四川丹巴甲居滑坡动态变形过程三维系统监测及数值模拟分析

受青藏高原地质构造作用的影响,我国西南山区分布着大量成因类型多、机制复杂、突发性强、变形破坏发展趋势难以预测、失稳后破坏性大等特点的堆积体滑坡。甲居滑坡为大渡河上游一巨型松散堆积体古滑坡局部复活,针对滑坡动态变形过程和失稳破坏迹象,综合采用GPS地表位移监测、干涉InSAR监测和深部位移监测(测斜仪),3种监测技术优势特点并相互结合构成三维系统监测网。根据监测成果分析,判别其当前为浅表层加速变形破坏和深部缓慢变形的演化阶段;研究其变形失稳模式为浅表层滑移–拉裂失稳破坏和深部蠕滑–拉裂变形的复合模式;并利用FLAC3D数值模拟滑坡在动态变形过程中滑坡体内的应力场、位移、塑性破坏区分布特征的变化。

川藏公路茶树山滑坡特征及成因机制分析

通过对川藏公路茶树山滑坡地质环境条件的系统调查研究,分析了滑坡岩土体结构、边界条件、变形特征、影响因素,并结合3DEC数值模拟,对其变形破坏机制进行了深入的探讨。综合分析表明,滑坡位于活动断裂带内,后缘斜坡陡峭,岩体破碎,同时前缘为较厚的松散堆积体斜坡,在地震活动、降雨等影响因素的诱发作用下,滑坡成因机制主要表现为以下3个阶段:(1)倾倒拉裂阶段,滑坡受后缘地形及岩体结构控制作用较为明显,在坡体浅表层一定深度范围内出现较为强烈的倾倒拉裂变形带,产生倾倒-拉裂滑动;(2)蠕滑变形阶段,前缘松散堆积体在强大的自重推力作用下发生蠕滑变形;(3)前部"锁骨段"剪断,整体失稳阶段,滑坡前部锁骨段在自重推力及断层活动的持续影响下,发生剪断,控制后缘倾倒拉裂体稳定性的潜在滑面与前缘松散堆积体体内的剪切滑动面贯通,滑坡整体失稳。

高陡岩质边坡稳定性三维离散元分析

某高陡岩质边坡地质条件复杂、软弱结构面发育、开挖高度大、坡度陡、临空面多,为边坡变形提供了有利的空间,边坡多处出现失稳破坏迹象。通过对边坡工程地质条件调查,岩体结构特征和边坡开挖等影响因素的分析,认为边坡变形主要发生在强风化强卸荷岩体内,受软弱结构面的控制比较明显,表现为结构面组合控制的块体变形失稳破坏模式。采用3DEC数值模拟软件,模拟了边坡开挖后坡体变形特征,数值模拟结果表明,边坡浅表层块体以及控制性块体稳定性差,可能导致边坡产生整体失稳。

金沙江深切河谷百胜滑坡演化过程及成因机制

受青藏高原地质构造作用和末次冰期暖湿气候的影响,金沙江深切成谷,高山峡谷区发育大量的大型滑坡,在降雨和河(库)水升降等作用下复活。为了分析降雨型深切河谷的斜坡稳定性机制,以百胜滑坡为例,采用地面调查和地质力学分析方法,对滑坡的演化过程、形成机制、地质力学模型进行研究。研究表明,滑坡形成及复活演化过程可分为原始斜坡、岩体卸荷劣化、挤压塑性流变、降雨诱发失稳、滑体解体压密蠕滑、局部复活等6个阶段。在深切河谷的形成过程中,斜坡岩体在卸荷拉裂、后期水弱化和泥化等多种耦合作用下由稳态逐步演化至失稳。计算结果表明,天然工况下稳定性系数为1.12,处于基本稳定状态;暴雨及库水位涨落工况下稳定性系数为0.98,失稳破坏。

