2008汶川大地震极端滑坡事件初步研究

为了分析汶川地震诱发滑坡灾害事件强度和影响,本文以汶川地震诱发滑坡极端事件为线索,在统计分析前10个规模最大、位移最远、危害最重及最大滑坡堰塞湖分布特征的基础上,重点研究前三甲极端滑坡事件的简要特征,初步揭示:(1)汶川地震诱发的极端滑坡事件主要沿龙门山中央断裂(映秀—北川断裂带)和Ⅹ-Ⅺ高烈度地段分布,强震的振动力、地震主传播方向和发震断裂NE向扩展作用是启动极端滑坡事件的主要原因;(2)规模最大的前10个滑坡和距离最大的前10个高速远程滑坡具有很好的重合特征,两者都反映汶川地震诱发的高能量滑坡事件;其中,规模最大的绵竹市安县大光包滑坡,初步估算体积约7.42×108m3,最大运动距离达到3.5km,距离排名第二;距离最大的绵竹文家沟高速远程滑坡,初步估算最大位移为4.2km,其体积约1.5×108m3,规模排名第二,这两个滑坡都属于世界上罕见的大型高能量高速远程滑坡;(3)前10个最大的灾难性滑坡事件,累计导致3751人死亡,单个滑坡引起的人员死亡超过100人,最多的达到1600人,属于世界上罕见的灾难性滑坡事件;(4)潜在危险性最大的10个滑坡堰塞湖,曾经威胁几十万人的生活安全,其中,最大的北川唐家山滑坡堰塞湖,曾经威胁下游绵阳市30万人的生活安全,这些滑坡堰塞湖都及时采取人工开挖措施排除了潜在危险。     

汶川八级地震滑坡特征分析

汶川地震诱发的15000多处滑坡明显受地震断裂控制,主要沿龙门山主中央断裂带和后山断裂带展布,沿龙门山主中央断裂带汶川映秀安县高川北川陈家坝平武南坝一线,滑坡面密度大于50%以上,最大可达70%。沿断裂带形成了大量的松动山体,在暴雨期间极易发生滑坡、泥石流灾害,对灾后重建构成严重威胁。据初步调查,汶川地震触发的体积最大的滑坡是位于主中央断裂带上的安县高川大光包滑坡,滑动距离长4500m,滑坡堆积体长2800m,宽1700~2200m,最大厚度达580m,若以平均厚度200m计,体积达11亿m3为我国已发生的单体滑坡之最。与常见滑坡明显不同的是,汶川地震极震区滑坡的滑床往往不具连续完整的滑面,剪出口滑坡特征不明显,呈现明显的尖点突起或边缘突出特征,反映出上部滑体被地震力振动解体,甚至抛掷后与下部滑床边缘发生撞击。以阶型滑坡、凸型滑坡、勺型崩滑、座落型（振胀型）滑坡和巨大滚石5种类型最为典型。根据强震地面运动纪录和大量实例调查表明,在汶川地震极震区,触发滑坡的地震竖向力作用是非常明显的,大量滑坡经历了初始斜坡（风化碎裂岩体）地震抛掷撞击崩裂高速滑流的作用过程。     

基于DAN-W模型的高速远程滑坡灾变过程分析

高速远程滑坡因其突发性、剧烈性、高速性、远程性等特点对人员和财产造成重大危害,是中国最严重的地质灾害类型之一,研究其灾变过程对中国防灾减灾具有重要的意义。DAN-W是基于拉格朗日有限差分法建立的动力模拟方法,反演模拟碎屑流运动过程,更适合高速远程滑坡的模拟分析。笔者以哀牢山地区芭蕉树滑坡为研究对象,研究芭蕉树滑坡的基本特征,利用DAN-W软件建立芭蕉树滑坡的计算模型,分析滑坡的灾变过程,依据滑坡特征考虑滑坡分区和铲刮效应,将滑动路径分为3段:滑源段、铲刮段、堆积段进行模拟计算;结果显示:滑坡前缘最大速度为26 m/s,后缘最大速度为30 m/s,后缘最大速度发生在剪出口位置,最大滑距为420 m,滑动14 s后滑体基本滑离剪出口,至运动30 s时停止滑动。所得结果与实际情况吻合度高。     

