震裂斜坡形成机理及变形破坏模式研究

震裂斜坡是强震作用下形成的一类分布范围广、震裂变形严重、潜在危害大的次生地质灾害,为了深入系统地分析其震裂机理及变形破坏机制模式,本文结合"5.12"汶川大地震造成的震裂斜坡及其破坏现象的详细调查,在对强震中的地震波效应深入分析的基础上,以双面斜坡为例,首先对震裂变形的力学机理进行了系统分析。认为强震中的体波效应将导致斜坡体处于量值和方向不断变化的拉-剪应力和反压应力的交替作用之下,其形成的拉-剪破裂效应和潜在的楔劈效应是斜坡震裂变形的重要力学因素之一。同时,面波效应将导致坡体表面处于鼓胀拉力和扭力的作用之下,是坡体表部整体震裂破碎甚至破坏的另一重要力学因素。二者共同作用均使坡体应力场处于不断的动态变化过程中,坡体(面)震裂变形甚至破坏更为严重。在此基础上,对强震中斜坡变形破坏的机制模式进行了归纳,认为主要有四种表现形式,即旋转-拉裂型、旋转-剪滑型、鼓胀-拉裂型和滑移-拉裂型。研究成果为震裂斜坡稳定性分析以及灾后重建和防灾减灾提供了有力参考。     

西藏樟木镇至友谊桥段公路灾后恢复对策研究

2015年4月25日,尼泊尔发生M_S8.1级地震,在樟木地区触发了大量次生地质灾害。2016年7月5日,樟木镇上游樟藏布流域发生山洪泥石流,诱发友谊桥滑坡群复活,樟木至友谊桥段约3.0 km公路被毁。本文通过对友谊桥滑坡群勘察、监测资料分析及变形历史研究,认为地震、山洪泥石流是造成滑坡群复活的主要诱发因素,持续降雨加剧了滑坡群活动。针对樟木至友谊桥段公路面临“低频大灾”威胁持续存在,特大型、超深层滑坡短期难以根治等问题,提出公路灾后恢复近期应以处治滑坡、恢复公路通行为目的,远期需从线路河谷岸侧选择的宏观决策层面进行研究的理念。     

地震滑坡启程剧动的机理研究及离散元模拟

论证并探讨了地震动诱发滑坡体启程剧动的机理。研究认为, 地震动对滑坡形成的影响, 主要是通过坡体波动振荡来产生; 坡体波动振荡在斜坡岩土体变形破坏过程中产生三种效应: 累进破坏效应、启动效应和启程加速效应; 并以骆驼岭滑坡为例, 采用离散元对斜坡在地震作用下的变形破坏过程进行数值模拟分析, 得出了一些既有理论研究意义, 又有实际应用价值的论断。     

青海玉树M_S7.1级地震地质灾害主要特征

2010年4月14日7时49分,青海省玉树县发生MS7.1级地震。玉树地震产生较连续的地表破裂和大量房屋破坏,并诱发了滑坡、崩塌和震裂山体。此外,地震诱发的砂土液化、水渠溃决等加剧了局部山体地质灾害。通过现场调查和地震前后玉树县地质灾害发育状况,简要阐述了地震地质灾害的主要发育特征,包括震后地质灾害数量明显增加、地震地质灾害分布受活动断裂控制、低位滑坡为主、地质灾害链生效应显著等,并对灾后重建过程中的地质灾害防治提出了建议。     