鲜水河流域地质灾害时空分布规律及孕灾环境研究

鲜水河是青藏高原隆起过程中沿鲜水断裂带形成的年轻河流,流域内新构造运动活跃、气候变化异常,是我国地质灾害高易发区,共发育各类地质灾害627处,具有显著的"线—带—片"空间特点;季节性、周期性等时间特点。基于1973年炉霍7.9级地震以来的调查资料,结合近5年来对流域内各县进行的1:5万地质灾害详查工作,对孕灾环境条件进行深入研究,得出的主要认识有:(1)地形地貌是地质灾害孕育的物理条件。高程控制人类居住与活动范围,控制气候、植被等垂直分带。斜坡坡度、坡型、坡体与岩体结构、沟谷微地貌控制不同类型、规模、稳定性或易发性的地质灾害。(2)地层岩性是地质灾害孕育的物质基础。不同的地层岩性、土石组成、内部结构、分布、物理力学特性,控制不同类型地质灾害。(3)地质构造、地震、活动断裂是地质灾害孕育的内动力条件。褶皱控制地形地貌,地质构造结构面控制岩土体变形破坏的空间位置和边界,地质构造控制山体斜坡地下水分布和运动规律,活动断层控制岩土体持续变形破坏时间。(4)降雨是地质灾害孕育的外动力诱发条件。降雨增加斜坡体自重、浸润斜坡的软弱结构面、降低斜坡稳定性,为泥石流形成提供水动力作用,是泥石流流体的重要组成。

川西地区地质灾害发育特征与时空分布规律

川西地区受青藏高原隆升和发育于青藏高原的大江大河深切割等作用,共发育地质灾害16411处,以滑坡和泥石流为主,是我国地质灾害高风险地区。本文采用资料收集、数理统计、Arcgis软件分析等方法分析发现,川西地质灾害具有成因机制复杂,突发性、群发性与链生性、危害大等特点。形成机理差异大,滑坡变形模式以滑移-拉裂、蠕滑-剪断、倾倒折断等模式为主;泥石流形成机理主要为土力-水力驱动型和堵溃型;崩塌失稳主要表现为滑移式、倾倒式和坠落式。发育分布规律在低山和中山区呈带状,和沿活动断裂带和深切河谷呈线状集中分布;受地震和强降雨影响,地质灾害年际变化大,2008、2009、2013年、2017年地质灾害频发、高发和群发期。

金沙江中游巴塘县地质灾害发育特征及成灾规律分析

金沙江流域地处青藏高原东南缘，地跨我国地势一、二阶梯过渡带，地质环境条件脆弱，属地质灾害高易发区。巴塘县位于金沙江中游，目前调查发现各类地质灾害隐患点486处，以泥石流和不稳定斜坡为主。其中泥石流151处，不稳定斜坡133处，崩塌109处，滑坡93处。通过对巴塘县地质灾害详细调查与测绘，对地质灾害的发育特征、分布规律及其影响因素进行了深入研究，结果表明：（1）巴塘县地质灾害发育类型多，点多面广、密度大，分布不均衡，成条带、群片状分布；（2）地质灾害的分布与地形地貌有密切的关系。主要沿金沙江高山峡谷区及其支沟流域的深切河谷区、丘状高原与峡谷区的地形转折带集中分布。大多数的不稳定斜坡、崩塌、滑坡发育在高程2500～3500m。（3）地质灾害受地质构造控制，时空分布差异明显。地质灾害隐患点集中沿巴塘－莫西活动构造带、金沙江构造带分布。（4）不同的岩性决定了地质灾害的类型。滑坡、不稳定斜坡主要发生在第四系松散土体中，崩塌主要发育于岩浆岩、玄武岩、火山岩、细砂岩等硬岩、较硬岩岩体；软的石英片岩、绢云片岩、绿片岩为主的岩组，岩石破碎，为泥石流提供丰富的物源。

青藏高原东南缘活动断裂地质灾害效应研究现状

青藏高原东南缘不同性质、不同类型、不同特点活动断裂发育且较为活跃,自2008年汶川地震发生以来,相继发生了玉树地震、庐山地震、鲁甸地震等。地震引发、触发、诱发产生了大量地质灾害,造成了惨重的生命财产损失。通过收集与分析相关资料,对青藏高原东南缘活动断裂地质灾害效应研究进展与取得成果进行了归纳总结,从活动断裂地质灾害主要控制因素,地质灾害发育特征、空间分布规律、演化模式、形成机制,不同性质断裂控制效应、断裂两盘差异效应、地震动参数效应、地形地貌效应等地质环境效应和地质灾害力学效应等方面进行了综述。在此基础上,对活动断裂地质灾害效应研究中存在的如不同类型活动断裂和不同震级地震与地震地质灾害相关性、以及地震地质灾害监测与风险评估等问题或重点研究方向进行了探讨,其研究结果为地震地质灾害致灾机理、风险评估、防灾减灾等研究提供参考。

