从而能够满足治理滑坡的需要，提高滑坡防治效果。

本发明通过下述技术方案实现：

砂岩地区人工削坡边坡滑坡的治理方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、现场调查测绘砂岩地区人工削坡边坡滑坡的滑坡体坡长L、滑坡体坡度α、滑坡体上侧面积A_u和滑坡体上侧面坡度β；

b、通过式1计算砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性；

T＝S+1.6U 式1

式中，T为地形因子；S为滑坡体坡度因子，通过式2计算确定；U为上缓地形因子，通过式3计算确定；

S＝tanα 式2

U＝tan(α-β)A_u/A 式3

式中，α为滑坡体坡度，单位°；A_u为滑坡体上侧面积，单位m²；A为滑坡体面积，单位m²；β为滑坡体上侧面坡度，单位°，β＜α；

当β≥α，设tan(α-β)A_u/A＝0；

c、以滑坡体坡长L和地形因子T对砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性等级进行划分；

当L＜2m时，砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性很小；

当L≥2m且T＜2.50时，砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性很小；

当L≥2m且2.50≤T＜2.80时，砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性小；

当L≥2m且2.80≤T＜3.05时，砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性中等；

当L≥2m且T≥3.05时，砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性大；

d、砂岩地区人工削坡边坡滑坡治理后的地形因子临界值Tcr设定为1.75，若治理后的地形因子T’≤1.75，则治理合格；若滑坡体坡长L≥2m，且T’>1.75，则继续综合治理。

所述步骤d中，综合治理包括修建排水沟和继续对边坡削坡减小边坡坡度。

所述排水沟在滑坡体上部汇水区修建，排水沟宽度为0.3m，排水沟中心线与继续对边坡削坡后的上缘平行且距离为3m，排水沟两端超过滑坡体上侧边界，排水沟底部为不透水层。

所述步骤d中，治理后的地形因子T’通过式4计算确定；

T’＝tanα’+4.8tan(α’-β)/L 式4

式中，α’为削坡后的坡度，单位°；削坡后的坡度α’通过迭代法试算获得，设定α₀＝α，若T’≤1.75，修建排水沟，则治理合格；若T’>1.75，则进行第一步：令α₁＝α₀-1，通过式4重新计算T’，若T’>1.75，则进行第二步：令α₂＝α₁-1，如此重复直至第n步，当T’≤1.75为止，得到削坡后的坡度α’＝α_n。

本发明适用于滑坡体坡度为70度的砂岩地区人工削坡边坡滑坡的治理。

本发明的基本原理如下：

人工削坡边坡滑坡主要发生在近期开挖的土体上，坡体结构松散具有较大孔隙比、透水性强，此类滑坡由于滑坡体松散，易受大气降水和库水位周期性影响，稳定性较差。

人工削坡的边坡属于土质边坡，土层属于堆积层，是原岩风化并短距离搬运后形成的堆积层，因此土壤的特性主要受原岩的岩性控制。在土壤的特性中，渗透系数和黏土矿物对滑坡的影响最大。土壤的渗透系数越大，降雨引起的水流越容易进入土壤，水流在土壤中下渗到不透水的隔水层时，水位抬升增加土层的自重和下滑力，底部摩擦力减小，土层越容易发生滑坡。土壤的黏土矿物的粘性越强，粘粒含量越多，有降雨时就会吸水越多，干燥时就会收缩越多，形成更大的裂隙；裂隙越大，降雨的产流越容易顺裂隙进入土壤，水流在流到不透水的隔水层时，水位抬升增加土层的自重和下滑力，底部摩擦力减小，土层越容易发生滑坡。因此，原岩风化形成的堆积层土壤的颗粒越粗，其渗透系数越大，越容易发生滑坡；原岩风化形成的堆积层土壤的黏土矿物的粘性越强，粘粒含量越多，越容易发生滑坡。不同岩性区域的人工削坡滑坡的危险性、降雨诱发滑坡发生的临界值以及滑坡的治理方式等都是有很大区别的。

