2017年九寨沟地震地质灾害发育分布规律研究

2017年8月8日,四川阿坝州九寨沟县发生M_s7.0地震。通过现场详查及无人机影像,共获得九寨沟景区内地质灾害点167处。在此基础上,分析地震地质灾害类型;并利用GIS技术在地形地貌、地质、地震构造等方面对地质灾害的分布进行统计分析。研究发现:(1)灾害类型以崩塌、浅表层滑坡为主,其中崩塌最为发育,具有沿沟谷和道路两侧呈线状分布的特点。(2)地震地质灾害多集中在坡度为30°～60°、坡向S、高程2 400～2 600 m及高差200～250 m范围内,具有较为显著"放大效应"和"背坡面效应"。(3)地层岩性、坡体结构与地质灾害的发育类型有关,其中崩塌灾害主要发育于灰岩等硬岩地层及顺向、斜向坡;在距离发震断裂0～6 km范围内灾害分布最多,随距离增加而减少,具有"距离效应"。(4)灾害点的发育分布与地震烈度等级呈正相关关系;且地震灾害的发育分布受人类工程活动影响较大,随着与公路距离的增加而减少,在公路0～500 m距离内占比最大。     

芦山地震触发次生灾害特点统计分析及规律预测

芦山地震后次生灾害造成大量的人员伤亡和财产损失,有效分析并预测芦山地震次生灾害规律将有助于灾区的灾害评价和灾后重建工作。震后,四川省国土局组织中科院成都山地所开展芦山地震次生灾害风险评估,本人作为项目组成员参与其中。本文利用芦山地震后四川国土部门和中科院山地所提供的灾害相关统计数据进行分析,发现庐山地震后次生灾害类型主要为崩塌、滑坡和泥石流等,达到灾害总量的99%,其中97%为小中型灾害。统计发现,地震各主要县市地质灾害密度差异较大,地震烈度等级越高,区域内各种次生灾害的密度就越大,大型规模次生灾害的密度也越大。本研究利用庐山地震灾害密度数据拟合多项式,并利用汶川地震灾害统计数据和国土局统计的芦山地震灾害密度数据对多项式进行对比验证,发现拟合公式计算结果与统计数据基本吻合。本研究得出的拟合多项式以及相关的统计规律将为庐山地震后预测崩塌和滑坡等次生灾害提供参考,为震后灾区重建和灾害评估提供科学指导。     

Newmark模型的修正以及地震触发崩塌滑坡危险性区划方法研究

大量实震资料表明,地震触发崩塌滑坡是造成道路工程损毁的主要原因。以Newmark滑块模型为理论基础的Jibson边坡永久位移预测公式,是目前唯一可以从坡体变形损伤微观指标和坡体整体破坏概率来评价地震触发崩塌滑坡危险性的方法。经"5·12"汶川地震实震资料检验,Jibson方法计算值小于坡体实测位移值,理论分析发现,滑块模型未考虑滑动面抗剪强度在地震作用过程中的衰减效应,是导致计算值偏小的主要原因。鉴于此,通过对滑动面岩土体的有效内摩擦角和有效黏聚力添加衰减系数的方法,修正Newmark滑块模型;在此基础上,参考Jibson边坡失稳概率模型的方法框架,利用汶川地震实震资料,建立了以面密度为区划指标的地震触发崩塌滑坡危险性区划判据;并利用"4·20"芦山地震实震资料对区划方法的正确性进行了检验。该方法不仅可预测同震崩塌滑坡的严重程度,而且还包含了反映震后山地灾害孕灾环境变化的信息,可为高烈度地震山区道路选线设计提供科学依据。     