喜德采书组“8·31”滑坡工程地质特征及运动过程

受青藏高原新生代快速隆升和河流的快速下切影响,在我国西南山区高山峡谷、高地应力场、频繁的地震活动、暴雨及人类活动等内外动力作用下,河谷地段常形成暴雨诱发滑坡→堵江→堰塞湖灾害链。2012-08-31,四川喜德县遭遇200 a一遇的特大暴雨,日最大降雨量达149.2 mm。热柯依达乡上游1.5 km处发生大型碎屑岩滑坡,体积为520×104m3,堵河形成堰塞坝。堰塞湖水位上升28.6 m,库容量达120×104m3,威胁下游9个乡镇与县城约1.29万人的生命财产安全。基于对滑坡及堰塞坝的工程地质测绘,分析了滑坡的平面、空间形态,滑坡体、堰塞坝的物质结构、变形破坏特征。研究了滑坡运动过程的地质力学模式,推导出本构方程。主要认识有:1.滑坡体物质主要分为散体、层状碎裂、层状块裂结构。2.滑坡失稳运动地质模式为:强降雨诱发滑体产生后退式拉裂蠕滑启动;在岩体裂隙中静水压力和动水压力作用下,和前缘良好临空条件结合,产生高速滑动,凌空飞行;受河谷、对岸山体阻挡,急速停止,解体、破碎,堆积于河谷,堵断河流形成堰塞体。3.滑坡启动失稳力学模式主要为潜水和承压含水层混合模式。天然工况下稳定性系数为1.18,处于基本稳定状态;暴雨工况下为0.92,失稳破坏。推导出滑坡短程飞行、碎屑流运动本构方程。4.堰塞坝整体稳定性好,发生管涌或流土溃决的可能性小,主要以"漫顶"模式逐级冲刷破坏。

川藏铁路雅砻江深切峡谷区滑坡早期识别研究

川藏铁路自东向西横穿雅砻江段高山峡谷区,沿线滑坡地质灾害频发,且具有强隐蔽性、高突发性、强链状性、强破坏性等特点,严重威胁川藏铁路的建设和运营安全。为了实现对深切峡谷区重大滑坡地质灾害早发现早防范,采用孕灾环境条件分析、高精度遥感、InSAR监测技术、无人机航拍等“星-空-地”识别技术,对深切河谷滑坡进行早期识别。获取深切峡谷区滑坡包括孕灾环境、斜坡空间几何结构、斜坡灾变演化特征等指标,构建深切峡谷区滑坡早期识别方法及指标体系,并运用该识别方法对典型滑坡甲西滑坡进行识别验证。以期为深切峡谷区滑坡地质灾害早期识别和防灾减灾等工作提供参考。

甘孜县四通达沟泥石流的形成特性

川西高寒地区泥石流的形成机理、运动过程、动力特性,受高原地形地貌、地质构造、地层岩性、气候条件等影响具有独特性。以四川省甘孜县四通达沟泥石流为例,通过对泥石流清水汇流区、物源区、堆积区的详细调查、测绘和泥石流堆积物样品分析,研究了高寒高海拔地区泥石流的成因和特征,综合分析了泥石流的动力特性。研究表明:(1)流域地形高差大,沟道坡降比高,为泥石流形成提供了良好的地形条件;(2)流域汇水面积大,易形成短时暴雨的高原气候为泥石流的形成提供了水源条件;(3)该流域发育于川西高寒地区,处于寒温带、亚寒带、寒带等气候变化带,立体变化显著。强日照,大温差的气候条件使得岩石差异风化、冻融作用强烈,以及受鲜水河断裂带的影响,使岩体破碎,土体结构松散,为泥石流的形成提供了丰富的物源。

