青藏高原巴塘断裂带地震滑坡危险性预测研究

全新世以来青藏高原东部巴塘断裂带活动强烈,地形地貌和地质构造复杂,历史地震频发,并诱发大量滑坡灾害。基于巴塘断裂带地震滑坡长期防控的需要,在分析区域地质灾害成灾背景和发育分布特征的基础上,采用Newmark模型完成了巴塘断裂带50年超越概率10%的潜在地震滑坡危险性预测评价,并完成地震滑坡危险性区划。结果表明：巴塘断裂带及其临近的金沙江断裂带区域、金沙江及其支流沿岸具有较高的潜在地震滑坡危险性,地震滑坡危险区具有沿断裂带和大江大河等峡谷区分布的总体趋势,受活动断裂和地形地貌影响显著;距离断层越近、坡度越大的斜坡,地震滑坡危险性越高;规划建设中的川藏铁路经巴塘县德达乡、白玉县沙马乡,向西北延伸,跨越金沙江,可以穿越较少的地震滑坡危险区,金沙江水电工程规划建设需加强潜在地震滑坡危害研判及防控。巴塘断裂带潜在地震滑坡危险性评价结果可为区域城镇开发和重大工程规划建设的地震滑坡长期防控提供科学参考。     

实际滑坡是滑坡危险性评价结果合理性检验最好的标准

王涛等基于简化Newmark位移模型的区域地震滑坡危险性快速评估以汶川MS8.0级地震为例一文的地震滑坡危险性快速评价结果与2008年汶川地震触发实际滑坡空间分布的相关性较低。本文试图通过对该文中基础数据、分析处理过程、研究结果的分析与讨论,找出这种相关性较低的原因。结果表明值得针对王涛等文章中的Arias烈度分布数据的准确性、工程地质岩组的划分情况、汶川地震滑坡危险性评价结果的客观性共三个方面开展更深入的分析与研究。本文对探索与发掘更客观的地震滑坡危险性评价模型起到了积极的作用。     

RS与GIS支持下的汶川县城周边地质灾害危险性评价

地质灾害危险性评价是防灾减灾工作的重要依据。本文以汶川县城周边64 km2为例,应用遥感信息提取技术与GIS空间分析方法,根据IKONOS遥感图像和地形图及野外调查资料,提取了崩塌和滑坡易发性评价因子,采用信息量法确定了因子分值,计算了崩塌和滑坡易发性,并分别提出崩塌和滑坡的危险性计算方法,形成了汶川地区崩塌和滑坡危险性分区图。研究结果表明:新的崩塌和滑坡危险性评价方法能够反映区内地质灾害危险程度,该方法可行,结果合理,这为中、大比例尺区域范围内地质灾害危险性研究提供了有益的思路。     

都汶公路沿线崩塌滑坡灾害分布规律分析

2014年是汶川地震后的第6年,开展都汶公路沿线地质灾害调查,可以为地质灾害防治和合理建设规划提供参考数据。本研究利用外业调查,结合2014年地面分辨率0.5m的Pleiades卫星遥感影像解译,调查都汶公路沿线的崩塌滑坡地质灾害和承灾体数量及其空间分布,研究都汶公路沿线崩塌滑坡灾害的空间分布规律。结果表明,都汶公路沿线依然有大量崩塌滑坡发育,尤其是5·12汶川地震震中的牛圈沟附近、红椿沟上游物源区、华溪沟沟口等地区,地质灾害密集。从空间分布上看都汶公路沿线的崩塌滑坡灾害与地貌、5·12地震裂度、岩性、距离断裂带的距离、距离水系的距离、年降雨量都有一定的相关关系。     

历史强震对渭河中游群发大型滑坡的诱发效应反演

以渭河中游地区为例,探索提出了开展历史地震对区域群发滑坡诱发效应反演研究的思路和方法。首先,基于汶川地震在渭河中游地区形成的高烈度异常和震害启示,通过区域活动构造和斜坡带断裂控滑分析,指出历史强震对区内群发大型滑坡的诱发效应不容忽视。然后,利用强震诱发滑坡的最远致灾震中距分析法,筛选出研究区周边300 km范围内需要重点考察其诱发效应的4次关键历史强震:公元前780年岐山MS7.0级地震、1654年天水南MS8.0级地震、1556年华县MS8.25级地震及1920年海原MS8.5级地震。随后,以岐山地震为例,具体阐述了基于Newmark位移模型的地震诱发滑坡位移及危险性反演评估方法;同时反演了其他3次历史强震诱发区内滑坡位移及危险性。最后,定量比较了反演历史强震诱发滑坡的位移与实际大型滑坡分布的空间匹配程度,结果显示天水南MS8.0级地震对渭河中游现存群发大型滑坡的诱发效应最强。     