考虑滑床摩擦弱化的大光包滑坡运动机制DDA数值模拟研究

2008年汶川发生M_S8.0级地震,此次地震触发了大约20万处滑坡,其中大光包滑坡是汶川地震触发的最大规模的滑坡,其复杂的高速远程运动机理引起了国内外学者的广泛关注。本文结合热分解及动态结晶将地震中断层间摩擦弱化机制(闪速加热导致热分解及粉末润滑)运用于大光包滑坡高速远程运动的模拟。本文通过修改非连续变形分析(DDA)程序中强度参数的输入方式,以基于速度变化的强度参数取代原DDA程序中的常数强度参数,进而实现了摩擦系数随接触两侧相对速度变化的动态调整。运用修改后的DDA对大光包滑坡的运动过程进行模拟。模拟结果表明滑床摩擦弱化是导致大光包滑坡高速远程运动特征的重要原因,修改后的DDA由于考虑了滑床摩擦弱化能够更加合理地模拟滑坡的高速远程运动特征,本文模拟的大光包滑坡在地震作用下失稳后,由于滑床摩擦弱化,更多的能量转化为动能,高速滑体掠过黄洞子沟后,爬上对面的平梁子,最终由于平梁子的“急刹车”作用,滑体停止运动。与修改前DDA相比,修改后的DDA对大光包滑坡运动过程和最终堆积形态的模拟结果与已有文献记载和野外调查结果相吻合。这也间接证明了大光包滑坡滑动过程中由于白云岩间摩擦闪速加热导致热分解及粉末润滑造成的摩擦系数降低,可能是造成大光包滑坡高速远程运动的重要原因。     

甘肃岷县永光1#流滑型黄土滑坡的远程滑动特征

流滑型黄土滑坡是黄土地区沿沟道或斜坡远程滑动和堆积的长条状特殊类型滑坡，常造成难以预料的严重灾害。2013年7月22日7时45分,甘肃岷县漳县Ms6.6级地震诱发的岷县永光1^#滑坡体积约23×10⁴ m³，造成12人遇难。滑坡前后缘高差175 m，总长度1 030 m，高长比值为0.17，属远程滑坡。通过现场调查和对滑动过程观察资料的综合分析，探讨了其滑动过程特征、不同部位的滑速及变化情况，分析了滑动机理。受地震作用促发和地形条件等影响，永光1^#滑坡经历了2次加速—减速的复杂滑动过程，滑坡首先在前部平台区整体滑动50～130 m，前缘约6×10⁴ m³滑体再沿前部沟道滑动740 m，最大滑距达870 m，滑动总历时约7 h，最大滑速约10.6 m/s，平均滑速0.034 m/s。永光1^#滑坡由地震和前期降水耦合作用形成，地震前大量降水的入渗和软化，滑动过程中高含水率滑带土产生高孔隙水压力，甚至导致液化发生，圈闭的沟道地形和滑带土的低渗...     

高速远程地震黄土滑坡发生机制试验研究

1920年海原大地震触发了多处典型高速远程地震黄土滑坡,本文在对西吉党家岔滑坡进行野外调研的基础上,采集了具有代表性的滑带土作为试验样品,以1940年5月18日美国帝国谷强震记录作为波动输入,利用DPRI环剪试验机,对该滑坡的发生机制进行了一系列环剪试验研究。结果表明,地震发生时,坡体潜在滑面的滑带土在强震作用下发生的滑动面液化（Sliding surface liquefaction）现象是导致高速远程滑坡形成的一个重要因素。伴随着滑动面液化过程,滑体产生了逐渐增大的剪切位移及孔隙水压力（地震力作用结束瞬间已分别达到2.03m及104kPa）,并获得了较大的速度,为高速远程滑坡的发生提供了条件。     

汶川地震触发文家沟高速远程滑坡-碎屑流成因机理分析

文家沟高速远程滑坡-碎屑流位于映秀—北川断裂带与灌县—安县断裂带夹持的文家沟向斜断块中,地震断裂的强烈活动引起的振动效应是形成滑坡的先决条件。滑坡源区顶端与文家沟沟口高差约1360m,突兀山体下临深切峡谷的地形使地震动荷载在山脊部位的放大效应显著,并直接导致坡体破坏;滑坡源区的地震动加速度3分量峰值分别为aEW=2.4g,aNS=2.3g,aUP=1.2g。D2gn观雾山组石灰岩斜坡具有强度渐进式分层结构,坡体表层以下约50m内的结构相对松散的残坡积层～新鲜岩体上部无法抵抗地震纵横波的周期性拉压与剪切耦合作用,被切割成为初始滑体;滑体在第八级台地边缘高位剪出后,在文家沟上游地区最高滑移速度约介于93m.s-1～122m.s-1之间。滑体上部的干碎屑流在两处路径转折端瞬间压缩沟谷内的圈闭气体,形成明显的"气垫效应",滑体下部泥石流底层液化和颗粒有效动摩擦系数随剪切速度增大而减小的效应都是导致碎屑流体高速远程滑移的关键;同时,碎屑物流通过程中还伴有明显的岸坡铲刮与翻越效应、以及树木摧削效应。汶川地震后截至2009年9月,降雨诱发碎屑堆积物形成多次泥石流,反映了地震地质灾害的链生性和长期性。     