四川省泸定县Ms6.8级地震地质灾害发育规律与减灾对策

2022年9月5日四川省泸定县发生Ms6.8级地震,诱发大量次生地质灾害。为深入认识此次地震地质灾害发育分布规律及特征,分析地质灾害发展趋势及潜在风险,文章基于现场调查获取的一手资料,结合震区首轮地质灾害排查成果、遥感解译和区域地质背景综合研究,对地震地质灾害的特征、控灾条件及防灾减灾对策进行了研究。结果表明:截至2022年9月14日22时,地震重灾区泸定县和石棉县境内,地震共诱发有威胁对象的地质灾害隐患点565处(包括崩塌331处、滑坡234处),导致81处已有地质灾害隐患点加剧变形;地震诱发的地质灾害类型主要以中、小型群发性高位崩塌和滑坡为主,主要集中分布在震中附近地震烈度Ⅸ度区域,包括泸定县磨西镇、得妥乡、得妥乡—德威镇段大渡河两岸及石棉县草科乡、王岗坪乡;根据汶川地震经验,认为位于地震烈度Ⅸ度区内的湾东河等流域,在未来5 a内泥石流将处于活跃期,泥石流防治工程设计需考虑其高频率、黏性泥石流等特征;得妥乡—德威镇段大渡河两岸残留在坡面的崩滑体在降雨作用下易转化成坡面泥石流,建议在防治工程设计时要充分考虑2种灾害类型的转化形式。研究可为震区地震地质灾害防范及灾后重建规划提供科学参考。

西南山区典型地质灾害链成灾模式研究

西南山区是中国地质灾害链最发育、成灾最严重的地区。为深入认识区域地质灾害链成灾模式,文章在系统收集西南山区历史上19次典型重大灾害事件基础上,分析了地质灾害链的主控因素及成灾特征,总结了滑坡型、崩塌型、泥石流型3类灾害链分类模式及5种链式成灾过程,并选择每一类中的典型地质灾害链成灾过程进行了剖析,在此基础上对地质灾害链成灾机理研究、数据库构建、技术标准体系建设及跨界流域链式灾害风险防控机制构建等进行了展望,提出了地质灾害链防范建议,旨在为区域地质灾害防灾减灾规划、重大工程与城镇建设安全提供参考。

二十世纪以来西南地区地质灾害研究历程与展望

西南地区发育有我国近30%的地质灾害隐患点,是我国地质灾害成因最复杂、数量最多、灾情最严重的地区之一,为更好地了解西南地区地质灾害研究历史和防灾减灾工作,本文在系统梳理西南地区地质灾害发育分布规律及危害特征现状基础上,简要回顾了二十世纪以来西南地区地质灾害研究的主要历程,并分三个主要阶段对所取得的进展和成效进行了总结。在此基础上,对未来西南地区地质灾害的主要研究趋势进行了展望,提出了西南地区地质灾害研究应重点关注高山极高山区高位远程地质灾害识别技术、特大地质灾害链形成机理与风险防控、基于地质灾害孕灾背景大数据智能挖掘的风险动态评价等,可供西南地区地质灾害研究与防治参考。

鲜水河断裂带炉霍7.9级地震地质灾害研究

鲜水河断裂带是中国西南地区一条现今活动强烈的大型左旋走滑断裂带,局部具挤压性质,具有规模大、活动性强、地震频度高、强度大且往复迁移等特点。鲜水河断裂带发生的地震,诱发了大量的地质灾害,尤其是1973年炉霍7.9级地震。在基于前人资料之上,结合现场调查,对炉霍7.9级地震诱发滑坡的类型、规模、分布规律、运动特征,地震滑坡与地层岩性、地形坡度的敏感性以及滑坡机理进行了分析研究,并与2008年汶川地震滑坡进行了对比分析,为今后该地区地震滑坡灾害的防治减灾提供必要的的借鉴和依据。

孙水河流域地质灾害链类型结构与断链对策

孙水河流域地质环境条件复杂,人类工程活动强烈,崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害发育,水土流失问题严重,地质灾害在形成与发展演化过程中呈现出明显的链式效应。采用野外调查、遥感解译和综合分析相结合方法,查明了孙水河流域地质灾害链的主要诱发因素:强降雨、人类工程活动及其共同作用;基于灾害链激发环、灾害链演化环、灾害链损害环分别论述了孙水河流域境内强降雨、人类工程活动及两者共同作用下诱发地质灾害链的类型结构和成灾特征;从监测预警网络建设、防灾减灾体系完善、地质灾害综合治理实施以及地质环境保护和植被恢复推进等方面,提出了孙水河流域地质灾害链的断链对策。

