汶川地震滑坡与影响因素

通过结合对汶川地震Ⅶ～Ⅺ烈度区内30 000多平方公里的研究区内中大型滑坡遥感解译,利用地震烈度分区、发震断裂展布等影响因素构建了多个GIS图层,分析了地震滑坡的空间分布与影响因素的相关关系,建立了基于GIS手段的最临近程度方法地震滑坡危险性分析模型。研究表明:⑴整体和每一类型的滑坡频度都随着地震烈度而指数增加,而且面积在10 000～100 000 m2的地震滑坡在各个烈度区都是发生频度最大的;⑵地震滑坡在距离发震断裂较近的地方更为集中,但是在垂直和平行于发震断裂的两个方向上地震滑坡频度的衰减是不相同的,垂直方向较平行方向衰减更快;⑶地震滑坡主要发生在25°～40°坡度范围;⑷地震滑坡主要发生在1.0～1.5 km高程内,约占研究区内滑坡总数量的42%;⑸地震滑坡主要集中在东、东南和南三个方向,约占地震滑坡总数的一半。通过最临近程度方法进行建模对研究区地震滑坡进行危险性分析,结果与实际情况基本相符。     

汶川地震高速远程滑坡速度研究

汶川地震诱发了大量的高速远程滑坡。在超强的地震动作用下,坡体结构被撕裂并抛射后,受到坡体前缘地形及自身势能的影响,很容易转化为碎屑流作远程运动,这种高位滑坡以其很快的运动速度和超常的运动距离造成了巨大的灾害与损失。本文在对汶川地震大型典型高速远程滑坡大量现场调查的基础上,分析了坡体临空飞行运动初始速度、滑程运动最大速度以及碎屑流运动速度,并且以东河口滑坡为例,对比了不同计算方法下的运动速度和运动性,得到东河口滑坡的运动特征值μ=0.2292,最大运动速度Vm ax=63.40 m/s,平均运动速度超过25 m/s,属于超高速滑坡运动以及强碎屑流性质。     

汶川地震特大型滑坡分布特征研究

2008年＂5.12＂汶川特大地震引发了数以万计的滑坡、崩塌、危岩等次生地质灾害,对灾区人民生命财产造成了惨痛损失。尤其是破坏面积大、危害范围广的特大型滑坡,给人们生命财产造成了巨大灾难,而且潜在危险性仍然存在。笔者通过实地调查、资料查阅等方式搜集统计了汶川地震区的特大型滑坡并对其分布特征作了较为全面的归纳总结和分析研究。     

汶川地震滑坡崩塌的空间分布特征

汶川地震发生在青藏高原东部边界的龙门山断裂带.该区域由一系列叠瓦状冲断带构成,在大地构造上是连接青藏高原与扬子地台的过渡地带.此次地震引发了大规模的滑坡、崩塌、碎屑流等地质灾害,造成严重的人员伤亡和社会经济财产损失.震后的凋查和研究结果表明,在龙门山断裂带的两侧,滑坡崩塌灾害的分布很不均匀.大多数的滑坡崩塌存在于龙门山...     

2008年汶川地震触发滑坡量大于造山作用生长量

浅源地震是山区地壳抬升的主要驱动力（Avouac,2008）。然而,浅源大地震也触发大范围的同震滑坡,造成显著、但在空间上不均匀的侵蚀（Keefer,1994;Malamud et al,2004;Larsen et al,2010）。因此地壳抬升与同震滑坡的分布及规模间的相互作用就引发了一个根本的问题,即大地震及其相关的滑坡是创生还是消毁了山区地形。2008年中国四川Mw7．9汶川地震触发了超过56000处滑坡（Dai et al,2011）,其空间分布仅仅部分与构造变形样式有关（Shen et al,2009）。通过将滑坡面积一体积标度关系（Larsen et al,2010;Guzzetti et al,2009）应用于高分辨率卫星影像,我们仔细检查了造山方量的潜在变化。我们估计,同震滑坡产生了约5～15km^3的可侵蚀物质,大于2．6±1．2km^3（deMichele et al,2010）的同震地壳抬升净方量。这种差异表明,在可能的2000-4000年的地震复发周期中（Shen et al,2009）,即使只有小部分滑坡物质从造山带中运移走,汶川地震也会在龙门山导致物质净亏损。我们的结果对长期以来广泛持有的大倾滑或走滑地震能造山的观点提出了挑战,并希望引起对同震滑移、滑坡量与地形生成之间的关系更多的思考研究。     