砂岩是指石英、长石等砂粒含量占50％以上的沉积碎屑岩。常见矿物有石英、长石、白云母、方解石、粘土矿物，其中粘土矿物含量较少。砂岩风化受层理控制，因此砂岩风化的颗粒较粗大。而夹在砂岩中的泥岩(由于不同沉积环境造成的)风化后形成的土壤以黏粒和粉砂为主。砂岩地区岩石风化形成的堆积层土壤中的黏粒含量比板岩堆积层土壤的黏粒含量少，但是土壤渗透性较好。这类人工削坡边坡比较容易发生滑坡。

坡度是影响滑坡发生的最主要因素，山坡坡度的陡缓不仅影响松散碎屑物质的聚集和分布，而且影响坡面汇流条件，大多数人工削坡边坡滑坡发生在50-70°的坡度上，坡度太缓则滑坡动力不足，无法发生；坡度太陡，则坡面的开挖过程中可能已经失稳，已经发生滑坡。上缓下陡地形有利于雨水入渗进入潜在滑坡体，进而导致土体逐渐饱和并软化，基质吸力和抗剪强度逐渐减小，土体局部出现剪切破坏并产生剪切裂隙，雨水不断渗入这些裂隙使其饱水，孔隙水压力增大形成超孔隙水压力，剪切裂隙逐渐扩展连通形成剪切面，土体强度进一步降低，最终导致局部土体因剪切面抗剪强度低于剪应力而沿滑动带下滑。雨水渗透进入土体顺坡而下形成剪切面后在剪出口贯通渗出，进而导致坡体下滑。但滑坡体下侧没有临空面，滑坡体需要在滑坡体下端有剪出口位置。因此滑坡体坡高太小，雨水还没有到达剪出口就进入地面以下，无法剪出，因而无法形成滑坡。因此坡度、上侧缓坡会在滑坡中发挥作用，但坡度的影响是最大的。同时上侧缓坡的作用是非常大的。本发明减小了边坡的坡度，减小了上缓区域的汇水面积，并将这两方面完整地结合在一起，减小了边坡的危险性，达到了治理的效果。

本发明的有益效果主要表现在以下方面：

一、本发明，针对砂岩地区的人工削坡，全面考虑了边坡滑坡的地形影响因素，对滑坡发生程度进行内部机理研究，以削减滑坡体上部汇水区为首选治理措施，减小滑坡体上侧汇水区面积，减少汇水与水流入渗；并配合削减滑坡体的坡度，减小滑坡动力，从而能够满足滑坡治理的需要，提高了滑坡防治效果。

二、本发明，全面考虑人工削坡的边坡滑坡的地形影响因素，以滑坡体坡度为第二治理措施，通过削减滑坡体的坡度，从而减小滑坡的动力，能够进一步保障滑坡治理效果。

三、本发明，全面考虑了排水沟以上区域还有可能有雨水入渗土壤对滑坡的影响，设定较小的治理后的地形因子临界值Tcr，其为最小危险性临界值的70％，以及用较小的滑坡体坡长L代替实际的治理后滑坡体坡长L’，使计算的治理后的地形因子T’值偏大，从而能够确保治理效果更好，更安全。

四、本发明，考虑到了人工边坡治理的困难性，提出了排水沟的首选治理方案，并在此方案基础上，再削减人工边坡坡度，使得满足治理效果的削坡治理工作量大大减小，工作强度大大降低。

五、本发明，排水沟在滑坡体上部汇水区修建，排水沟宽度为0.3m，排水沟中心线与继续对边坡削坡后的上缘平行且距离为3m，排水沟两端超过滑坡体上侧边界，排水沟底部为不透水层，能够确保从排水沟上游汇集的水流流到滑坡区域以外，排水沟将上侧面的汇水引导到其他地方，不再流入滑坡体上侧面接近滑坡上缘及滑坡体，减少水流汇集与入渗，进而利于提高滑坡防治效果。

附图说明

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的具体说明：

图1为地形因素正面示意图；

图2为地形因素侧面示意图；

图3为治理后地形因素正面示意图；

图4为治理后地形因素侧面示意图；

其中：A_u、滑坡体上侧面积，A、滑坡体面积，L、滑坡体坡长，α、滑坡体坡度，β、滑坡体上侧面坡度，A’、治理后滑坡体面积，A_u’、治理后滑坡体上侧面积，L’、治理后滑坡体坡长，α’、治理后滑坡体坡度。