都汶公路沿线崩塌滑坡灾害分布规律分析

2014年是汶川地震后的第6年,开展都汶公路沿线地质灾害调查,可以为地质灾害防治和合理建设规划提供参考数据。本研究利用外业调查,结合2014年地面分辨率0.5m的Pleiades卫星遥感影像解译,调查都汶公路沿线的崩塌滑坡地质灾害和承灾体数量及其空间分布,研究都汶公路沿线崩塌滑坡灾害的空间分布规律。结果表明,都汶公路沿线依然有大量崩塌滑坡发育,尤其是5·12汶川地震震中的牛圈沟附近、红椿沟上游物源区、华溪沟沟口等地区,地质灾害密集。从空间分布上看都汶公路沿线的崩塌滑坡灾害与地貌、5·12地震裂度、岩性、距离断裂带的距离、距离水系的距离、年降雨量都有一定的相关关系。     

基于Newmark模型的尼泊尔M_s8.1级地震滑坡危险性快速评估

在研究分析地震灾区地形地貌、地层岩性、地质构造、气象水文和典型地区滑坡的基础上,采用Newmark斜坡累积位移模型对2015年4月25日尼泊尔M_s8.1级地震诱发的滑坡危险性的空间分布状况进行了快速评估,通过典型地区的滑坡遥感解译结果验证表明评估结果具有较好的可信度,初步反映了尼泊尔地震诱发滑坡危险性分布的基本特征。然后考虑降雨作用对震后滑坡危险性的影响,对地震叠加降雨诱发滑坡危险性分布进行了快速预测。研究结果对地震应急救灾中的地质灾害防灾减灾具有重要的参考意义。     

地震滑坡危险性概念和基于力学模型的评估方法探讨

在我国大陆地区运用基于力学模型的Newmark位移分析方法开展地震滑坡危险性定量评估,尚处在起步阶段.为了进一步明确地震滑坡危险性概念和改进推广基于力学模型的评估方法,首先阐明了狭义的地震滑坡危险性预测评估与震后反演评估的关系; 同时为了应对地震应急、震后重建及潜在地震条件下的不同评估需求,初步提出了广义的地震滑坡危险性评估框架.随后申述了基于Newmark位移分析的地震滑坡危险性评估方法的理论基础、方法分类及最新进展,并以汶川地震滑坡危险性快速评估为例,剖析了目前影响评估有效性的不确定性及空间数据质量等问题,指出了基于力学模型的地震滑坡危险性评估方法的改进方向.建议开展潜在地震及其诱发滑坡危险性的耦合评估,建立适用于我国大陆地区地震滑坡位移分析的经验模型,以便为国家层面的地震滑坡危险性区划服务.     

2022年MS6.8级泸定地震诱发地质灾害特征与空间分布规律研究

2022年9月5日四川甘孜泸定县发生6.8级地震,诱发了大量地质灾害,造成房屋损毁和多处道路阻断,并导致了严重的人员伤亡。快速预测地震诱发地质灾害空间分布对震后应急救援至关重要。为此,成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室利用已建立的地震诱发滑坡近实时预测模型,在震后2 h内,快速预测了地震诱发滑坡空间分布概率。同时,利用震后重点区域的无人机影像和国产高分六号影像,对地震诱发滑坡进行了智能识别和人工解译及现场调查复核,共解译滑坡3633处,总面积13.78 km2。研究发现本次泸定地震诱发滑坡,较2008年汶川和2017年九寨沟地震滑坡,规模相对较小。本次地震诱发滑坡主要分布于鲜水河断裂带和大渡河两侧,呈带状分布,在磨西镇、得妥镇及王岗坪彝族藏族乡等Ⅸ度烈度区相对集中。对控制滑坡空间分布的地形地貌、地质和地震3类因素9个因子进行分析,发现其主要分布在坡度35°~55°、高程1000~1800 m范围内;受断层控制强烈,主要分布在距断层1 km范围内;在花岗岩中最为发育。上述研究成果获得的地震诱发滑坡及受损道路和房屋分布情况,为震后应急救援提供了重要支撑。     