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。     

地震波斜入射下土质边坡的稳定性分析*

地震诱发的边坡失稳是重要的地质灾害类型之一,数值方法是对地震边坡进行分析的一项重要工具。基于黏弹性人工边界,通过将地震记录转化为等效地震荷载实现地震波在场地中的施加;并采用Mohr?Coulomb准则模拟土体的非线性特征。根据非线性有限元软件ABAQUS,建立了双面边坡的数值模型,通过分析地震波在不同角度入射下不同坡角边坡的地震响应,讨论了地震波入射角以及边坡坡角对破坏的影响。结果表明,地震波入射角和边坡形状改变了地震波在坡体内的传播规律,因此影响了边坡的破坏。随着地震波入射角的增加,靠近波源一侧坡面的滑动位移和滑动区域逐渐增加,而远离波源一侧的滑动位移和滑动区域逐渐减小。边坡坡度的增加引起坡面危害的逐渐加剧。本文讨论了不同尺寸边坡在不同地震作用下的破坏规律,从而为地震诱发边坡的失稳破坏提供了理论支撑,具有重要的现实工程意义。     

汶川8.0级地震震后泥石流空间分布和控制因素分析

基于对汶川8.0级地震同震地质灾害和震后5年来龙门山中北段地质灾害空间分布的刻画,对震后泥石流灾害空间分布及其控制因素进行分析,获得以下认识:震后泥石流集中分布在北川-映秀断裂上盘10 km范围以内,相对于同震崩塌、滑坡具有更明显的上盘效应。震后泥石流的空间分布主要受松散堆积物分布范围、地形地貌、岩性、降水等多种因素控制。其中同震崩塌、滑坡松散堆积物为震后泥石流的发生提供了重要的物质来源;地形地貌是控制震后泥石流发生的重要影响因素,为泥石流提供了势能和启动的空间条件;震后泥石流集中发生在前震旦系彭灌杂岩和古生界粉砂岩、砂岩等岩性分布区;降水是导致震后泥石流地质灾害发生的直接诱发因素。     

陕西省吴起县斜坡几何形态与地质灾害相关性研究

根据陕西省延安市吴起县地质灾害详细调查成果,对区内73处地质灾害隐患点的调查数据进行了统计分析。总结了吴起县滑坡、崩塌特征,探讨了吴起县斜坡坡型、坡度、坡高和坡向对滑坡、崩塌发生的控制作用,得出了斜坡几何形态与滑坡、崩塌的相关性规律。结果表明:吴起县地质灾害隐患点中,凸型和直线型坡更容易形成滑坡或崩塌,凹型和阶梯型坡相对稳定。当斜坡的坡度在30°~40°、坡高在40~70 m时,主要发育滑坡;当斜坡的坡度大于60°、坡高在30~50 m时,主要发育崩塌;且滑坡、崩塌的平均高度约为各自所处斜坡坡高的3/4。滑坡、崩塌灾害阳坡较阴坡发育,其坡向主要分布在90°~180°、240°~270°之间。分析结论为该县防灾减灾工作提供了一定的参考价值。     

“5.12”地震次生地质灾害分析——以青川、平武县为例

5.12汶川特大地震诱发了大量的次生地质灾害,造成了山体大面积滑坡、崩塌、泥石流及堰塞湖等,给人民生命财产造成了重大损失。在对平武、青川县地质、水文、气象条件等地面调查的基础上,以多源遥感数据为信息源,结合3S技术,解译了次生地质灾害及潜在地质灾害体,并进一步探讨了震后次生地质灾害的发生、分布规律。研究成果对灾后重建、高山峡谷地震多发区的防灾及灾害遥感机理研究具有借鉴意义。     

山区公路强震灾害链影响与控制——以映卧公路为例

地震可以引发多种灾害链,尤其是强震。震区环境不同,引发的灾害链也不同。汶川特大地震发生后,映秀至卧龙公路两旁次生地质灾害尤为严重,先后多次中断震中交通生命线,严重影响公路的安全运行和灾后重建。由于山区公路环境具有特殊性,通过对震后映秀至卧龙公路边坡现场调查资料分析,山区公路强震灾害链主要可以分为公路自身系统及其灾害链和公路社会系统及其灾害链,并详细阐述了它们的形成过程和对山区公路环境的深刻影响。在此基础上,针对不同的链式影响提出了不同的灾害防治措施,以求达到断链的目的,将损失最小化。同时也为将来发生强震后山区公路的抢通与恢复重建提供一定的参考。     

