一种基于物探数据的构造混杂岩滑坡稳定性模拟方法

本发明涉及滑坡防治，特别涉及一种基于物探数据的构造混杂岩滑坡稳定性模拟方法。

背景技术：

1、滑坡防治是指在无法绕避滑坡地段或斜坡不稳定地段进行工程建设时所采取的防治措施。滑坡稳定性分析是滑坡防治的基础工作，是后续防治工作的前提。对于构造混杂岩区域的潜在不稳定斜坡或者滑坡，受长期构造演化和断裂活动影响，岩体呈碎裂-层状结构，岩层皆遭受强烈挤压揉皱、片理化明显，在岩体中发育若干节理裂隙及蚀变岩带。蚀变软岩夹层成为软弱带，黏土化现象明显，手捏即碎。在外部作用下（如降雨、河流侵蚀、人类工程活动等作用），斜坡体可能会发生失稳滑动。所以对构造混杂岩滑坡进行稳定性研究的意义在于它不仅可为工程施工提供科学的理论依据，而且对滑坡发展趋势的预警预报也具有重要的指导作用。

2、目前国内外学者通常结合定性分析和定量分析的方式对滑坡稳定性进行评价或研究，以数值模拟的结果作为滑坡稳定性的参考依据。但是由于在传统的数值模拟滑坡建模过程中，存在以下几点问题：

3、（1）人为地受地形地貌、地质构造、地层岩性等复杂地质环境因素的影响，导致地质建模速度较慢；

4、（2）工程地质勘察精度不高，获取岩土体参数的速度慢、准确度较低；

5、（3）人们对构造混杂岩滑坡体空间结构认识存在差异性，地质建模相对比较粗略，建立的滑坡地质模型精度不够。

6、最终导致数值模拟的结果与实际情况差异较大，不能真实反映滑坡体的稳定性状态。

7、因此需要研发一种准确性较高的反映滑坡体的稳定性的方法以克服滑坡防治现有技术的不足。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于物探数据的构造混杂岩滑坡稳定性模拟方法，解决了现有技术中无法快速建立符合滑坡实际情况的精细化地质模型、快速获取岩土体抗剪强度参数从而快速进行滑坡稳定性评价的问题。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、本发明提供一种基于物探数据的构造混杂岩滑坡稳定性模拟方法，包括以下步骤：

4、s10、通过对滑坡区出露的地层岩性进行电阻率物性测试，再对滑坡体整个剖面进行高密度物探数据采集和处理，反演得到电阻率剖面图；

5、s20、对所述电阻率剖面图进行解译分区，得到相应的滑坡地质模型；

6、s30、将典型岩土体的抗剪强度参数及其物性参数构建关系模型，根据关系模型换算出实际岩土体的抗剪强度参数；

7、s40、将预设条件加载至所述滑坡地质模型中，输出滑坡稳定性数值模拟结果，并进行稳定性评价。

8、进一步地，所述步骤s20包括：

9、s201、根据所述电阻率剖面图，结合现场调查及基础地质资料，对物探结果进行解译分析；

10、s202、对出露的地层岩性进行物性测试，得到岩石相对应的电阻率值，分析出现场各地层岩性分区的电阻率ρ值，对滑坡地层岩性分布特征进行划分，并对滑坡体内的预设地质体进行圈定；

11、s203、建立包含所述电阻率ρ值的滑坡地质模型。

12、进一步地，所述步骤s30包括：

13、通过构建典型岩土体的抗剪强度参数c、φ值及其物性参数电阻率ρ值的关系模型，结合物探电阻率剖面图的结果，得到滑坡岩土体抗剪强度参数值；其中，c表示粘聚力，φ表示内摩擦角。

14、进一步地，所述典型岩土体的抗剪强度参数c、φ，是根据所述各地层岩性分区的电阻率ρ值，代入预设公式计算获得。

15、进一步地，所述预设公式为：

16、对于碎块石、土体：

17、 公式（1）

18、           公式（2）

19、对于岩体：

20、       公式（3）

21、         公式（4）

22、式中，ρ表示电阻率值；c，φ值表示岩土体抗剪强度参数值。

23、进一步地，所述步骤s40中，预设条件包括：

24、降雨、地震的加载边界条件；

25、地层岩性分布深度条件；

26、滑坡各地层岩性分区抗剪强度参数c、φ；c表示粘聚力，φ表示内摩擦角。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

27、（1）本发明可以借助物探反演成像技术，获得物探电阻率剖面图，克服复杂地质环境条件下对滑坡空间结构认识不清、判识不准等问题，进而快速建立精细化滑坡地质模型；

28、（2）通过构建物性参数（电阻率ρ值）与滑坡岩土体抗剪强度参数（c、φ值）之间的关系模型，结合物探电阻率剖面图的结果，快速得到滑坡岩土体抗剪强度参数值，克服了在勘察阶段获取岩土参数速度慢、准确度低等问题；

29、（3）基于快速建模以及快速获取得到的岩土体抗剪强度参数，通过数值模拟软件进行精细化滑坡地质模型的稳定性数值模拟计算并进行滑坡稳定性分析。

技术特征：

1.一种基于物探数据的构造混杂岩滑坡稳定性模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于物探数据的构造混杂岩滑坡稳定性模拟方法，其特征在于，所述步骤s20包括：

3.根据权利要求1所述的基于物探数据的构造混杂岩滑坡稳定性模拟方法，其特征在于，所述步骤s30包括：

4.根据权利要求3所述的基于物探数据的构造混杂岩滑坡稳定性模拟方法，其特征在于，所述典型岩土体的抗剪强度参数c、φ，是根据所述各地层岩性分区的电阻率ρ值，代入预设公式计算获得。

5.根据权利要求4所述的基于物探数据的构造混杂岩滑坡稳定性模拟方法，其特征在于，所述预设公式为：

6.根据权利要求1所述的基于物探数据的构造混杂岩滑坡稳定性模拟方法，其特征在于，所述步骤s40中，预设条件包括：

技术总结
本发明公开了一种基于物探数据的构造混杂岩滑坡稳定性模拟方法，通过对滑坡区出露地层进行电阻率物性测试，再对滑坡体整个剖面进行物探数据采集和处理，反演得到电阻率剖面图；根据现场测得电阻率物性的测试结果，对电阻率剖面图进行解译分区，得到相应的滑坡地质模型；将典型岩土体的抗剪强度参数及其物性参数构建关系模型，根据关系模型换算出实际岩土体的抗剪强度参数；将预设条件加载至滑坡地质模型中，输出滑坡稳定性数值模拟结果，并进行稳定性评价。该方法借助物探手段，获得电阻率剖面图，克服复杂地质环境条件下对滑坡空间结构认识不清、判识不准等问题，进行滑坡稳定性数值模拟计算，实现快速评估滑坡稳定性。

技术研发人员：郭长宝,邱振东,闫怡秋
受保护的技术使用者：中国地质科学院地质力学研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13