汶川、芦山、尼泊尔地震触发崩塌滑坡分布规律

为探究地震触发崩塌滑坡的分布规律,基于汶川地震22 302个、芦山地震1 608个以及尼泊尔地震919个触发的崩塌滑坡数据,利用GIS技术对其分布与断层距、岩性、坡位和坡形之间的关系进行了统计分析.结果表明:3次地震触发的崩塌滑坡均具有硬岩区比软岩区、复杂坡形(凸、凹形坡)比简单平面坡更严重的规律和上下盘效应;在一般情况下,地震触发的崩塌滑坡分布具有断裂带效应,但在烈度异常情况下不存在断裂带效应;仅当烈度不小于Ⅸ度时,崩塌滑坡才凸显出在高坡位更严重的特点.      

宝兴县城周边4·20芦山强烈地震地质灾害触发效应

四川省 4·20 芦山7.0级地震具有震级高、破坏性强等特点,地震次生地质灾害以崩塌落石为主,滑坡不发育.与汶川 5·12 特大地震诱发的次生地质灾害相比,无论规模还是数量均显示较轻,但是处于地震影响区的宝兴县城却是个例外,县城周边山体因地形陡峻,表现出崩、滑灾害发育的特点.通过地震前、后对宝兴县城周边地质灾害现场地质调查显示:崩塌、滑坡和泥石流数量分别由地震前的3、1、3个(条)变为地震后的21、1、3个(条);地质灾害发育密度和模数分别由地震前的0.38个/km、0.34万m3/km变为地震后的2.02个/km、5.59万m3/km;地震后发育密度及模数分别是地震前的5.3和16.4倍;地震产生的边坡破坏效应显著.在此基础上,通过分段剖析可知:地震地质灾害主要发生在单薄山脊以及地形坡度陡峭处,岩质边坡以崩塌落石为主,松散层边坡则以滑坡为特征,但大型滑坡少见;地震对处于斜坡地带(非单薄山脊部位)大型松散堆积体等整体复活很少,只是局部陡缓交界部位存在坍滑或震动裂缝,整体稳定性较好,说明强震并不一定会诱发古滑坡等大型松散堆积体的整体复活.      

4·20芦山Ms7.0级地震地质灾害特征

为了揭示芦山7.0级地震次生山地灾害发育规律,结合遥感解译,震后第一时间对芦山震区开展了应急调查和危险性分析等工作.芦山7.0级地震诱发的地震地质灾害以小型崩塌为主,崩塌主要沿双石-大川断裂带,北西向几个深切峡谷段,如S210芦山-宝兴峡谷,芦山-双石峡谷,芦山-太平峡谷发育,其中震中附近的宝盛、太平及龙门崩塌密度最大.崩塌源主要分布在陡立谷坡中上部、突出山嘴等部位,堆积以块石、孤石及碎石为主,对灾区的公路破坏大,其次是坡脚的民房,并在今后一段时间内,威胁公路的正常运行.潜在不稳定斜坡和土质小型滑坡,由于沟道物源的增加,震后泥石流灾害链不可忽视.地震波强度及地形放大效应是控制灾害发育的主因,斜坡结构及风化也有重要的控制作用.      

芦山地震触发崩塌滑坡的优势方向与机理

利用芦山地震强震记录、水系图和1 754个地震触发崩塌滑坡数据,对芦山地震触发崩塌滑坡的优势方向的控制因素进行了研究.对比分析了崩塌滑坡数的优势方向与研究区自然坡体的优势坡向;基于对抗性原理,确定了芦山震区新构造应力场方向;对崩塌滑坡确定性系数分区进行了分析.认为自然坡体的优势方向是决定崩塌滑坡方向的首要因素,但应考虑不对称地形造成的坡向分异现象;新构造应力场是崩塌滑坡方向的全局性影响因素,地震台站的最大累计加速度方向是其代表区域内崩塌滑坡方向的影响因素.对于盲断层型地震,上述三因素对地震触发崩塌滑坡方向的控制效应可能是具有普适性意义的规律.      