宝兰客专天水市王家墩滑坡地震稳定性分析

天水市秦安县王家墩滑坡为宝兰客专沿线巨型古滑坡群,宝兰客运专线秦安隧道穿其而过。以王家墩滑坡为研究对象,围绕工程中静、动力抗滑稳定性问题,通过室内试验、现场调查对影响王家墩古滑坡稳定性的地质构造、场地工程条件等内在因素进行分析评价,在此基础上通过有限元动力分析,对王家墩古滑坡在地震载荷下的动力响应进行分析,明确地震荷载作用下,王家墩古滑坡失稳影响因素、地震荷载与滑坡失稳破坏间的关系。采用动力有限元法和强度折减法相结合的方法,开展动力抗滑稳定性分析方法研究;采用位移突变的方法来确定边坡动力失稳及动力安全系数,分析结果表明：地震作用时的水平推力对王家墩古滑坡的稳定性有很大影响,表现为上部坡体的整体滑移和隧道入口段黄土堆积层局部失稳滑塌;在天然状态下坡体处于稳定状态,在遭遇未来该区域中强地震作用时,该斜坡会发生失稳,黄土斜坡的整体滑动最容易出现在第三阶坡体,沿着塑性应变最大的滑移面整体滑移;给出了坡体动力稳定性安全系数F_s=0.92。     

汶川8.0级地震构造动力成因分析

汶川8.0级地震发生在青藏活动地块区的东部边界带, 是继2001年昆仑山口西大地震之后青藏块区的又一次巨大地震。 根据龙门山推覆逆冲断裂带深浅部构造背景和壳幔结构特征, 文中构建了汶川地震的震源简化模型。 并依据震源模型的力学抽象建立了孕震过程的动力学方程组, 且在简化解释下给出了孕震过程中的应力、 应变的解析表达式。 应用模型的解析解, 并参照龙门山构造区的构造形变观测结果, 初步讨论了汶川地震的孕震过程, 给出了汶川8.0级地震的孕育过程可达3000多年的结果, 指出由于龙门山地区构造形变速率很低, 因而导致孕震过程缓慢, 大震复发期较长的基本结果。     

汶川地震同震滑坡物质在震区的滞留和运移及其对龙门山地形演化的影响

2008年M_W7.9汶川地震导致龙门山断裂发生强烈地壳变形,同时引发的巨量同震滑坡加速了该地区的地表剥蚀和河流侵蚀.然而,目前尚缺少系统的数据定量研究滑坡物质的运移以及河流侵蚀速率随时间的演化规律,这些对理解龙门山前缘物质的再分配以及强震对活动造山带地形塑造的作用至关重要.为此,本研究在汶川地震后的6年间,对震区沱江上游3条支流湔江、石亭江、绵远河流域进行了多期次的定点现代河沙采样.通过系统测量河沙中的石英¹⁰Be浓度,并与震前已发表的数据进行对比,发现如下基本特点：（1）震后河沙¹⁰Be浓度均有明显降低,表明同震滑坡物质对河沙的稀释作用;（2）震后河流对河沙的运移量增加为震前的1.3~18.5倍,因此震后龙门山地区侵蚀速率短期显著增加;（3）初步估计得到汶川地震产生的滑坡物质被完全运移出造山带所需要的时间至少为100~4000年,接近龙门山地区强震复发周期;（4）震间和同震产生的构造变形和地表剥蚀在空间上具有互补性.考虑到地表剥蚀引起的地壳均衡反弹效应,认为类似汶川地震的强震有利于龙门山的隆升.认识震前、震时和震后的地壳变形及侵蚀过程有助于更好地理解单次强震事件对高原边界龙门山地形演化的作用.

     

潜在地震滑坡危险区区划方法

不同地区地震活动的强度和频率是不同的.基于地震危险性分析的地震滑坡危险研究在综合了地震烈度、位置、复发时间等因素的基础上,考虑了地震动峰值加速度时空分布的特点,可以有效地应用于潜在地震滑坡危险区区划.以汶川地震灾区为研究对象,根据研究区的地质构造、地震活动特点等划分出灾区的潜在震源区,对该区进行地震危险性分析,并在此基础上采用综合指标法做出基于地震危险性分析的地震滑坡危险性区划.所得地震滑坡危险性区划按照滑坡危险程度分为高危险、较高危险、较低危险和低危险四级,表示未来一段时间内研究区在遭受一定超越概率水平的地震动作用下,不同地区地震滑坡发生的可能程度. 本文给出的地震滑坡危险性区划结果中,汶川地震滑坡崩塌较发育的汶川、北川、茂县等部分区域均处于高危险或较高危险区域;在对具有较高DEM精度的北川擂鼓镇地区所作的地震滑坡危险性区划中,汶川地震中实际发生的地震滑坡灾害与地震滑坡危险区划结果表现出较好的一致性.对区域范围而言,基于地震危险性分析的地震滑坡区划,可为初期阶段的土地规划使用及重大工程选址提供参考.     