鲁甸地震红石岩崩塌触发机理分析

8·3云南鲁甸地震导致大量山体崩塌,造成重大经济损失和人员伤亡,其中牛栏江右岸火德红乡红石岩特大岩质崩塌规模1200万m~3,形成坝高96m,库容近2.3亿m~3的堰塞湖,成为震后危险最大的灾害点。在野外调查的基础上分析了红石岩崩塌的形成机理与灾害特征,并在此基础上通过有限差分方法 FDM研究了红石岩山体在鲁甸地震的动力响应特征和崩塌的形成机理。结果表明,红石岩崩塌形成的主要内因为地形条件,地震作用是主要诱发因素。红石岩山体在动态的拉应力和剪应力的共同作用下,产生"拉裂-剪切破坏",形成较大的山体崩塌。红石岩在地震荷载的作用下,岩体的崩塌在地震作用4~6s内发生,即为地震动峰值加速度VGA所在的时间段。坡体的响应特征表现出了高程放大效应、坡面应力叠加效应和坡体表面凸起放大效应,且在与坡面倾向同向的水平剪切波作用下,坡体响应最为剧烈。     

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。     

基于GIS技术的汶川8.0级地震诱发地质灾害危险性评价——以四川省安县为例

通过汶川8．0级地震后对绵阳市安县地震诱发地质灾害的应急调查和遥感解译,共获得地质灾害点187处。在此基础上,利用GIS技术对地震诱发地质灾害分布与发震断裂距离、坡度、岩性、水系等因素的关系进行统计分析。结果表明,地震诱发地质灾害在区域上沿断裂带呈带状分布和沿水系呈线状分布的特点;地震诱发的地质灾害与地形坡度有很大的关系,绝大部分的灾害点集中在15°-45°的范围内;地震诱发的地质灾害与地形有很好的对应关系,北部高山地区地质灾害数量明显高于南部平原区;滑坡多发生在千枚岩、泥页岩等软岩中且多为土质滑坡,而岩浆岩等硬岩中多发生崩塌。     

基于TRMM降雨数据的四川省地质灾害降雨阈值分析

降雨与地震是引发地质灾害的两个主要原因,尤其在地震区,地震导致了大量的滑坡松散堆积物与不稳定斜坡,在后续降雨条件下极易产生新的地质灾害。另一方面,高精度降雨数据的缺乏一直是由降雨导致的地质灾害预测预报的瓶颈。因此,该文尝试应用业内评价较好,精度较高的TRMM降雨数据来获取地质灾害发生前期降雨量。应用2000-2012年间的3h分辨率的TRMM3B42数据,结合2000-2012年间四川发生的重大滑坡泥石流灾害,提取出每次地质气象灾害发生前30d,15d,3d和当天的降雨数据。在此基础上,结合收集来的历次地质气象灾害的临界降雨过程雨量和历时数据,应用主成分分析法,将五组数据划分为两大主成分,并进行分析;绘制四川省地质气象灾害的降雨强度—历时阈值曲线,并以汶川地震为分界点,比较分析了地震前后的阈值变化情况。结果表明,在四川地区,滑坡泥石流灾害的发生同时受到降雨和汶川地震的影响。以灾害发生前30d,前15d,前3d有效降雨量因子组成的前期降雨这一主成分在滑坡泥石流灾害中贡献率较高,其次是以当天降雨和临界降雨过程组成的短历时降雨;通过对比地震前后的阈值曲线变化发现地震后的阈值更低,表明强地震后坡面稳定性降低,引发地质灾害的降雨条件降低。     

芦山7.0级地震震后道路损毁风险评估方法研究

芦山7.0级地震发生后,地震及其次生地质灾害严重损毁了灾区的道路交通系统,中断了灾区救援的交通生命线。为了满足震后灾区道路损毁风险评估的需要,有必要建立将次生地质灾害考虑在内的灾后道路损毁评估模型。在震后数据资源有限的情况下,以震前道路基础地理信息、次生地质灾害危险性评价数据为主要数据源,建立道路损毁风险评估模型,模型综合考虑了道路震害因子(如地震烈度、设防烈度)以及次生地质灾害对道路损毁的影响。将该模型应用于雅安地区芦山县、宝兴县、雨城区以及天全县四个区县的道路损毁风险评估中,评估结果与报告第一时间报送民政部国家减灾中心。评估结果与四川省测绘地理信息中心和天地图联合开发的芦山7.0级地震地理信息发布平台发布的地震灾区道路损毁数据进行对比分析,评估结果与实际情况基本一致。可以为震后长期恢复及次生地质灾害防治提供参考。     

