M5'模型树算法和无人机航拍影像在震后崩塌滑坡分析中的应用——以鲁甸M_S6.5地震为例

利用高分辨率无人机航拍影像,结合基本地质资料,分析了影响2014年8月3日鲁甸M_S6.5地震震后崩塌滑坡分布的主要因素,使用M5'模型树算法建立了崩塌滑坡密度与其影响因子间的分段线性模型,并检验了该模型的预测性能。结果表明,地震诱发的崩塌滑坡分布受断层距、岩土体结构强度、坡度、植被条件等的影响,其中,断层距、岩土体结构强度及坡度等为主要影响因素;崩塌滑坡易发生在结构破裂区及坡度为38°~50°的区域,其分布密度随断层距的增加而减小;利用M5'模型树算法建立的模型体现出崩塌滑坡分布与其影响因子间复杂的非线性关系,模型检验结果显示,理论模型与实际关联函数间的相关系数达到0.88,因此,可利用该模型预测地震诱发的崩塌滑坡的分布。     

兰州黄河阶地卵砾石层渗透系数测试研究

采用多孔抽水、钻孔注水和单环注水试验测得兰州黄河Ⅰ级阶地卵砾石层渗透系数分别为34.19m/d、32.68m/d和26.50m/d。颗粒分析成果表明,研究区卵砾石层孔隙体系形式为卵砾类骨架形成架空大孔隙,含量较少的中细砂小颗粒难以完全充填架空大孔隙,仅起到减少大孔隙通道的作用,其渗透系数大于中细砂但小于一般意义上不含或仅含极少量中细砂的卵砾石层。对比分析可知,基于特征粒径、不均匀系数的半经验渗透系数预测值具有很大的离散性和变异性,与实测值有较大差异,作为工程建设设计参数时应通过多种方法验证其准确性。依据水文地质测试成果,结合相关资料工程经验值及地区经验,推荐研究区降水方案设计含水层渗透系数取34.19m/d。     

基于无人机倾斜摄影的强震区公路高位危岩崩塌形成机制及稳定性评价

强震区公路高位危岩崩塌具有极高隐蔽性和危害性,传统的接触式勘察方法难以有效调查震后位于公路两侧高陡斜坡体上的危岩崩塌体。提出一种基于无人机的倾斜摄影测量技术,该技术采用无人机超低空采集高位危岩体的高清影像数据,构建三维空间模型,从而提取危岩体特征参数,为危岩体稳定性分析提供数据支撑。利用无人机对某高速公路危岩崩塌地质灾害路段进行调查,对无人机倾斜摄影测量成果进行分析,明确调查区19处危岩崩塌体特征和崩塌成因机制,在此基础上评价典型崩塌体稳定性。并且使用RocFall软件模拟分析典型危岩体崩落运动轨迹,研究高位危岩崩塌对公路的危险性。研究成果对强震区山区公路高位危岩崩塌勘察、稳定性评价工作具有重要的参考价值。     

藏东南鲁朗-通麦崩塌滑坡孕灾地质背景特征研究

藏东南的喜马拉雅东构造结地区作为青藏高原隆升最快的地区之一,其复杂的地质背景条件决定了该区工程地质问题具有复杂性和特殊性,并孕育了多种地质灾害。利用测窗、节理裂隙分期配套等野外调查方法以及遥感影像解译,分析总结了藏东南地区鲁朗至通麦不同区段崩塌滑坡地质灾害的孕灾地质背景,据此将研究区划分为四段,分别为鲁朗-东久段、东久-拉月段、拉月-排龙段、排龙-通麦段,每一区段分别对应了不同的孕灾地质条件特征,由此也决定了区段内崩滑地质灾害的性质、变形破坏模式、规模。相关成果可用于藏东南崩塌滑坡地质灾害的早期识别和风险评价。      

人工砾石海滩变化及输移率研究

在我国采用砾石海滩在某些强动力区域进行海滩养护是一种新的尝试,具有很好的适用性。以厦门天泉湾人工砾石滩为研究对象,对2015年至2016年间10条海滩剖面开展了5次周期性监测,通过综合分析,得出在人工砾石滩竣工完成后的一年时间内,滩肩外沿线、岸线及滩面底角的砂砾分界线大幅度后退,滩肩宽度变窄;滩肩外沿线明显隆起,形成滩肩脊线;滩面坡度变大,且上游侧海滩的滩面普遍比下游侧海滩的滩面陡,一年后,岸滩整体变化趋于稳定。针对砾石滩不断向西南方向运移的现状,采用Leo C.van Rijn输移率公式计算砾石滩年平均输移率,并通过测量断面法、体积变化量法对Leo C.van Rijn公式计算结果进行验证,得出砾石滩年平均输移率的范围约为1 015.66~2 392.5 m~3/a。     