优势结构面控制的岩质边坡强震破坏机制研究

据统计,由地震所造成的损失中,地震所诱发的滑坡和崩塌造成的损失约占40%。对于地震作用下斜坡变形破坏的类型与机制,前人已有大量的研究和归纳,然而对此问题的数值模拟研究则少有涉及。四川省什邡市北部山区在512汶川地震中烈度达到11度,遥感解译出的地震诱发崩滑体地质灾害点达161处,其破坏机制主要有顺层-切层滑坡和滑移式崩塌2种形式。本文针对这一地区2种典型滑坡地质灾害,利用赤平投影图分析方法确定边坡的控稳优势结构面组合,在此基础上用离散元数值模拟软件对其失稳过程进行数值模拟计算,分析结果显示:第1种斜坡破坏类型表现为缓倾坡外层状结构斜坡在强震作用下,坡顶首先出现拉裂,斜坡中部的结构面发生剪切变形,随着斜坡上部拉裂面向中部不断延伸并贯通,滑体便从高位沿中部缓倾结构面快速剪出。这种斜坡的变形破坏力学机制为滑移-拉裂,其破坏方式为顺层-切层滑坡。第2种斜坡破坏类型表现为高陡块状结构斜坡在强震作用下,斜坡上部结构面首先被拉裂,发生松动,被切割的块体沿拉裂面底端缓倾坡内或水平的结构面向外产生剪切变形,并在持续地震力作用下不断向坡外运动,以翻滚、崩落的方式运动至坡脚。这种结构类型斜坡的变形破坏力学机制为拉裂-滑移,其破坏方式为滑移式崩塌。     

5.12汶川大地震诱发大型崩滑灾害动力特征初探

5.12汶川大地震发生于地质环境条件异常脆弱的龙门山地区,加上地震震级高、释放能量大,持续时间长等特点,汶川地震不仅直接诱发了数以万计的崩滑地质灾害,且表现出非常独特的动力学特征。在对汶川地震灾区崩滑灾害进行大量调查的基础上,结合建构筑物和斜坡岩体在地震过程中的变形破坏特点,本文从地震动力学和斜坡变形破坏成因机理的角度,揭示了汶川地震诱发的大型崩滑灾害具有震裂溃屈、临空抛射和碎屑流化等独特的动力学特征,为强震诱发地质灾害成因机理研究提供了新的认识。     

汶川大地震诱发地质灾害主要类型与特征研究

“5．12”汶川大地震诱发了数以万计的次生地质灾害,对灾区人民生命财产安全构成严重威胁,并成为影响灾区灾后恢复重建的重要因素之一。本文在对汶川I地震区地质灾害进行大量现场调查的基础上,结合室内分析模拟,对汶川地震诱发的滑坡、崩塌、不稳定斜坡（震裂山体）和泥石流等主要次生地质灾害的主要类型及特征进行了较系统地分析研究。结果表明,强震诱发滑坡灾害发生特点与岩性结构和地形条件有较明显的关系,在硬岩、软岩和松散堆积物分布区,滑坡的启动、运动和停积形式有较大的差别,但总体上都具有高速、高动能、强大动力等特征。强震诱发的崩塌主要包括高位大型崩塌;小规模块石崩落、抛射;崩塌诱发大规模滑坡3类。强震条件下大多数崩塌都表现出一定的水平抛射特征。强烈的地震动力使极震区众多山体大范围震裂松动,形成了大量震裂山体。这些震裂山体的地表裂缝具体又可细分为断裂裂缝、震裂裂缝和滑裂裂缝3类。汶川地震形成了巨量泥石流物源,再加上震后泥石流爆发的临界降雨量大大降低,其启动和运动方式发生明显改变,在今后数年内,泥石流将是影响灾区恢复重建的最大地质灾害隐患,应高度重视,采取切实有效措施加以防范。     

西藏樟木口岸震后滑坡灾害变形InSAR监测分析

位于中国和尼泊尔边境的西藏樟木口岸是国家一类陆路通商口岸,也是西藏最大的边贸中心口岸。2015年尼泊尔大地震之后,西藏樟木口岸因多次发生滑坡灾害,而导致口岸关闭。为了调查樟木口岸区域滑坡灾害的分布和变形情况及更好的服务于区域减灾防灾,利用InSAR技术对覆盖该区域的Sentinel-1A和ALOS-2两种卫星影像数据进行了处理,并通过分析视线向年均形变速率图,圈定了17处疑似滑坡,并对其中的5处典型滑坡进行时间序列形变特征分析,监测识别出的滑坡基本沿318国道所在一侧的波曲河左岸分布。InSAR调查结果表明受地震影响樟木地区的滑坡多分布在沿波曲河左岸的陡峭山体上,中尼公路迪斯岗至友谊桥段的古滑坡出现了局部复活的现象,同时樟木镇居民所在的城区也发育有扎美拉山危岩体崩塌滑坡灾害。      