基于不同耦合模型的县域滑坡易发性评价对比分析——以四川普格县为例

为有效预测县域滑坡发生的空间概率,探索不同统计学耦合模型滑坡易发性定量评价结果的合理性和精度,以四川省普格县为研究对象。选取坡度、坡向、高程、工程地质岩组、断层和斜坡结构等6项孕灾因子作为评价指标体系,基于信息量模型(I)、确定性系数模型(CF)、证据权模型(WF)、频率比模型(FR)分别与逻辑回归模型(LR)耦合开展滑坡易发性评价。结果表明:各耦合模型评价结果和易发程度区划均是合理的,极高易发区主要分布于则木河、黑水河河谷两侧斜坡带,面积介于129.04~183.43 km^(2)(占比6.77%~9.62%),各模型评价精度依次为WF-LR模型(AUC=0.869)>I-LR模型(AUC=0.868)>CF-LR模型(AUC=0.866)>NFR-LR模型(AUC=0.858)。研究成果可为川西南山区县域滑坡易发性定量评估提供重要参考。

积石山Ms6.2级和泸定Ms6.8级地震地质灾害发育规律对比

2023年积石山Ms6.2级地震是继2022年泸定Ms6.8级地震后在青藏高原东缘—东北缘地区发生的又一次强震事件。2次地震均诱发大量地震地质灾害,但由于发震断层类型、地质和地貌等条件的差异,2次地震地质灾害发育分布规律呈现显著的差异性。为揭示不同震区地震地质灾害发育规律,本研究采用地面调查、遥感解译和空间叠加统计等方法,对比分析了积石山和泸定地震地质灾害发育分布特征和控灾因子。结果表明:断层类型控制了同震地质灾害的发育优势坡向和垂向空间展布,即“背向坡效应”和“上下盘效应”;地貌条件是影响同震地质空间分布的主要因子,即川西高山峡谷地貌中“线状”分布和陇西黄土地貌中“面状”分布;特殊土体类型、气候、植被覆盖等差异性是同震地质灾害调查与应急处置中需要重点关注的因子。本次研究可为不同断层类型和不同地貌区同震地质灾害重点防范区范围划定、趋势预测和灾后重建提供科学参考。

川西雅江地区构造-岩石变形特征及其控灾机制

川西雅江地区发育系列复式背斜、复式向斜及其伴生断裂的褶-断式构造组合样式。受强烈构造改造,岩石变形主要呈现出柔性滑脱、顺层剪切、脆性弯折、沿结构面强卸荷、大位移错动、断层破碎以及褶皱劈理化等7类样式。构造-岩石组合塑造着该区域雅砻江展布与深切河谷的演化,而河谷演化与构造改造共同控制着区域滑坡、崩塌等地质灾害的发育与分布。不同的岩石变形样式孕育不同类型的地质灾害,而岩性组合关系控制地质灾害发育的规模。受砂岩板岩互层弯折变形的控制,斜坡主要产生倾倒弯折→拉裂→滑移→失稳破坏→堵塞河道或阻断道路等多阶段变形破坏模式,形成雅江地区滑坡灾害最主要的成灾模式。

川西高原的岩土体的冻融破坏类型及其灾害效应

[目的]探明川西高原冻融过程对岩土体的破坏类型、成因机制及其产生的灾害效应。[方法]通过对川西高原道孚县全县境内的地质灾害详细调查,对冻融破坏类型进行了室内统计分析,并在此基础上总结了冻融过程所产生的灾害效应。[结果]提出了冻融过程产生"剥皮效应"、滑坡的"浅表层效应"及泥石流物源的"碎化效应";发现川西高原上的泥石流流体携带块石含量较少且粒径多小于1m,其成灾模式多以於埋破坏为主;县境内约70%的滑体厚度小于20 m滑坡,多以浅层小规模为主,危害相对较小。[结论]道孚县境内发育的泥石流具有相对较弱的冲击力,防治时应以疏导工程为主;道孚县境内发育的滑坡具有规模相对小的特点,且易在冰雪融水或降雨作用下产生滑动,地表排水对其稳定性的维持极为重要。