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。     

山区公路边坡地质灾害数据库及统计分析

边坡稳定性受多种内外因素的综合影响,正确地认识各影响因素的特征及其对公路边坡稳定性的影响程度,有助于对边坡进行合理的评价,并采取经济有效的防护措施.本文在现场工程地质调查和文献调研的基础上,搜集了622个典型山区公路边坡的地质资料及灾害资料,建立了山区公路边坡地质灾害数据库,统计了各影响因素与边坡失稳频度的关系.统计结...     

延安市不稳定斜坡发育特征研究

通过对延安市地质灾害详细调查及统计分析,总结出区内不稳定斜坡发育类型及特征为:结构类型包括黄土不稳定斜坡、基岩不稳定斜坡和黄土-基岩不稳定斜坡,其中以黄土不稳定斜坡为主;变形破坏模式主要分为滑移(蠕滑)-拉裂模式、滑移-压致拉裂模式和弯曲-拉裂模式三类,其中以滑移(蠕滑)-拉裂模式最为普遍;斜坡发展失稳趋势为滑坡和崩塌,其中受斜坡岩土体结构类型、结构面、坡度、坡高及坡型等多因素控制,区内不稳定斜坡发展失稳趋势主要表现为崩塌。     

黄土崩塌体的地震稳定性评价——以陕西咸阳为例

由于黄土节理密集、裂隙发育,地震在黄土分布区往往诱发大量大规模的崩滑灾害。为了查明咸阳市崩塌体的地震稳定性,采用现场调查和统计分析方法,查明了咸阳市崩塌地质灾害受构造和地震作用控制,主要发育在黄土陡崖地带,呈带状分布于渭河二级阶地后缘与三级阶地前缘交接处,具有在特定区域范围内群发的空间分布特征;而且,多集中发生于每年的7-9月份,还具有雨季周期性突发的时间分布特征;经力学分析和"块体平衡理论"计算得知,在50年超越概率2%的情况下,咸阳市区的崩塌体容易发生失稳破坏。     

广元市次生地质灾害分布特征及影响因素分析——以朝天区为例

四川省广元市朝天区是汶川8.0级地震的重灾区之一,由地震触发的崩塌、滑坡等次生地质灾害对人民群众生命财产安全构成巨大威胁。基于实地调查,对震后地质灾害隐患点进行了统计分析,指出了地震地质灾害的分布特征,并对其影响因素进行了深入分析。区内地震地质灾害点多分布在海拔800 m以上的陡坡或陡崖部位,并沿龙门山断裂带、嘉陵江水系及交通路线呈线状或带状分布。地震地质灾害的发生是内外力共同作用结果,其中地震力和断裂构造带对地质灾害发生起着决定性的作用,而地层岩性对灾种起关键性的作用,滑坡多发育在页岩、片岩、板岩、千枚岩等软岩分布区,崩塌多发育在灰岩、砂岩等硬岩分布区。     

米林震后地质灾害空间分布特征及易发性分析

2017年11月18日西藏米林发生M_S6.9级强震并引发严重的次生地质灾害。为研究其地质灾害的空间分布规律,利用遥感技术提取该区域的滑坡、崩塌等灾害信息。在此基础上,引入高程、坡度、坡向、地层岩性、水系和断层等六种地震触发的地质灾害影响因素,并利用层次分析法(AHP)确定各影响因素在地质灾害易发性评价中所占权重,得到了研究区地质灾害易发性空间分布图。结果表明,该研究区地质灾害总面积达到32.77 km~2,并以中小浅层滑坡和崩塌为主,且55.6%的地质灾害位于极易发区。