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降雨型滑坡风险定量校核技术

2025-07-18    

一、技术简介

本技术已发表于岩土工程国际权威期刊《Computers and Geotechnics》(中科院一区TOP)。降雨诱发滑坡风险主要源于降雨不确定性,本技术基于降雨频率分析和降雨入渗稳定分析,同时考虑实际降雨统计规律和降雨诱发滑坡机理,评估降雨诱发滑坡年发生概率,为滑坡风险校核和控制提供依据。本技术采用广义极值分布模型表征不同降雨模式的年发生概率;考虑若干种可能降雨模式开展降雨入渗稳定参数分析,得到一条临界降雨模式曲线,能够判断任意降雨模式是否诱发滑坡;结合二者,综合考虑各种降雨模式诱发滑坡的可能性,计算降雨诱发滑坡年发生概率。借助临界降雨模式曲线,仅需不到10次边坡稳定分析,即可考虑所有可能的降雨模式;推导得到滑坡年发生概率的解析表达式,计算简便,便于实施。

实施过程包括:

1)收集边坡关键信息,构建边坡入渗稳定分析模型,经多次计算,确定临界降雨模式曲线。

2)对小时降雨数据开展统计分析,拟合得到不同降雨强度I和历时D的年超越概率PC。

3)将临界降雨模式曲线代入PC,得到PC关于I或D的函数关系,PC最大值即为滑坡年发生概率PFA。

4)将PFA与F-N曲线作对比,校核加固前后滑坡风险。

二、主要技术指标

1. 同时考虑当地历史降雨发生频率和降雨诱发机理,定量计算滑坡年发生概率;

2. 降雨强度范围0-100mm/h,降雨历时0-200h,涵盖各种可能发生的降雨模式;

3. 降雨入渗稳定分析次数<10次,临界降雨模式曲线拟合决定系数>0.90。

三、社会经济效益应用情况及适用范围

(1)社会经济效益:本技术可量化降雨型滑坡的年发生概率,实现对滑坡风险的精准评估和控制,为有关部门采取相关工程措施进行边坡加固与防治提供了理论依据,有助于减少不必要的工程措施,降低滑坡治理总投资,提升滑坡治理工程经济效益。通过优化设计方案,十堰市郧西县腰滩河村石灰窑1号滑坡治理工程节省工程投资137.94万元,新增利润43.14万元。十堰市郧阳区马关村六组张家槽库岸治理工程节省投资78.34万元,新增利润29.42万元。丹江口市牛河林场管理区16号楼后高切坡延长段防护工程节省投资48.13万元,新增利润18.39万元。三项工程累计新增利润90.95万元。

2)应用情况:该技术于2022年提出,先后被应用于香港新娘潭路边坡加固工程风险校核、十堰市郧西县夹河镇孤山水电站腰滩河村石灰窑1号滑坡治理工程、十堰市郧阳区城关镇马关村六组张家槽库岸治理工程和丹江口市牛河林场管理区16号楼后高切坡延长段防护工程,结果显示所提技术能够合理量化滑坡加固前后风险,为这些工程的边坡加固设计提供了合理依据,实现了边坡加固设计方案优化,产生了显著的经济效益和社会效益。后三项工程累计节省工程投资264.41万元,新增利润90.95万元。

3)适用范围:本技术广泛适用于我国南方亚热带季风和热带季风区域(年降雨量高于800mm)受降雨威胁的各类土质库岸边坡,涵盖不同土壤类型,也可用于受降雨威胁的路基路堑高边坡。

四、技术图片

 

五、其他

技术持有单位:武汉大学

技术联系人:刘鑫,教授,13026316776,027-68772215,xliu@whu.edu.cn