汶川地震中擂鼓镇地区的滑坡崩塌规律及预测

地震滑坡影响因素与滑坡崩塌分布关系的研究,有助于认识地震滑坡崩塌的发育规律,进而对潜在的地震滑坡危险区段进行划分,为土地的合理使用提供支持.5.12汶川地震引发了大量的滑坡、崩塌、碎屑流等次生灾害,造成了严重的人员伤亡和经济财产损失.以受滑坡、崩塌灾害影响严重的北川县擂鼓镇约180 km2的地区作为研究对象,选取坡度、高程、坡向等影响因素进行确定性及面积发育率分析,探讨它们与滑坡、崩塌等灾害空间分布之间的关系.研究结果表明:在高程低于1 km的地段,滑坡崩塌的发生频率达13.5%,高于其它地段;坡向为东向、北东向、南东向的坡体的滑坡崩塌发生率较其它方向大;随着坡度的增大,滑坡、崩塌的分布也在增大,坡度大于30°的区域滑坡发生频率较高.采用2种方法对研究区进行地震滑坡危险性区划,获得大体一致的划分结果:①基于综合确定性系数与面积发育率方法分析的地震滑坡危险性区划结果中,约有66%的滑坡崩塌落入较高危险和高危险区域;②采用判别分析法获得的地震滑坡危险性区划结果中,约有73%的滑坡崩塌判定为不稳定区域.其中,判别分析法选用的地震动、坡度、曲率等因素在不同地区都对滑坡分布具普遍的影响作用.     

基于简化 Newmark位移模型的区域地震滑坡危险性快速评估以汶川MS 8.0级地震为例

以汶川MS8.0级地震重灾区的11县市为例,初步提出了基于简化Newmark位移模型的地震滑坡危险性应急快速评估方法。利用汶川地震即时地震动参数、工程地质岩性经验分组及地形坡度数据,借助ArcGIS空间数据建模工具编制了地震滑坡危险性快速评估流程模块。计算了区域浅表层饱和岩土体斜坡的静态安全系数Fs、临界加速度ac,并借此分析了地震滑坡易发性。利用经验式获得了汶川地震Arias强度和区域滑坡位移DN分布,实现了汶川地震重灾区地震滑坡危险性的快速评估,为应急救灾决策提供了参考。通过对比评估结果和震后滑坡调查成果,可知数十处灾难性滑坡绝大部分位于-高危险区的龙门山主中央断裂带两侧约20km地带中,显示了评估方法的可靠性; 同时,分析指出了空间数据精度及更新不足导致局部评估结果欠佳的局限性,并提出了改进建议。     

基于Newmark模型的概率地震滑坡危险性模型参数优化与应用:以鲁甸地震区为例

应用概率地震危险性评价模型进行地震滑坡危险性区划,是解决潜在地震诱发滑坡危险性评价中震源不确定性与诱发滑坡时空不确定性的有效方法 .通过理论分析,结合鲁甸地震区的实际情况,对基于力学原理的Newmark滑块位移模型与概率地震滑坡危险性分析方法中的参数的不确定性问题进行了分析,将斜坡岩土体地震作用下的强度衰减效应、地震加速度地形放大效应、断层破碎带效应融合到了斜坡累积位移计算模型中,进行了模型计算参数的优化.改进后的分析模型,更好地反映了高陡斜坡地形与断层破碎带对地震滑坡灾害发育的控制作用,在鲁甸地震区域滑坡应用中,优化模型中的滑坡失稳极高风险区与实际地震滑坡分布表现出了较好的一致性,在超越概率2%的滑坡失稳概率分布中,鲁甸地区包谷垴-小河断裂、鲁甸-昭通断裂带及牛栏江河谷地带地震滑坡高-极高风险区分布面积增幅十分显著.因此,在Newmark滑块位移模型中考虑地震动参数与岩土参数动态响应规律与变量间的定量关系,对于提高区域斜坡稳定性分析的可靠性具有重要意义.     

全国地质灾害趋势预测及预测图编制

区域地质灾害预测是地质灾害研究的难题。本文运用基于地理信息系统的风险评价方法对这一问题进行了探讨。将全国剖分为2700个单元,对地质灾害进行现状评价,并与已数字化的地质灾害图件进行单要素叠加,编制了全国地质现状等值线图,在现状评价基础上,对地质灾害进行趋势预测,将降雨条件、区域地震活动、区域地壳稳定程度、区域岩组条件和人类工程活动等作为区域地质灾害演变的因素,运用模糊综合评判模型进行综合评判,编制了1:600万中国地质灾害趋势预测图。     

Seismic-event-based methodology to obtain earthquake-induced translational landslide regional hazard maps