具体实施方式

实施例1

砂岩地区人工削坡边坡滑坡的治理方法，包括以下步骤：

a、现场调查测绘砂岩地区人工削坡边坡滑坡的滑坡体坡长L、滑坡体坡度α、滑坡体上侧面积A_u和滑坡体上侧面坡度β；

b、通过式1计算砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性；

T＝S+1.6U 式1

式中，T为地形因子；S为滑坡体坡度因子，通过式2计算确定；U为上缓地形因子，通过式3计算确定；

S＝tanα 式2

U＝tan(α-β)A_u/A 式3

式中，α为滑坡体坡度，单位°；A_u为滑坡体上侧面积，单位m²；A为滑坡体面积，单位m²；β为滑坡体上侧面坡度，单位°，β＜α；

当β≥α，设tan(α-β)A_u/A＝0；

c、以滑坡体坡长L和地形因子T对砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性等级进行划分；

当L＜2m时，砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性很小；

当L≥2m且T＜2.50时，砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性很小；

当L≥2m且2.50≤T＜2.80时，砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性小；

当L≥2m且2.80≤T＜3.05时，砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性中等；

当L≥2m且T≥3.05时，砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性大；

d、砂岩地区人工削坡边坡滑坡治理后的地形因子临界值Tcr设定为1.75，若治理后的地形因子T’≤1.75，则治理合格；若滑坡体坡长L≥2m，且T’>1.75，则继续综合治理。

本实施例为最基本的实施方式，针对砂岩地区的人工削坡，全面考虑了边坡滑坡的地形影响因素，对滑坡发生程度进行内部机理研究，以削减滑坡体上部汇水区为首选治理措施，减小滑坡体上侧汇水区面积，减少汇水与水流入渗；并配合削减滑坡体的坡度，减小滑坡动力，从而能够满足滑坡治理的需要，提高了滑坡防治效果。

实施例2

砂岩地区人工削坡边坡滑坡的治理方法，包括以下步骤：

a、现场调查测绘砂岩地区人工削坡边坡滑坡的滑坡体坡长L、滑坡体坡度α、滑坡体上侧面积A_u和滑坡体上侧面坡度β；

b、通过式1计算砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性；

T＝S+1.6U 式1

式中，T为地形因子；S为滑坡体坡度因子，通过式2计算确定；U为上缓地形因子，通过式3计算确定；

S＝tanα 式2

U＝tan(α-β)A_u/A 式3

式中，α为滑坡体坡度，单位°；A_u为滑坡体上侧面积，单位m²；A为滑坡体面积，单位m²；β为滑坡体上侧面坡度，单位°，β＜α；

当β≥α，设tan(α-β)A_u/A＝0；

c、以滑坡体坡长L和地形因子T对砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性等级进行划分；

当L＜2m时，砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性很小；

当L≥2m且T＜2.50时，砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性很小；

当L≥2m且2.50≤T＜2.80时，砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性小；

当L≥2m且2.80≤T＜3.05时，砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性中等；

当L≥2m且T≥3.05时，砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性大；

d、砂岩地区人工削坡边坡滑坡治理后的地形因子临界值Tcr设定为1.75，若治理后的地形因子T’≤1.75，则治理合格；若滑坡体坡长L≥2m，且T’>1.75，则继续综合治理。

所述步骤d中，综合治理包括修建排水沟和继续对边坡削坡减小边坡坡度。

本实施例为一较佳实施方式，全面考虑人工削坡的边坡滑坡的地形影响因素，以滑坡体坡度为第二治理措施，通过削减滑坡体的坡度，从而减小滑坡的动力，能够进一步保障滑坡治理效果。