汶川八级地震地质灾害研究

汶川地震触发了15000多处滑坡、崩塌、泥石流,估计直接造成2万人死亡。地质灾害隐患点达10000余多处,以崩塌体增加最为显著,反映出地震对山区高陡斜坡的影响差异性非常大,在山顶上的放大作用非常显著。通过综合分析堰塞湖库容、滑坡坝高以及坝体物质组成和结构,对地震形成的33处坝高大于10m的滑坡堰塞湖进行了评估,划分出极高、高、中和低4种溃决危险。汶川地震滑坡滑床往往不具连续平整的滑面,尖点撞击是极震区滑坡的一大共性,可以分为勺型滑床、凸型滑床和阶型滑床等类型。据实地调查,滑坡附近震毁建筑物垂向震动非常明显,具有地震抛掷撞击崩裂高速滑流三阶段特征。在高速滑流中,发生3种效应:(1)高速气垫效应,滑坡体由较大块石和土构成,具有一定厚度,飞行行程可达1~3km;(2)碎屑流效应,撞击粉碎的土石呈流动状态,特别是含水丰富时,形成长程流滑;(3)铲刮效应,巨大撞击力导致下部岩体崩裂,形成新滑坡、崩塌,但是,其厚度不大,滑床起伏不平。本文以北川城西滑坡和青川东河口滑坡为例,分析了地震滑坡高速远程滑动及成灾机理。北川县城城西滑坡导致1600人被埋死亡,数百间房屋被毁,是汶川地震触发的最严重的滑坡灾难,举世罕见。青川东河口滑坡碎屑流是汶川地震触发的较为典型的高速远程复合型滑坡,滑程约2400m,高速碎屑流冲抵清江河左岸,形成滑坡坝,致使7个村庄被埋,约400人死亡。     

汶川地震触发大光包巨型滑坡基本特征及形成机理分析

大光包红洞子沟巨型滑坡是汶川地震触发的最大规模滑坡,其体积达7.42亿m3, 堰塞坝高达690m,是我国已知的最大规模地震滑坡和最高的滑坡堰塞坝,也是目前全世界已知的为数不多的几个方量在5亿m3以上的超大规模滑坡之一,其高达690m的滑坡堰塞坝为目前世界最高的滑坡坝。滑坡位于发震断层上盘,距发震断裂映秀北川断裂不足7km。震前斜坡为三面切割的孤立型山脊,相对高差达1500m;斜坡岩层走向与坡面近于垂直,层面延展性极好,构成滑动面形成的基础。调查和分析表明,斜坡的临空条件和贯通性好的灰岩层面是滑坡产生的基础;而高强度和长持时强震地面运动是导致滑坡产生的根本因素。滑坡产生的机理和过程可分为以下4个阶段:即坡体震裂、松弛和解体阶段、高速溃滑阶段、震动堆积阶段、二次抛射和碎屑流堆积阶段。失稳高速下滑的坡体,形成了沿主滑方向长4.2km,宽2.2km的堆积体,高速流动的碎屑流越过下游侧风波岩山脊,沿红洞子沟形成了长1km的碎屑流堆积区。     