叠溪地震考证与研究的最新进展

1933年8月25日四川省茂县叠溪发生7.5级强烈地震.这次地震造成了大量滑坡与崩塌,叠溪全城被毁,伤亡惨重.震后45 d地震堰塞湖溃决,造成严重的次生水灾.介绍了国内学术界对叠溪地震考证与研究的一些最新进展,包括叠溪地震及其次生水灾照片的发现、地质学家常隆庆和四川大学师生考察资料的发现、其他历史文献的发现、地球物理与地震地质方面的新研究成果以及对叠溪地震的综合研究和地震社会学研究,并对今后深入研究叠溪地震的一些问题提出了建议.      

基于元胞自动机的地震触发崩塌滑坡分布规律

为了从物理角度对地震触发崩塌滑坡分布规律的机理进行诠释,通过汶川震区典型路段考察和遥感资料解译发现:位于IX度地震烈度区,崩塌滑坡方量与出现频率之间存在良好的负幂律关系;在X度区,崩塌滑坡面积与出现频率的关系仍可用负幂律描述;在XI度区,这一关系转为对数正态分布.元胞自动机模拟表明:以扰动值递增模拟地震强度的增大,沙堆模型的动力特性也经历了幂律—幂律弱化—对数正态分布的演变过程,从而在自组织临界性的概念框架下,证明了上述不同烈度区地震触发崩塌滑坡分布概型的演变规律具有普适性,为汶川地震崩塌滑坡编目以及高烈度地震山区灾势预估等提供了科学依据.      

地震作用下松散堆积体崩塌的颗粒流数值模拟

应用基于离散单元法理论的二维颗粒流数值模拟程序,探讨了松散堆积体在地震诱发作用下的崩塌过程与规律.通过改变堆积体底部边界的角度模拟不同地震烈度对松散堆积体崩塌规律的影响,并将数值模拟结果与离心模型试验结果进行了比较.结果表明:在地震诱发作用下,松散堆积体的崩塌量占崩塌总量的比重,5度地震烈度时约为5%,偏离临界休止角不到1.0°;6度和7度地震烈度时为18%左右,偏离临界休止角1.0°～2.0°;而 8度地震烈度时约为45%,已远远偏离临界休止角近10°.研究结果可供山区道路边坡抗震设防及崩塌体对道路、河流的阻塞评价参考.     

非连续变形分析方法及其在灾害防治研究中的应用

为了探究地震诱发地质灾害的特征,用非连续变形分析方法(DDA, discontinuous deformation analysis)模拟了地震诱发崩塌、滑坡和防浪堤破坏的过程,着重探讨了地震对灾害发生过程及其运动能力的影响.在DDA程序中,整合了灾害冲击力的计算,结果表明:DDA方法可以计算滑体在地震作用下的运动情况;竖向地震动能够显著增强近断层极震区滑坡的运动能力,可以很好地模拟地震诱发灾害的全过程, 真实反应出危岩崩塌体、滑坡、防浪堤坝的破坏特征,能够计算运动物体对既有建筑物的冲击力,冲击力的最大值远远超过了静态侧压力值;文中算例结果显示最大冲击力是静态侧压力的4倍多,该成果可为灾害防护建筑物的选址、设计等从可靠和经济的角度提供技术指导.      

山地系统灾变行为自组织临界性研究

为了研究山地系统宏观动力学的整体规律,基于戴维斯地貌发育理论,提出处于地貌发育阶段幼年晚期的河谷及壮年期的山地具有自组织临界性(self organized criticality, SOC)的内禀属性,并建立了基于斯特拉勒积分的大流域地貌发育阶段判别方法.以地震触发崩塌滑坡为切入点,通过震区实震资料分析、元胞自动机模拟、振动台沙堆模型实验,提出不同烈度区地震触发崩塌滑坡分布的演化规律:在Ⅶ度、Ⅷ度、Ⅸ度区,崩塌滑坡规模与出现频率之间存在良好的负幂律关系,在Ⅹ度区,幂律关系弱化,在Ⅺ度区,这一关系转为对数正态分布. 通过3个案例介绍了SOC理论在岩土体地震扰动深度评估、泥石流防治工程设计径流量极值计算、基于地震活动性参数b值在地应力评估中的应用.      