实施例3

砂岩地区人工削坡边坡滑坡的治理方法，包括以下步骤：

a、现场调查测绘砂岩地区人工削坡边坡滑坡的滑坡体坡长L、滑坡体坡度α、滑坡体上侧面积A_u和滑坡体上侧面坡度β；

b、通过式1计算砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性；

T＝S+1.6U 式1

式中，T为地形因子；S为滑坡体坡度因子，通过式2计算确定；U为上缓地形因子，通过式3计算确定；

S＝tanα 式2

U＝tan(α-β)A_u/A 式3

式中，α为滑坡体坡度，单位°；A_u为滑坡体上侧面积，单位m²；A为滑坡体面积，单位m²；β为滑坡体上侧面坡度，单位°，β＜α；

当β≥α，设tan(α-β)A_u/A＝0；

c、以滑坡体坡长L和地形因子T对砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性等级进行划分；

当L＜2m时，砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性很小；

当L≥2m且T＜2.50时，砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性很小；

当L≥2m且2.50≤T＜2.80时，砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性小；

当L≥2m且2.80≤T＜3.05时，砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性中等；

当L≥2m且T≥3.05时，砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性大；

d、砂岩地区人工削坡边坡滑坡治理后的地形因子临界值Tcr设定为1.75，若治理后的地形因子T’≤1.75，则治理合格；若滑坡体坡长L≥2m，且T’>1.75，则继续综合治理。

所述步骤d中，综合治理包括修建排水沟和继续对边坡削坡减小边坡坡度。

所述排水沟在滑坡体上部汇水区修建，排水沟宽度为0.3m，排水沟中心线与继续对边坡削坡后的上缘平行且距离为3m，排水沟两端超过滑坡体上侧边界，排水沟底部为不透水层。

本实施例为又一较佳实施方式，全面考虑了排水沟以上区域还有可能有雨水入渗土壤对滑坡的影响，设定较小的治理后的地形因子临界值Tcr，其为最小危险性临界值的70％，以及用较小的滑坡体坡长L代替实际的治理后滑坡体坡长L’，使计算的治理后的地形因子T’值偏大，从而能够确保治理效果更好，更安全。

考虑到了人工边坡治理的困难性，提出了排水沟的首选治理方案，并在此方案基础上，再削减人工边坡坡度，使得满足治理效果的削坡治理工作量大大减小，工作强度大大降低。

实施例4

砂岩地区人工削坡边坡滑坡的治理方法，包括以下步骤：

a、现场调查测绘砂岩地区人工削坡边坡滑坡的滑坡体坡长L、滑坡体坡度α、滑坡体上侧面积A_u和滑坡体上侧面坡度β；

b、通过式1计算砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性；

T＝S+1.6U 式1

式中，T为地形因子；S为滑坡体坡度因子，通过式2计算确定；U为上缓地形因子，通过式3计算确定；

S＝tanα 式2

U＝tan(α-β)A_u/A 式3

式中，α为滑坡体坡度，单位°；A_u为滑坡体上侧面积，单位m²；A为滑坡体面积，单位m²；β为滑坡体上侧面坡度，单位°，β＜α；

当β≥α，设tan(α-β)A_u/A＝0；

c、以滑坡体坡长L和地形因子T对砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性等级进行划分；

当L＜2m时，砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性很小；

当L≥2m且T＜2.50时，砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性很小；

当L≥2m且2.50≤T＜2.80时，砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性小；

当L≥2m且2.80≤T＜3.05时，砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性中等；

当L≥2m且T≥3.05时，砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性大；

d、砂岩地区人工削坡边坡滑坡治理后的地形因子临界值Tcr设定为1.75，若治理后的地形因子T’≤1.75，则治理合格；若滑坡体坡长L≥2m，且T’>1.75，则继续综合治理。

所述步骤d中，综合治理包括修建排水沟和继续对边坡削坡减小边坡坡度。

所述排水沟在滑坡体上部汇水区修建，排水沟宽度为0.3m，排水沟中心线与继续对边坡削坡后的上缘平行且距离为3m，排水沟两端超过滑坡体上侧边界，排水沟底部为不透水层。

所述步骤d中，治理后的地形因子T’通过式4计算确定；

T’＝tanα’+4.8tan(α’-β)/L 式4

式中，α’为削坡后的坡度，单位°；削坡后的坡度α’通过迭代法试算获得，设定α₀＝α，若T’≤1.75，修建排水沟，则治理合格；若T’>1.75，则进行第一步：令α₁＝α₀-1，通过式4重新计算T’，若T’>1.75，则进行第二步：令α₂＝α₁-1，如此重复直至第n步，当T’≤1.75为止，得到削坡后的坡度α’＝α_n。

