汶川地震灾后重建的岩土工程问题探讨

在对5.12汶川地震灾区大量次生地质灾害实地考察调查的基础上,总结了次生地质灾害发育分布的特点,探讨了灾后重建的岩土工程问题。此次地震引发的次生地质灾害主要有崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖等;次生地质灾害的发育分布与地震烈度相一致,与断裂带密切相关,并形成崩塌、滑坡→泥石流或崩塌、滑坡→堰塞湖→泥石流灾害链。灾后重建必须注重建设场地工程地质条件的研究、科学规划选址,合理避让地质灾害高风险地段;对重点高陡边坡灾害须进行必要的岩土工程加固,山区建筑地基基础设计应符合相关要求,要尽量减少对地质环境的扰动,预防工程诱发灾害。研究结果可为灾区岩土工程减灾防灾以及灾后重建提供参考。     

典型地质灾害链式机理研究

滑坡、泥石流与危岩是典型的地质灾害，每年由其造成的损失占到所有地质灾害的一半以上，针对典型地质灾害的链式规律进行深入研究，对于防灾减灾具有重大意义。从典型地质灾害的形成、发展过程入手，将灾害过程视为链式过程，将人为的工程防护治理措施视为断链过程。一个完整的链式过程包括致灾环、激发环、损害环和断链环。致灾环主要是由地质构造而形成的地质因素构成，激发环主要是由暴雨、地震、冰雪融水等非地质因素构成，损害环是由灾害发生后形成的灾害损失构成，断链环则是指工程治理与防护措施。     

基于熵权理论的斜坡地质灾害链综合评判

通过引入灾害链理论对斜坡地质灾害链进行深入研究,基于灾害链原理,分析地质灾害漫长链式灾变规律,指出原始地形地貌在地质构造演变及气象水文影响、地震作用和人为作用下形成的环境是导致斜坡地质灾害链的源头因素,崩滑流灾害链中危岩、崩塌、滑坡、泥石流等灾害要素之间的相互关联关系使链的延续成为可能。运用熵权理论对斜坡地质灾害链源致灾因素进行探讨,找出链式灾变规律的主要源头因素,为源头致灾因素的工程治理及防护措施等断链减灾提供依据。     

泸定6.8级地震公路地质灾害链效应分析

省道S217是2022年9月5日泸定6.8级地震中灾毁最为严重的公路,沿线灾害链生效应明显。通过实地踏勘,收集地质资料和前人研究成果,总结了公路沿线崩塌群、滑坡、泥石流次生地震地质灾害的分布规律及特征,并从灾害链的角度对地震诱发次生地质灾害进行剖析,归纳出地震—震裂山体—崩塌(滑坡)、地震—崩塌(滑坡)—堰塞湖—水流(冲刷)—泥石流、地震—滑坡—崩塌等灾害链模型,且通过对灾害链成灾机理和发展趋势的分析判断：部分灾害链已趋于稳定,但仍有部分灾害正在发展、或将形成隐患。为此,针对灾害链的孕灾环和激发环,建议通过监测、控制、消除激发环和改变新孕灾环的方式实现断链,提出了相应的断链措施,为灾后重建提供参考。     

汶川地震诱发黄洞子沟地质灾害链效应及断链措施研究

黄洞子沟地区是汶川地震触发震害最为严重,灾害链效应最为明显的地区。通过详细的实地调查、借助遥感影像、雨量数据分析,揭示了震后地质灾害发育情况及特征,并归纳出了地震-滑坡-堰塞湖;地震-震裂山体-崩塌-碎屑流-泥石流;地震-崩塌、滑坡-泥石流三种典型的地质灾害链模式。将灾害链成链动力过程划分为:孕灾环、激发环、演化环和损害环,孕灾环是前提,激发环是启动因素,演化环是过程,损害环是结果。黄洞子沟灾害链是由内外动力作用联合形成的复合型灾害链,仍处于不断演化的过程当中,并从地形条件、地质条件、气象水文条件三个方面对灾害链的成链条件进行了分析,最后针对黄洞子沟灾害链的现状及威胁对象,建议从损害环采取主要断链措施。     