汶川地震黄洞子沟右岸大型滑坡地质构造特征及成因

"5·12"汶川地震发生于龙门山逆冲构造带映秀-北川断裂,此次地震沿约300 km地表破裂带触发了大型滑坡百余处,其中大光包滑坡、红石沟滑坡和老鹰岩滑坡发育于绵阳安州区黄洞子沟右岸不到5 km区段内,规模均超过千万方,且大光包滑坡是此次地震中最大滑坡,也是世界罕见的巨型滑坡。本研究通过大量现场照片、遥感影像和实地测绘,结合XRD、岩石薄片手段在此3个滑坡滑源区展开了详细的地质调查。结果表明:（1）先期深埋的中-缓倾构造层带为大光包滑坡提供了潜在侧滑面,与岩体结构面组合触发了大光包大型楔形体破坏;（2）红石沟滑坡发育于含多级角砾、糜棱质次级错动带的碎裂结构坡体,地震中这些倾坡外的次级错动带快速贯通形成滑坡底滑面;（3）老鹰岩滑坡主控于厚层陡倾构造带,地震中该带沿走向拉裂破坏,加之两侧陡倾结构面组合切割触发了老鹰岩大型楔形体破坏。研究进一步发现,红石沟斜坡紧临大水闸背斜轴部、老鹰岩和大光包斜坡位于其两翼,认为该背斜构造对研究区斜坡地震稳定性有较大影响。本研究仅揭示了3个典型地质构造滑坡类型,汶川地震百余处大型滑坡地质构造成因有待进一步研究。     

Modeling landslide recurrence in Seattle, Washington, USA

To manage the hazard associated with shallow landslides, decision makers need an understanding of where and when landslides may occur. A variety of approaches have been used to estimate the hazard from shallow, rainfall-triggered landslides, such as empirical rainfall threshold methods or probabilistic methods based on historical records. The wide availability of Geographic Information Systems (GIS) and digital topographic data has led to the development of analytic methods for landslide hazard estimation that couple steady-state hydrological models with slope stability calculations. Because these methods typically neglect the transient effects of infiltration on slope stability, results cannot be linked with historical or forecasted rainfall sequences. Estimates of the frequency of conditions likely to cause landslides are critical for quantitative risk and hazard assessments. We present results to demonstrate how a transient infiltration model coupled with an infinite slope stability calculation may be used to assess shallow landslide frequency in the City of Seattle, Washington, USA. A module called CRF (Critical RainFall) for estimating deterministic rainfall thresholds has been integrated in the TRIGRS (Transient Rainfall Infiltration and Grid-based Slope-Stability) model that combines a transient, one-dimensional analytic solution for pore-pressure response to rainfall infiltration with an infinite slope stability calculation. Input data for the extended model include topographic slope, colluvial thickness, initial water-table depth, material properties, and rainfall durations. This approach is combined with a statistical treatment of rainfall using a GEV (General Extreme Value) probabilistic distribution to produce maps showing the shallow landslide recurrence induced, on a spatially distributed basis, as a function of rainfall duration and hillslope characteristics.     

Mapping landslide susceptibility in Travis County, Texas, USA

A geographic information system (GIS) was used to construct a landslide hazard map for Travis County, Texas. The County is experiencing rapid growth, and development has encroached into unstable terrain that is vulnerable to landslides. Four layers of data were superimposed to create the landslide hazard map. Slope was given the most emphasis, followed by geology, vegetation, and proximity to faults. The final map shows areas of low, medium, and high landslide susceptibility. Areas of high susceptibility occupy stream and reservoir banks, rock escarpments, and agricultural land. The landslide hazard map can be a useful geologic criterion for land use planning. Planners can use the map to allocate appropriate land uses to unstable terrain, and to identify existing structures at risk from landslide activity. The methods presented in this paper can be adapted to other counties in the U.S. and elsewhere. Results of this study suggest that geographic information systems can effectively compile and overlay several data layers relevant to landslide hazards.     

Landslides in the Tandayapa Valley, northern Andes, Ecuador: implications for landform development in humid and tectonically active mountain ranges

Landslides are common throughout the Ecuadorian Andes, but their causal and controlling factors and their roles in landform development have not yet been systematically investigated. This paper reports observations and hypotheses arising from a reconnaissance study of the Tandayapa Valley in the Cordillera Occidental, approximately 30 km west of Quito. This study area is characterised by high local relief (ca. 800 m) associated with dissected mountainous terrain, high annual rainfall (>2,000 mm), and secondary-succession wet montane ‘cloud forest’. Regolith cover is extremely thin on the very steep (45 to >60°) upper main valley slopes, but there are thick accumulations of tephra on the slope crests and ridgetops. These deposits show periods of soil development separated by deposition events. Natural landslides in this environment comprise rare large deep-seated bedrock failures and occasional shallow failures on the steep upper slopes where potentially unstable thicknesses of tephra have accumulated. Landslides associated with construction of roads and forest trails are more common. Back-analysis of one road-cut landslide, using field and laboratory data to characterise the in situ weathered material where possible, indicated that natural shallow failures are unlikely in the absence of a surficial cover of tephra. By analogy with another mountainous tropical landscape, it is suggested that long-term landform development can be explained in terms of channel incision, driven by uplift, producing steep lower valley slopes that eventually exceed bedrock failure thresholds. Therefore, large deep-seated landslides appear to control valley slope form development, whilst the shallow landslides contribute to general denudation.     