本发明适用于滑坡体坡度为70度的砂岩地区人工削坡边坡滑坡的治理。

本实施例为最佳实施方式，排水沟在滑坡体上部汇水区修建，排水沟宽度为0.3m，排水沟中心线与继续对边坡削坡后的上缘平行且保证距离为3m，排水沟两端超过滑坡体上侧边界，排水沟底部为不透水层，能够确保从排水沟上游汇集的水流流到滑坡区域以外，排水沟将上侧面的汇水引导到其他地方，不再流入滑坡体上侧面接近滑坡上缘及滑坡体，减少水流汇集与入渗，进而利于提高滑坡防治效果。

下面通过具体实例对本发明治理方法进行验证：

江西省赣州市于都县葛坳乡三溪村在2015年5月19日发生了群发性人工削坡边坡滑坡，但并非所有人工削坡的边坡都发生了滑坡。该地区属于砂岩地区。

下面采用本发明的治理方法对江西省赣州市于都县葛坳乡三溪村人工削坡的边坡进行治理，对比治理前后效果。

待治理的人工削坡边坡有发生滑坡和没有发生滑坡的人工削坡边坡共14处，其中滑坡5处，未滑坡9处，土壤都属于砂岩地区的堆积层。参见图1和图2，首先分别测量每个潜在滑坡体坡度α、滑坡体面积A、滑坡体坡长L、滑坡体上侧面坡度β和滑坡体上侧面积A_u，由式2计算出滑坡体坡度因子S，由式3计算出上缓地形因子U，最后由式1计算出地形因子T。

再根据滑坡体坡长L与地形因子T，确定是否需要治理：当L≥2m且T>1.75时，则需要进行治理。14处人工削坡边坡地形因素，包括滑坡体坡长L测量值和地形因子T值计算情况、治理前危险性分级、治理后危险性分级以及治理后滑坡体坡度α’以及治理后的地形因子T’值如表1所示。

表1

由表1可见：通过人工边坡滑坡体上侧的排水和人工进一步削坡治理后，都可以使滑坡的发生可能性变得很小，可以使人工边坡处于比较安全的状态，而人工进一步削坡的坡度并不是很小，介于50-59度之间，治理的工作量也不是很大。其中2个不需要治理，还有3个不需要削坡。

Claims (2)

1.砂岩地区人工削坡边坡滑坡的治理方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、现场调查测绘砂岩地区人工削坡边坡滑坡的滑坡体坡长L、滑坡体坡度α、滑坡体上侧面积A_u和滑坡体上侧面坡度β；

b、通过式1计算砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性；

T＝S+1.6U 式1

式中，T为地形因子；S为滑坡体坡度因子，通过式2计算确定；U为上缓地形因子，通过式3计算确定；

S＝tanα 式2

U＝tan(α-β)A_u/A 式3

式中，α为滑坡体坡度，单位°；A_u为滑坡体上侧面积，单位m²；A为滑坡体面积，单位m²；β为滑坡体上侧面坡度，单位°，β＜α；

当β≥α，设tan(α-β)A_u/A＝0；

c、以滑坡体坡长L和地形因子T对砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性等级进行划分；

当L＜2m时，砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性很小；

当L≥2m且T＜2.50时，砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性很小；

当L≥2m且2.50≤T＜2.80时，砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性小；

当L≥2m且2.80≤T＜3.05时，砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性中等；

当L≥2m且T≥3.05时，砂岩地区人工削坡边坡滑坡的危险性大；

d、砂岩地区人工削坡边坡滑坡治理后的地形因子临界值Tcr设定为1.75，若治理后的地形因子T’≤1.75，则治理合格；若滑坡体坡长L≥2m，且T’>1.75，则继续综合治理；

所述步骤d中，综合治理包括修建排水沟和继续对边坡削坡减小边坡坡度；

所述步骤d中，治理后的地形因子T’通过式4计算确定；

T’＝tanα’+4.8tan(α’-β)/L 式4

式中，α’为削坡后的坡度，单位°；削坡后的坡度α’通过迭代法试算获得，设定α₀＝α，若T’≤1.75，则治理合格；若T’>1.75，则进行第一步：令α₁＝α₀-1，通过式4重新计算T’，若T’>1.75，则进行第二步：令α₂＝α₁-1，如此重复直至第n步，当T’≤1.75为止，得到削坡后的坡度α’＝α_n。

2.根据权利要求1所述的砂岩地区人工削坡边坡滑坡的治理方法的应用，其特征在于：适用于滑坡体坡度为70度的砂岩地区人工削坡边坡滑坡的治理。

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