福建省滑坡灾害风险管理决策系统构建

依据自然灾害风险管理理论,结合致灾因子危险性和承灾体易损性构建简易的福建省滑坡灾害风险评估模型。利用1990-2013年福建省滑坡灾害的数据资料,构建滑坡灾害的数据库,编制以县域为单位的福建省滑坡灾害分布图、时间变化图和风险分布图。研究表明:福建省滑坡灾害年内变化大、年际波动上升、地区差异大;综合考虑致灾因子和承灾体的影响,福建省滑坡灾害风险高值主要分布在沙县和漳平市等闽中地区,与福建省滑坡灾害的空间分布相似。据此构建福建省滑坡灾害风险管理决策系统,提出增强民众防灾减灾意识、合理规划布局、加强监控预警、完善工程措施和风险规避等风险管理模式。为福建省滑坡灾害风险的评价与管理提供依据和方法。     

山区沿河公路地质风险形成机制

根据山区沿河公路灾害的特点,将以岩土介质为主的传统地质灾害类型和水沙介质灾害类型整合,提出了“广义地质灾害体”的概念,并以介质组成为标准进行了广义地质灾害体分类.在孕灾环境评价和致灾因子评价的基础上,提出了广义地质灾害体的孕灾环境与致灾因子异相耦合发育机理.基于公路承灾体健康的理念,认为公路承灾体易损性主要受控于公路结构本身的健康性态,采取技术可行、经济合理的技术措施使结构健康复原是工程性减灾措施的目的.将公路承灾体类型分为结构性承灾体和功能性承灾体两类.提出了公路地质风险的耦合对抗形成机制,即公路地质风险是广义地质灾害体危险性与公路承灾体易损性之间时空耦合对抗的结果.认为地质风险评估是关于多因素非线性灾害风险系统的预测评价问题.根据地质风险形成的耦合机制,提出了采用解耦措施来逆向控制公路地质风险形成演化过程的减灾思路.针对山区沿河公路,给出了从孕灾环境、致灾因子、广义地质灾害体危险性、承灾体易损性评价到地质风险评估的思路与一般函数表达式.     

黄土水力侵蚀-滑坡-泥流灾害链的研究现状

黄土主要分布于西北黄土高原地区,因其具水敏性、湿陷性、结构性,极易诱发地质灾害。因黄土特性诱发的原生灾害及其引起的次生灾害组成的灾害序列往往存在时间上先后顺序,空间上彼此相依,成因上相互关联的灾害链式关系。灾害链一旦发展演化,致灾能力极强,致灾规模极大。本文通过分析黄土水力侵蚀-滑坡-泥流灾害链的链式结构、演化机理及条件、防治措施等研究现状,阐述了黄土水力侵蚀-滑坡-泥流灾害链的诱因、演化机理及放大效应等。对黄土地区地质灾害链的研究趋势进行展望,并提出大致的研究思路以期为后续的灾害链研究提供科学建议。旨在找寻合理有效的工程措施,以求能降低灾害的发生概率及破坏能力。     

震后灾害链生机制及其对汶川地震城镇重建的影响

汶川8级大地震对地表产生强烈扰动,导致次生山地灾害极度发育,影响到震后灾害的活动特征及其相应的减灾对策。震后松散固体物质急剧增加、流域微地貌变化明显(沟道堵塞严重)、水文变化利于侵蚀和洪峰,使得灾害群发链生:崩塌、滑坡→泥石流→堰塞湖→溃决洪水(泥石流),8月中旬灾区各地因强降雨而大规模爆发泥石流堵塞河道,洪水冲毁掩埋重建城镇,给地震重灾区造成巨大损失。从以汶川县映秀镇为例,在阐述灾害链研究成果的基础上,分析震后灾害链的形成条件、成灾过程以及对城镇重建居民点的危害特点,进而提出灾害防治措施,为灾后城镇建设防灾减灾提供参考建议。     

“重大灾害的机理、监控和风险研究”专栏征稿函

正2017年,中共中央、国务院出台了"关于推进防灾减灾救灾体制机制改革的意见",提出要"加强基础理论研究和关键技术研发,着力揭示重大自然灾害及灾害链的孕育、发生、发展、演变规律,分析致灾成因机理,提高重大自然灾害防范的科学决策水平和应急能力"。其中,对于我国经济建设和社会发展有重大影响的自然灾害(诸如地震灾害、地质灾害、海洋灾害、气象灾害、生态环境灾害等)及其诱发的工程灾害,其形成机理与防灾减灾对策所涉及的重大科学问题,亟需开展跨学科的交叉合作和多灾种协同评估研究。     

