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工 程 技 术
DOI：10.ki.1672-3791.2020.08.021
几种滑坡速度求取方法分类与探讨
bonnyvfs①
张寿钊
口头禅英文(西北大学地质学系大陆动力学国家重点实验室 陕西西安 710069)
摘 要：滑坡动力学的研究是一个热门领域也是一个难点。在该领域中，滑坡速度的求取是一个相当棘手的问题，各类速度求取方法也是层出不穷，但一直缺少一个统一的分类。分类主要有理论计算方法、工程类比方法、数值模拟方法3类，以便广大学者和工程技术人员参考。通过对滑坡速度求取方法分类以及
各类方法的分析类比，指出了今后滑坡速度求取方法的可能的研究方向及侧重点。truetype
关键词：滑坡速度 滑坡灾害预测 求取方法 分类中图分类号：P642.22
文献标识码：A
文章编号：1672-3791(2020)03(b)-0021-02
Abstract: The study of landslide dynamics has always been a hot area and it is also an extremely complicated problem. In this f ield, the speed of landslide is a very diff icult problem to solve. The speed of all kinds of methods is also endless, but there is always a lack of a unified classification. This article summarizes and classifies the methods that are widely ud today. The classification mainly includes theoretical calculation method, engineering analogy method and numerical simulation method, so that the majority of scholars and engineering technicians can refer to it. Through the classification of landslide velocity estimation methods and the analysis analogy of various methods, the possible rearch directions and focus of future landslide velocity calculation methods are pointed out.Key Words: Landslide speed; Landslide disaster prediction; The method of eking; Classification
①作者简介：张寿钊（1994—），男，汉族，山西介休人，硕士研究生，研究方向：工程地质与地质灾害。
影响滑坡运动规律的主控因素很多，但最终的速度求取都要回归于理论计算、工程类比等主要方向。美国土木工程师协会推荐公式法和潘家铮的一般条分法是目前理论计算方面主要运用的方法。王家鼎等在考虑孔隙水压力的情况下，基于变分法并结合灌概诱发高速黄土滑坡的实际情况，推导了滑体滑动轨迹、滑速、滑距的预测公式[1]。Heim依据雪橇模型提出了架空坡的概念，即平均摩擦系数[2]。Scheidegger通过分析滑坡统计资料得出滑坡体积效应和等价摩擦系数的关系，提出统计公式[3]
：
log 10f e =αlog 10V +b (1)式中：V 为滑坡体体积；a =-0.15666，b =0.62219；f e 为平均摩擦系数。
在工程类比方面，董孝璧、王兰生在1988年提出的反推公式不仅可以对已经发生的滑坡的滑动速度进行反推，而且可以根据已发生的滑坡动力学参数对于未发生的滑坡进行类比分析。
1 滑速求取方法分类regionalism
1.1 理论计算法
（1）美国土木工程师协会推荐公式法。
该方法在运用时假设：滑体滑落于半无限水体中，并且将整个滑坡体视为一整个刚体，以其重心为质点做下滑运动。进而运用牛顿定律和运动学方程推算其滑落水中的速度和加速度。计算公式如下：
(2)
a
mg CL
a
gH V sin tan tan 121--
⨯=冒险到
ϕ式中，W 为滑坡体单宽重量；m 为滑坡体单宽质量(kg)；
C 为粘聚力（kPa）；φ为内摩擦角(°)；α为斜坡坡角（°）；S 为滑坡体沿滑面滑动距离（m ）；H 为滑坡体重心距水面高度(m)；V 0为滑体滑动初始速度（m/s ），可视为0；V 1为滑体滑入水中初始速
度(m/s)。
e you again翻译
滑体的质量、滑面形态、力学强度指标等因素在滑坡运动过程中会不断变化，此公式存在一个最大的缺点就
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是不能反映滑坡下滑过程中速度的动态变化。
（2）一般条分法。
潘家铮将整个滑坡体划分为若干个垂直条块，并将每一个条块视为刚体当作质点在水平方向和竖直方向上进行受力分析。其假定条件是，这些条块在下滑过程中水平加速度保持不变，忽略各条块之间的剪力，相当于假定各条块之间完全无摩擦，并认为条块下滑水平加速度与竖直加速度存在一定的比例关系，进而推导出相应的加速度公式。其具体过程如下。
受力块体上作用有自重W i；滑面上反力：法向力N i，切向力f i N i+C i；垂直界面上反力：法向力H，H+△H i；切向力Q，Q+△Q；扬压力U i，单位均为kPa。
忽略Q的作用，由力学平衡知：
∆ i−�i i+ i∗cos i+( i+�i)∗sin i=�i�� (3)�i− i+�i∗cos i−�i i+ i∗sin i=�i�� ∗tan 0(4)对于每一个条块设其初始速度为V i1，末速为V i2，其滑动距离为L i，滑动时间为T i，进而运用运动学公式即可求得各分块速度与运动时间：
i2= i12+2 i i (5)�i=�i2−�i1 i (6) 1.2 工程类比法
工程类比法是一种比较传统的滑坡地质灾害评估方法。王兰生等于1988年给出的参数推算公式是根据已经发生的滑坡自身提供的参数来反推坡体下滑速度，是一种反推公式。其具体公式如下：
max
(7)
式中，H*为滑坡后缘高度（m）；α*为滑坡等效高度（m）；φ*d滑坡综合内摩擦角（°）。
该公式仅需要3个参数就可计算出坡体下滑速度，但其中的难点就在于参数如何选取。
2 结论
通过对各种滑速求取方法的总结分析，给出了一种较为合理的分类方法，阐述了各类方法的基本原理及应用。在充分分析对比各类方法基础上，可以看出滑速求取以后将沿着以下几个方向进行。
（1）理论计算方面，传统的考虑单因素的计算结果很难对真实的滑坡运动过程再现，多因素耦合条件下的分析计算将是今后研究的重要方向。
（2）工程类比方面，参数的选取直接决定结果的准确性，准确把握参数的选择，应用大量滑坡数据的分析对比结果来对参数的选择加以限制与校准，这将有利于滑坡运动过程的准确把控。
参考文献
[1] 王家鼎，肖树芳，张倬元.灌溉诱发高速黄土滑坡的运动
机理[J].工程地质学报,2001,9(3):241-246.
[2] Heim A.Bergsturz and Menschenleben[M].Zutich:Naturfor-
schenden Geology,1932.
drumstick[3] Scheidegger AE.On the prediction of the reach and velocity
of catastrophic landslides[J].Rock Mech DC,1973(5):231-236.
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