浑河断裂带区域稳定性评价

浑河断裂带位于辽宁省东北部,该区是辽宁的心腹地带。也是我国规模巨大的郯庐断裂北延部分,该区地震活动直接关系到沈阳、抚顺等城市的安全。笔者通过野外调查,室内分析,样品测试,显微构造研究及有限元模拟,为该区稳定性作出了初步分析和评价。     

唐山震后恢复建设经验

第一,关于城市基础资料。唐山地震恢复建设中,城市基础资料起到至关重要的作用。第二。关于选址。唐山震后32年的恢复建设经验表明,重建选址要实事求是,不能一刀切。如果确实有条件,还是本着就地重建的原则,因为这其中涉及很多社会因素,如有些村民故土难离等。如原址确有问题,当务之急就是一定要下决心迁址。唐山路南区震后有一个地震断裂带,开发了2000m深的煤矿,第一版规划下决心要迁走,后来放弃了,中间有几次反复,直到现在也没放弃,因此引发了一系列问题,包括社会问题和环境问题等。     

浅谈地震地区挡土墙设计

介绍了地震地区挡土墙设计,即水平地震力的计算、地震作用下的土压力计算、地震地区挡土墙的稳定性验算,以及地震地区挡土墙设计应注意的问题。     

浑河断裂带区域稳定性评价

浑河断裂带位于辽宁省东北部，该区是辽宁的心腹地带．也是我国规模巨大的郯庐断裂北延部分，该区地震活动直接关系到沈阳、抚顺等城市的安全．笔者通过野外调查，室内分析，样品测试，显微构造研究及有限元模拟．为该区稳定性作出了初步分析和评价．     

强震下紫坪铺坝前大型古滑坡体变形破坏效应

为探究512汶川地震中几乎所有大型古滑坡堆积体均保持整体稳定,只在局部坡度较陡及陡缓交界处发生滑塌的变形机制,以紫坪铺水利枢纽坝前左岸灯盏坪大型古滑坡堆积体为例,通过现场深孔监测资料及室内数值模拟分析了堆积体地震变形特征及应力应变分布情况.研究表明,灯盏坪古滑坡堆积体位移最大值出现于地表坡缘处,达150 mm;地震主要影响堆积体剪应力分布,造成灯盏坪前缘下部软化带内剪应力集中;基覆界面及微地貌是控制古滑坡体地震变形破坏模式的主导因素,并非所有古滑坡体均会被地震诱发整体复活,灯盏坪堆积体总体地形坡度为20左右,基覆界面倾角为13左右,地震不会触发其整体失稳,只在局部地形陡缓交界处及转折端发生变形破坏.      

农村地区公路交通安全设施的选用与设置——农村道路交通安全问题系列专题研究之五

我国农村公路（县道、乡道、村道）占公路总里程的87．4％,绝大部分道路上没有或缺少配套的交通标志标线和安全设施,这是农村地区道路交通事故尤其是特大交通事故多发的一个重要原因。强制减速、被动防护、预告警告等是目前保障农村地区公路交通安全、设置安全设施的基本需求。以“节约投资,最小的投入带来最大限度的安全保障”、“关键的复杂路段、路口基本保证设置”为基本原则,农村地区公路亟需设置的基本安全设施主要应选择减速设施、路侧安全护栏、示警诱导设施、基本的警告和禁令类交通标志、车道划分类交通标线等,遴选这些设施中工程造价最小、技术可行性高的形式,综合应用设置在路侧险要路段、急弯陡坡、过村庄等复杂路段和平交路口等,最大限度地保障农村公路行车安全和降低事故严重程度。     