2014年云南鲁甸地震和景谷地震的震害对比研究

2014年8月3日云南鲁甸发生MS6.5地震,10月7日云南景谷发生MS6.6地震。这2次地震的震级、地震类型、震源深度等相差不大,但地震所造成的人员伤亡、房屋建筑损毁程度、地震地质灾害等却相差很大。在地震现场调查资料的基础上,对比分析地震造成的崩塌、滑坡、地裂缝、砂土液化、房屋建筑损毁等灾害轻重差别的主要原因。研究表明,鲁甸地震灾区地质构造复杂,地层破碎,人口密度大,房屋建筑抗震性能差;而景谷地震灾区地质环境较好,植被茂密,人口密度低,相比同量级地震的加速度小,房屋建筑结构抗震性能较好。总体而言,鲁甸MS6.5地震的震害比景谷MS6.6地震要严重得多。     

深厚覆盖层上高砾石土心墙堆石坝变形监测分析

在深厚覆盖层上建筑的高砾石土心墙堆石坝得到迅猛发展的同时,正确地认识坝体变形规律和合理地数值模拟是不可忽视的问题。堆石坝变形的影响因素多且复杂,监测成果的分析对研究上述问题具有重要意义。以硗碛大坝的监测资料为基础,结合坝体的填筑和蓄水过程,对位于深厚覆盖层上的百米级砾石土心墙堆石坝的变形规律进行了系统分析,并与其坝高、覆盖层深度、河谷宽度等方面都具有相似性的毛尔盖大坝监测资料进行了对比分析。通过分析两座大坝监测结果,对坝体的变形特性进行了规律性总结,对湿化和蠕变作用以及水库填筑和蓄水过程对坝体变形的影响有了一定认识。分析结论可为正确认识以及合理模拟和预测同类坝体的变形特性提供参考和依据。     

芦山地震崩滑灾害空间分布及相关问题探讨

由于逆断层作用,2013年芦山M_S 7.0地震诱发的崩滑地质灾害分布表现出了明显的上盘效应与方向效应。在震后应急科考中未发现发震断层的地表破裂带,然而灾区大量出现的地震诱发滑坡、崩塌,加之密集的余震分布、地震烈度调查结果等,提供了确定芦山地震宏观震中、地震动错动方向以及研究地震发震构造等的诸多线索。 统计结果表明,芦山地震诱发的滑坡、崩塌具有明显的优势滑动方向（135°～144°）,该方向揭示了地震断层的错动方向,与震源机制解反映的一致,大体垂直于发震断层的走向;从地震诱发崩塌、滑坡灾害点的分布与密度判断,宏观震中位于宝盛乡北,在仪器记录震中东北约3.6km处;从余震群分布、地震诱发滑坡分布特点及地震等烈度线等,结合以往强震如汶川地震等的调查经验,推测当震级足够大时,发震断层地表破裂带可能通过地质灾害、余震密集区东侧的边缘地带,总体平行于双石-大川断裂。另外,通过分析地层岩性与崩滑地形条件之间的关联性,发现崩滑灾害在某些地层岩性中易发,灾害点呈线性排列的原因是不同地层岩性之间抗风化能力的差异性,造成在地层分界线上形成线性陡崖或高坡度地带,使之在强震作用下容易发生崩塌、滑坡。     

泥石流源区砾石土分形特征及其与渗透系数关系试验研究

以取自泥石流易发区的182个砾石土土样为基础,进行室内颗分试验,通过分形理论计算各土样的分维值,经计算发现,泥石流源区砾石土以一重分形为主,一重分形的土样占样本总数的88.46%,一重分形土样的分维值介于2.250～2.798之间;以此数据为基础配置土样,通过自制、可控的常水头试验装置进行渗透试验。试验结果表明,渗透系数k与分维值D之间有极显著的相关性,且在干密度为1.8 g/cm3时相关性最好。通过多元回归分析发现,不同密度条件下,k与D之间均有较好的幂函数关系;相同的分维值条件下土样的渗透系数随密度的增大呈减小的趋势,分维值在2.450～2.600之间时,样本的干密度 与渗透系数k之间的幂函数关系较为明显。试验结果可以为泥石流启动的临界雨量研究提供理论基础,提高已有预报模型的普适性及精度。     

鄂西清江流域滑坡崩塌致灾背景及成灾模式

鄂西清江流域是我国滑坡崩塌地质灾害易发区。在该区域11个县市地质灾害详细调查成果基础上,运用归纳和类比等方法,对区内2 276个滑坡和567个崩塌(危岩)的要素数据进行统计分析;归纳总结了区域滑坡崩塌的基本发育特征和分布规律,并从构造作用、岩性组合、河流地貌演化、人类活动、降雨等几个方面,分析多种致灾背景对滑坡崩塌的不同影响和控制作用;继而根据主控因素归纳分析了区内滑坡具有的降雨型、箱形(紧窄)背斜型、宽缓向斜型和水库型等4类主要成灾模式,以及崩塌(危岩)具有的宽缓向斜型和岩溶石柱型两类主要成灾模式;指出了今后需要重点防控的三种类型滑坡崩塌风险。