“重大灾害的机理、监控和风险研究”专栏征稿函

正2017年,中共中央、国务院出台了"关于推进防灾减灾救灾体制机制改革的意见",提出要"加强基础理论研究和关键技术研发,着力揭示重大自然灾害及灾害链的孕育、发生、发展、演变规律,分析致灾成因机理,提高重大自然灾害防范的科学决策水平和应急能力"。其中,对于我国经济建设和社会发展有重大影响的自然灾害(诸如地震灾害、地质灾害、海洋灾害、气象灾害、生态环境灾害等)及其诱发的工程灾害,其形成机理与防灾减灾对策所涉及的重大科学问题,亟需开展跨学科的交叉合作和多灾种协同评估研究。     

第四届全国防灾减灾工程学术会议一号通知

<正>为了积极响应习总书记2016年7月在唐山考察调研时指出的"防灾减灾工作应努力实现从注重灾后救助向注重灾前预防转变,从应对单一灾种向综合减灾转变,从减少灾害损失向减轻灾害风险转变,全面提升全社会抵御自然灾害的综合防范能力"的精神,由中国灾害防御协会、江苏省地震局、中国岩石力学与工程学会地面岩石工程专业委员会、中国地震学会岩土工程防震减灾专业委员会、中国科学院武汉岩土力学研究     

五论灾害系统研究的理论与实践

作者曾分别于1991、1996、2002和2005年发表了关于灾害研究理论与实践的4篇文章,对灾害系统的性质、动力学机制、综合减灾范式,以及灾害科学体系等进行了探讨.在前4篇文章的基础上,就当前国际上灾害风险综合研究的趋势、应对巨灾行动,以及防范巨灾风险和加强综合减灾学科建设等方面进行了综合分析,阐述了对"区域灾害系统"作为"社会-生态系统"、"人地关系地域系统"和"可划分类型与多级区划体系"本质的认识;区分了"多灾种叠加"与"灾害链"损失评估的差异;论证了"综合灾害风险防范的结构、功能,及结构与功能优化模式";构建了由灾害科学、应急技术和风险管理共同组成的"灾害风险科学"学科体系.研究结果表明,通过综合减灾,防范巨灾风险已成为区域和全球可持续发展的重要措施,这一措施与资源节约型与环境友好型社会的建设,循环经济模式的发展,以及低碳经济模式的建立,共同构成了可持续发展战略实施的支撑体系.     

广西地区地震次生地质灾害类型及分布特征

广西地处东南沿海地震带西段和右江地震带,地震次生地质灾害比较严重,主要为崩塌,其次为岩溶塌陷和地裂缝,滑坡、泥石流和堰塞湖等灾害较为少见。广西地区特殊的地质地貌条件造就了其独具特色的地震次生地质灾害,主要表现为:灾害类型多样,但单次地震造成的灾害类型相对单一;灾害的地区差异性显著;岩溶区地震具有"小震级、高烈度"的特点,极易小震致灾、甚至小震大灾。     

汶川强震区群发性泥石流特征研究——以四川省都江堰龙池“8·13”群发泥石流为例

汶川地震导致大量崩塌和滑坡等次生地质灾害,为泥石流发生提供了丰富的物源,强降雨过后,汶川强震区的群发性泥石流出现了高发区。在2008-2010年的三个雨季里,强震区暴发了多处群发性泥石流灾害,龙池所在的龙溪河流域"8·13"群发泥石流灾害就是其中之一。首先对龙池龙溪河流域2010年8月13日暴发的45条泥石流沟进行简单的灾害阐述,其次在调查数据的基础上阐述了群发泥石流的特征:①成因多样,主因为地震和降雨综合的作用;②规模不一,以中小型为主,流体性质多集中为过渡性—粘性;③隐蔽性强,泥石流活动多集中在极小流域,主要为沟谷型泥石流;④泥石流活动集中在断裂带附近;⑤危害方式以冲蚀、淤埋和堵塞河道为主,且具有灾害链作用和叠加-放大作用。最后针对震区群发泥石流的活动特征,提出增强减灾措施的针对性。     