A seismic-event-based methodology to generate earthquake-induced translational landslide maps using Newmark method is proposed. The steps are: (1) to construct a GIS-based geotechnical database; (2) to identify those areas that are susceptible to the occurrence of translational landslides based on available geological information; (3) to compute a static safety factor; (4) to compute the critical acceleration that defines the threshold acceleration required to cause a displacement; (5) to characterize the seismic hazard as a set of stochastic events, collectively exhaustive and mutually exclusive, that fully describes the hazard spatial distribution and annual frequency of occurrence (in accordance with the earthquake location, depth and magnitude) with the appropriate ground-motion prediction equations; (6) to compute the Newmark displacement; and finally, (7) to carry out a probabilistic translational landslide hazard analysis to estimate an exceedance rate of a given displacement. This methodology is applied to Mexico, and maps for return periods of 150 and 500 years are presented. Results shown in maps are estimations of where translational landslides may occur and should be useful to carry out local studies to elaborate recommendations of site specific hazard reduction plans as well as to calculate insurance rates. In addition, these results are useful to identify civil protection actions, risk management at regional and local level, and land use planning, as well as for promoting more detailed vulnerability and risk studies at different scales.     

Seismic reliability analysis of earth slopes under short term stability conditions

Different models were developed for evaluating the probabilistic three-dimensional (3-D) stability analysis of earth slopes and embankments under earthquake loading. The 3-D slope stability model assumed is that of a simple cylindrical failure surface. The probabilistic models evaluate the probability of failure under seismic loading considering the randomness of earthquake occurrence, and earthquake induced acceleration and uncertainties stemming from the discrepancies between laboratory-measured and in-situ values of shear strength parameters. The models also takes into consideration the spatial variabilities and correlations of soil properties. The probabilistic analysis and design approach is capable of obtaining the 2-D and 3-D static and dynamic safety factors, the probability of slope failure, the earthquake induced acceleration coefficient, the yield acceleration coefficient, the earthquake induced displacement, and the probability of allowable displacement exceedance taking into account the local site effect. The approach is applied to a well known landslide case: Congress Street Landslide in Chicago. A sensitivity analysis was conducted on the different parameters involved in the models by applying those models to the Congress Street landslide considering different levels of seismic hazard. Also, a sensitivity analysis was carried out to study the sensitivity of computed results to input parameters of undrained shear strength, and corrective factors. A comparison was made between the different models of failure. The parametric study revealed that the hypocentral distance and earthquake magnitude have major influence on the earthquake induced displacement, probability of failure and dynamic 2-D and 3-D safety factors.     

Characteristics and remediation of a landslide complex triggered by the 2008 Wenchuan, China earthquake-case from Yingxiu near the earthquake epicenter

During the 2008 Wenchuan earthquake, the river valley from Yingxiu to Wenchuan experienced numerous landslides and became a prominent area of landslide complexes. The present large landslide complex near the earthquake epicenter consisted of Laohuzui slide 1, Laohuzui slide 2 and Douyaping slide. The scale, geology, morphology, sliding process, and failure mechanism of the landslide complex are analyzed by means of field investigation, aerial photograph and stereographic projection technique. Characteristics of these three slides including seismic response of slope, landslide debris, damage and potential failure are discussed: the convex slope and the upslope of fractured granitic rock at high altitude are highly prone to landsliding under earthquake; the high source altitude and long travel path determine grain sizes and the deposit angle of the slide debris; the landslide complex completely buries the G213 roadway and dams up the Minjiang River in these sections; after the earthquake, rainfall, aftershocks and river erosion may retrigger new failures, such as retrogressive slide of weathered fractured rock, colluvial landslide, debris flow, embankment failure and rockfall. The following are presented as suggested remedial measures to protect the roadway and stabilize the slope: the removing and trenching, protective concrete/rock blocks against erosion, retaining structure, rockfall stopping wall, rockfall restraining net, rock bolt, and the planting of vegetation.     

灾后恢复重建中如何做好地质灾害防治工作

5．12汶川地震给灾区造成了巨大的人员伤亡及财产损失,也诱发了大量的崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害隐患,严重危及灾区广大人民群众的生命财产安全。切实做好地质灾害防治工作是保障灾后恢复重建工作得以顺利进行的一个十分重要的前提条件,文章结合当前实际,从组织管理、队伍建设、防灾减灾等多个方面提出了有针对性及建设性的意见,对指导灾区开展防灾避险工作有一定的借鉴意义。