新疆吉木萨尔县贾家湾村滑坡防治工程

吉木萨尔县贾家湾村滑坡长期威胁着当地人民生命财产的安全,对其进行有效防治,已迫在眉睫。根据该滑坡灾害防治工程勘察、设计、施工全过程的资料成果,对其进行了进一步整理,在此基础上对滑坡产生的原因、稳定性、主要影响因素做系统分析,提出合理、可行的桩板墙防治工程措施。并对治理工程施工注意的问题和治理效果做了分析评价,为新疆后期的类似土质滑坡防治工程提供一些借鉴。     

黄河上游德恒隆-锁子滑坡堵塞黄河事件

黄河上游龙羊峡刘家峡河段两岸岸坡形成了众多残留体积超过10⁸ m³的古巨型滑坡,最大体积近30×10⁸ m³,且大部分堵塞过黄河。但部分巨型滑坡至今未有学者进行科学研究,其中包括德恒隆滑坡和锁子滑坡。结合区域地质环境条件,通过对德恒隆-锁子两个巨型滑坡基本特征和滑坡堵塞黄河的野外7个地质现象进行分析,并对德恒隆-锁子滑坡形成机制进行初步探讨,认为德恒隆-锁子滑坡为地震型滑坡,且形成原因与青藏高原8万 a的构造期有密切关系。通过分析黄河沿岸堰塞湖湖相沉积,认为堰塞湖形成时间为8万 a左右,这与德恒隆-锁子滑坡的形成年代一致。因此德恒隆-锁子滑坡在地震作用下触发并堵塞黄河。     

地质构造对三明市羊口仔后山滑坡的控制研究

在勘察、施工开挖及物探的基础上,揭示断层控制滑坡的诸多现象和特征,为研究福建省地质构造与滑坡的相关性问题提供案例。     

地震滑坡危险性评价及编图——以映秀震中区为例

虽然宣称地球已进入地震多发期目前学术界还存在不少争议,但不得不承认近期的破坏性强震发生的频率较以往高.强震诱发的滑坡灾害也越来越成为了地质学家们研究的热点.在对一个地区发出中长期地震预报之后,如果也能相应地对该地区的斜坡稳定性进行评价,从而预测地震时滑坡最可能发生的地段,这对于减轻震区人民的伤亡和财产损失将具有重要的意义.本文对目前常用的地震滑坡危险性评价方法进行了简要介绍,并以“5.12”汶川地震映秀震中区为例,运用Newmark方法对该区进行了地震滑坡危险性评价和编图示范,探讨了目前常用地震滑坡危险性评价方法的优缺点及今后区域性地震滑坡危险性评价的发展方向.     

History and Goals of Canadian Debris Flow Research,A Review

Debris flows were first recognized in Canada in the 1940s, however, most studies of the topic have been carried out since the early 1980s. An integral part of this paper is the Bibliography of Canadian Subaerial Channelized Debris Flows that contains 295 citations which are also categorized into various subjects and geographical areas. The bibliography is available on the ``World-Wide Web'. Based on a review of past and current research, eleven priority topics for future debris flow research in Canada are outlined.     

新疆伊犁皮里青河黄土滑坡类型及其发育特征

皮里青河流域地处新疆西北部黄土覆盖区,属于大陆性半干旱气候,春季降水与融冻作用引发大量黄土滑坡灾害,造成人员伤亡和财产损失。本文通过对该流域内黄土滑坡现场开展调查,在查明皮里青河基本环境地质条件的基础上,采用统计分析法和定性分析方法对滑坡进行分类和时空分区,将其滑坡分为黄土泥流、黄土层内滑坡、黄土基岩滑坡3类;分析滑坡分布与河流和地层的位置关系;分析滑坡发生时间规律。对滑坡的基本特征数据进行统计分析,得出区域滑坡形态、体积、主滑方向和滑坡坡度基本特征呈现出的规律。文章定性分析了滑坡的诱发因素,主要为降水作用、河流侵蚀和冻融作用。