汶川地震诱发滑坡的地震动加速度评判标准

通过对汶川MS8.0地震强震记录资料的计算分析,给出一个与地震诱发滑坡关系比较密切的地震动加速度参数--最大临界加速度.分析表明,最大临界加速度与地震滑坡的相关性高于峰值加速度,而且可以消除峰值加速度作为判据使用时存在的问题.利用汶川地震强震资料建立了该参数在震区的衰减关系,由衰减关系得到的地震滑坡影响区域与汶川地震滑...     

汶川地震以来龙门山断裂带地震矩张量时空演化特征

<正>在地壳内部存在大量的地震断裂带,地震的发生是断裂带上应力不断积累的结果,而地震发生的地点和时间取决于断裂带之间的应力传递。地震矩张量分析是研究断裂活动应力性质的重要手段。2008年5月12日汶川8.0级地震极大地改变了区域应力场,在附近多个断     

重力坝地震动力响应分析

结合龙滩碾压混凝土重力坝,采用动力有限元方法分析了重力坝的动力持性和地震响应,研究了重力坝地震动位移和应力的应力规律。     

地震滑坡灾害评估中地震影响因素的联合应用

地震滑坡灾害是一种致灾性极高的地震次生灾害,其中的地震触发因素是导致滑坡发生的重要影响因素.可以表征地震影响因素的参数有多种,但它们代表地震动水平的能力有差异,对灾害评估预测结果有很大影响.因此,本文提出利用层次分析法将多种地震动参数联合应用以弥补不同参数间存在的不足和差异.计算实例表明,参数联合应用所得评估结果与实际破坏情况最为接近,优于参数单独使用所得评估结果,说明该方法是可行的.文中给出的参数联合应用的方法对于其它地震灾害的评估也有很重要的借鉴意义.     

2008年MS8.0汶川地震诱发滑坡灾害在映秀地区的演化特征

强烈的地震不仅能够在山岳地区触发大量的同震滑坡,对震后灾区地质灾害的发育水平也存在重要影响。因此,研究地震滑坡的演化特征对于强震区地质灾害防治具有重要作用。文中以2008年M_S8. 0汶川地震震中附近受到强震扰动的映秀为研究区,通过对该区域(面积约66km²)震前1期(2005年4月)、震后5期(2008年6月、2011年4月、2013年4月、2015年5月和2017年5月)的高分辨率影像进行滑坡解译和编录,借助GIS平台,获取了高程、坡度、坡向、曲率、地层岩性、距最近水系的距离和距发震断裂的距离这7个主要因子的数据,研究地震滑坡的长期演化特征;同时,应用相关分析方法对比了不同时期的滑坡活动性强度,对该区域内汶川地震诱发的滑坡灾害的演化规律进行了研究。结果表明,2008—2017年,研究区内的滑坡总面积急剧减少,同震滑坡面积从21. 41km²降低到1. 33km²,表明震后滑坡的灾害活动程度已经恢复或接近震前水平。整体而言,研究区内滑坡的规模不断减小,滑坡活动性随着时间减弱,再活动滑坡和新增滑坡数...     

汶川地震高速远程滑坡机制实验研究

汶川大地震触发了多处高速远程滑坡,导致了大量的人员伤亡及财产损失。其中,东河口滑坡是这次地震触发的最为典型的高速远程滑坡之一,同时也是目前备受关注、争论颇多的滑坡之一。野外调研结果表明,该滑坡的成因和动力特征主要包括震裂溃屈、水平抛射、碎屑流化和振动液化等4个方面。为了对该滑坡滑动过程中的振动液化这一动力特征进行模拟再现,在东河口滑坡体上采集了具有代表性的滑带土作为试验样品,并以该地震时的实测地震波作为动力输入,利用目前国际上最先进的DPRI环剪试验机,对滑坡滑动过程中的振动液化现象进行了一系列环剪试验研究。结果表明,地震作用过程中,发生在滑坡潜在滑面上的振动液化现象是导致高速远程滑坡产生的一个重要因素;伴随着振动液化过程,滑体的剪切强度迅速降低并产生逐渐增大的剪切位移,为高速远程滑坡的形成提供了条件     