中国滑坡灾害承灾体损失风险定量评估

滑坡被认为是全球第三大自然灾害,严重影响着我国山区、丘陵地区的社会经济发展。对滑坡灾害风险进行评估并研究其空间分布格局,既是转变我国防灾减灾理念、有效降低滑坡灾害损失的迫切要求,也可以填补当前滑坡研究的不足。通过查阅全国2000多个县市的地方志记录,结合地球系统科学共享数据,根据自然灾害风险研究的相关理论研究成果,采用国际减灾战略组织的风险评估模型,对我国县域单元滑坡灾害的人员要素和社会经济损失风险状况进行了量化评估研究,并通过GIS制图分析了其空间分布格局。结果显示,西南地区大部、西北地区东部、华中西部边缘地带、华东中部部分县市和江南丘陵地区是我国滑坡灾害承灾体高损失风险的集中分布区域;部分县市单次滑坡灾害对人员要素的致损风险极值高达35.8人/万人,对经济的致损风险极值也高达GDP暴露量的5%以上,年人员损失风险在30人以上,经济损失风险多达千万元。     

单体滑坡灾害风险预测

以重庆市万州区农机技校滑坡为例，讨论了单体滑坡灾害的风险预测方法。提出采用Monte-Carlo方法预测滑坡发生的概率，利用能量守恒原理和谢德格尔公式推算滑程；结合滑坡裂缝的展布方位，预测出滑坡灾害发生后的影响范围；根据承灾体自身特点和相对于滑坡所处的位置，确定出滑坡灾害影响范围内承灾体的易损性；利用GIS对空间数据的图形叠加功能，将滑坡危险性和灾害易损性叠加，并在考虑库区水位动态变化的基础上，动态预测滑坡灾害导致的经济损失，定量预测滑坡灾害风险大小。结果表明，该滑坡在坝前145m水位和50年一遇暴雨工况下可能的经济损失值最大为10260万元；而在滑坡危险性最大的工况下，滑坡灾害风险不一定最大。所得结果可为滑坡灾害防治工程或土地规划立项提供依据，使政府决策部门在防灾减灾工作中更有针对性。     

第四届全国防灾减灾工程学术会议一号通知

<正>为了积极响应习总书记2016年7月在唐山考察调研时指出的"防灾减灾工作应努力实现从注重灾后救助向注重灾前预防转变,从应对单一灾种向综合减灾转变,从减少灾害损失向减轻灾害风险转变,全面提升全社会抵御自然灾害的综合防范能力"的精神,由中国灾害防御协会、江苏省地震局、中国岩石力学与工程     

灾害系统:灾害群、灾害链、灾害遭遇

根据灾害系统的结构与功能特征的复杂性,将灾害系统中的多灾种情形分成三大类:灾害群、灾害链以及灾害遭遇。灾害群是指灾害在空间上的群聚和时间上的群发,各致灾因子之间不存在成因上的联系性,可依据多灾种风险评估模型对其进行评价;灾害链则表现为类似多米诺骨牌的现象,各致灾因子之间具有成因上的联系性,其风险可通过转移概率风险评估模型进行评估;灾害遭遇表现为各致灾因子之间的相互碰头现象,其风险可通过组合概率风险模型进行评估。狭义上的多灾种仅指致灾因子在空间上群聚或群发。灾害群的致灾程度是各单一致灾因子的总和,对某一地区来讲,灾害群聚或群发,都会使区域总体致灾加重;灾害链与灾害遭遇的致灾强度大大超过其关联的各单一致灾因子的总和,其中灾害链的致灾强度具有累加效应,而灾害遭遇的致灾强度具有叠加效应。灾害累加与叠加都可明显放大致灾的程度,形成巨灾风险。     

崩滑流地质灾害链式机理及其优化防治

崩塌、滑坡、泥石流一直是地质灾害学者研究的热点和重点.基于三者群发成灾的关联性,从灾害链的角度出发,对崩滑流链式灾害的内涵进行了界定.系统介绍了我国崩滑流灾害的时空发育分布规律,重点研究了4类常见崩滑流灾害链的成灾条件和成灾机理.在此基础上,通过对崩滑流3灾种(崩塌、滑坡、泥石流)综合治理方法的研究,进一步提出了崩滑流灾害的优化防治方案.