汶川地震诱发罐滩滑坡形成机制初步分析

安县罐滩滑坡由汶川地震诱发形成,发育于存在软弱基座的反倾斜坡中,体积达468×104m3。罐滩滑坡由"5.12"汶川地震及当晚暴雨诱发形成,发生时间滞后地震8 h,是典型的地震后效型滑坡。滑坡位于龙门山前山断裂带上盘,自然斜坡走向与断裂带近平行,水平距离约400 m,前山断裂带的分支断裂从坡体下部通过,并形成底部泥岩和上部白云岩的分界线。调查和分析表明,下软上硬的坡体结构是滑坡产生的基础,强烈的地质构造活动背景是其产生的重要条件,强烈的地面震动和高强度暴雨是导致产生滑坡的根本因素。滑坡的形成机制和发展过程可以分为以下3个阶段:自然斜坡的压缩-倾倒变形、震后滑面贯通阶段、滑坡整体破坏阶段。滑坡体形成沿河长400 m,纵向长880 m,平面面积1.82×105m2的滑坡堆积体,堵塞雎水河形成罐滩堰塞湖。     

5.12汶川8级地震次生地质灾害的基本特征及其形成机制浅析

5.12汶川8级大地震沿龙门山断裂带形成长350多km,宽约50 km的地表破裂带,触发了1万多处崩塌、滑坡、泥石流(碎屑流)地质灾害,其中巨型灾害体87处、大型灾害体606处,形成了136个较大规模的堰塞湖。地震地质灾害的链生特征显著,形成地震-崩塌、地震-滑坡-碎屑流-堰塞湖-堰塞坝溃决-泥石流等典型地质灾害链。地震次生地质灾害具有分布范围广、数量多、种类全、密度大、强度高、致灾重的特点。在部分地区,崩塌、滑坡和碎屑流的分布面积占地震极重灾区面积的30%~58％,甚至高达80％。据初步统计,崩塌、滑坡和碎屑流共导致大约2万人死亡,其中北川县老县城滑坡导致1 600多人死亡。地震次生地质灾害主要沿断裂带、河谷和交通线分布。崩塌、滑坡的破裂源主要位于河流拐弯处靠近侵蚀岸一侧、山脊两侧及坡肩部位,这与上述部位对地震动峰值加速度的放大作用直接相关。地震次生地质灾害主要受地震动峰值加速度和地形控制,其次为岩性、斜坡结构、活动断裂、人类工程活动。许多大型崩塌、滑坡还具有高速远程的特征,部分崩塌、滑坡 碎屑流位移达数km,速度高达100~300 m/s,其运动轨迹复杂多变,常常导致多处人员伤亡,是高山峡谷地区地质灾害风险评估和减灾防灾必须面临的新课题。根据上述情况,文中对汶川地震次生地质灾害的基本特征、分布规律和主要影响因素进行了初步总结,并对地震滑坡的形成机制和运动模式进行了初步探讨。首次提出高山峡谷地区单一斜坡上呈阶梯状多级滑动的群发性地震滑坡的形成模式:强烈地震往往引起剧烈的地面震动,而高陡的山脊及其坡肩部位对地震波具有明显的放大作用,因此,上述部位往往是地震滑坡的高易发地段,当地震动峰值加速度超过不稳定性斜坡的临界峰值加速度时,斜坡失稳破坏形成一系列的群发性滑坡,从上到下往往形成阶梯状多级滑动的滑坡群,此种模式适用于残坡积层、风化层地震滑坡和主滑面较缓的地震基岩滑坡。最后,指出了今后应重点研究的科学问题,并对防灾减灾措施提出了一些建议。