汶川地震灾区道路损毁度遥感评估模型

为满足地震发生后灾区交通设施损毁程度快速评价的需要,提出并建立了基于低空遥感影像的道路损毁度遥感评估模型.以低空遥感平台获取的地震灾区大比例尺真彩色遥感影像为信息源,提取灾区道路、桥梁和隧道洞口等交通构筑物的空间信息以及滑坡、崩塌、堰塞湖等灾害体的空间分布信息,形成崩塌、滑坡灾害分布和道路设施空间分布专题图.以道路设施与灾害体是否形成空间耦合作为道路损毁与否的判据,由灾害个体对道路设施结构破坏的严重程度生成道路受损系数,由单个受损段道路的长度生成规模系数,建立了灾区道路损毁程度遥感评估模型,并将该模型应用于都—汶路白沙至夏家坪段道路损毁程度评估,结果与实际情况一致.     

地震灾害与交通系统应急规划

中国作为世界上人口最密集、大城市数量最多的国家,同时也是世界上灾害多发的国家和最活跃的地震区之一。30年前的唐山地震和刚刚发生的四川汶川地震,造成的人员和财产损失令举国伤悲。目前,我们还不能消除或避免地震灾害的袭击,那么,如何通过科学的城市规划提高城市抗灾害能力,防患于未然？在地震灾害来袭时,如何尽可能减少损失,特别是减少人口、财产密集的城市和地区的损失？城市应对地震灾害的安全保障问题,又一次成为城市规划的焦点。     

汶川地震及中国公路桥梁抗震设计规范的变迁

根据汶川地震的震源机理和桥梁震害的特点,在断裂带南段,桥梁结构以强度失效型破坏为主;而在北段以位移型破坏为主.对由汶川地震推动刊布实施的公路桥梁抗震设计细则和中国前两代公路桥梁抗震设计规范的内容进行了对比分析,并回顾了中国三代公路桥梁抗震设计规范的变迁.提出了新桥梁抗震细则在抗震设计理念、设计方法及抗震措施方面的新特点.     

芦山地震余震发生及演化的自组织临界机制

为探讨芦山7.0级地震余震演化动力机制,应用统计地震学方法,分析了2013年4月20日—6月20日芦山地震余震序列的宏观统计分布规律;基于自组织临界理论,提出了一种新的余震模型,以期阐明相关统计地震学规律的产生动力机制,并深入讨论了该模型的自组织临界性.该余震模型的具体算法是在经典Olami-Feder-Christensen地震模型基础上,引入了应力衰减因子和应力扩散各向异性因子.研究结果表明:芦山7.0级地震余震序列的震级分布遵循Gutenberg-Richter统计规律,幂指数值约为0.766;其余震序列的时间分布遵循Omori统计规律,幂指数值约为2.52.新建模型的数值模拟能同时对芦山地震余震序列呈现出的Gutenberg-Richter和Omori统计规律给出满意的预测结果,模拟结果与实际情况高度吻合,表明龙门山断裂带处于一种自组织临界状态,芦山地震余震过程实质上是一种自组织临界现象.      

高墩大跨连续刚构桥梁的地震经济风险分析

在基于性能的地震工程风险评估框架基础上,针对某高墩大跨连续刚构桥,选用一组地震记录,利用增量动力分析（IDA）方法,借助桥墩损伤状态研究成果,建立解析损伤脆弱性函数,通过假定损失比,将桥梁结构的地震经济风险表达为年预期损失（EAL）形式．实例分析结果表明：在设定地震下,由于中小级别地震所造成的年预期损失约占总损失的72％．对于地震多发地区,高墩大跨连续刚构桥的地震经济风险主要来自于中小地震的危险性,决策者应采取适当措施减小地震经济风险．