龙门山断裂带重力变化与汶川8.0级地震关系研究

利用成都地区1996~2008年绝对重力和相对重力观测资料获得区域重力场时空动态变化结果,系统分析了龙门山断裂带重力场变化特征及其与汶川8.0级地震的关系.①重力变化与龙门山断裂构造活动存在密切空间联系,重力测量较好地反映了伴随活动断层的物质迁移和构造变形引起的地表重力变化效应.②成都地区重力场动态图像较完整地反映了2008年5月12日汶川8.0级地震孕育、发生过程中出现的流动重力前兆信息.③映秀及北川重力点值时序变化累积量达120×10^-8m·s^-2,较好地反映了汶川地震前映秀和北川两个极震区附近的重力测点随时间的剧烈波动性上升变化.④汶川地震前,龙门山断裂带东侧的四川盆地相对稳定,而较显著的重力变化发生在龙门山断裂带西侧的川西高原上.     

基于地震滑坡的汶川M8．0地震烈度分布图高烈度区修正

2008年5月12日汶川MW7．9地震触发了大量的滑坡。基于地理信息系统和遥感技术,建立了一个详细完整的汶川地震滑坡编目图。该编目图显示,汶川地震中滑坡主要分布在约110000km。的区域内,滑坡的面积为1160km2。这些滑坡是依据地震前后的高分辨率卫星遥感和航片,使用人工目视解译方法圈定出每一个单体滑坡,每个单体滑坡对应一个区要素,并对部分滑坡进行了现场调查验证。基于此,本文选择一个面积为44031km2的滑坡高密度区域作为研究区,区内滑坡数量为196007个,面积为1150．622km2。在原汶川M8．0地震烈度分布图的基础上,基于地震滑坡面积百分比（LAP）分析,建立了地震滑坡面积百分比（滑坡密度）与地震烈度匹配定量标准：LAP≥70％,为XII烈度区;20％≤LAP〈70％,为XI烈度区;5％≤LAP〈20％,为X烈度区;1％≤LAP《5％,为IX烈度区;LAP〈1％,为VIII烈度区及低于VIII烈度的区域。对原烈度图覆盖约123832km。的VII及VII以上烈度区边界进行了修正。修正前后的烈度图与地震滑坡的匹配度分别为93．8％和95．8％,可见修正后地震滑坡与地震烈度的匹配度提高了2．0个百分点。本文所制定的地震滑坡面积百分比与地震烈度的定量关系,可为其他地震事件,尤其是发生于高山峡谷区地震事件的烈度分布图制作提供方法参考、标准和依据。     

龙门山断裂系及邻区地壳重力均衡效应与汶川地震

龙门山断裂系位于松潘-甘孜山地与成都盆地平原之间,地形高差达3500±500 m.根据重力资料给出四川中西部成都盆地、龙门山、邛崃山区、松潘等川西山地(102°E～105°E,30°N～33°N)的地壳厚度(Moho界面深度)分布.为了探究汶川大地震孕育与发生的原因,将其与据艾里(Airy)大陆均衡理论给出的理论均衡地壳厚度进行对比分析,以探讨该地区的地壳均衡状态.研究结果表明:龙门山断裂带系及以西地区深部地壳是处于很不均衡的状态.为了深化认识重力均衡与大地震的相关性,尚需对该地区深部结构与地壳重力均衡效应作精细研究.同时,本文上述研究结果亦有益于震后确定城镇布局和为不同类型建筑物重建选址方面提供深部要素.     

基于全动力分析法的地震边坡与隧道稳定性分析

目前地震边坡和隧道稳定性分析方法尚有一些不尽如人意的地方,如地震边坡的破裂面假定为剪切破裂面,这与汶川地震边坡破坏现象不符;地震边坡稳定性分析采用时程分析法,假定在某一时刻加速度作用下,将其作为静力问题来计算边坡稳定安全系数,没有充分考虑加载的动力效应;同样,未考虑地震作用下隧洞围岩的拉破坏,对隧洞围岩破坏缺少动力稳定性标准,也不能充分考虑隧洞围岩与衬砌的动力效应。为此,基于有限元强度折减法,提出了一种完全的动力分析方法——强度折减动力分析法,计算中同时考虑剪切强度和抗拉强度参数的折减,并采用计算不收敛和位移突变综合判断边坡和隧道是否动力失稳破坏,以极限状态时的强度折减系数作为地震边坡和隧道的动力稳定系数,由此获得拉、剪组合破裂面与全动力稳定安全系数,充分考虑了动力效应。