金沙江上游白格滑坡黏土化蚀变岩的灾变力学行为研究

金沙江构造结合带是典型的板块碰撞作用形成的构造混杂岩带,不仅地质结构复杂,而且发育了工程特性极差的特殊岩土体。本文在金沙江上游白格滑坡成因机理调查与分析过程中,新发现了巨型滑坡体后缘滑壁发育厚度较大、分布较连续的黏土化蚀变岩,是构成滑动带的重要组分。基于相关样品的原位测试和室内系统的物质组成、耐崩解、环形剪切、动三轴等物理力学试验研究,揭示了黏土化蚀变岩的灾变力学特性及其在白格滑坡形成演化中的作用。主要结论如下:1)白格滑坡黏土化蚀变岩是金沙江构造结合带中蛇绿岩蚀变的产物,蚀变程度高,蚀变系数介于0.64~0.86之间,黏土矿物成分以伊利石为主、伊/蒙混层矿物次之,遇水极易崩解,崩解指数达50%以上;2)黏土化蚀变岩中工程性质最差的是蚀变黏土,水和振动荷载作用下剪切强度弱化显著,含水率由10%增至20%后剪切强度降幅达34%,动强度远小于其静强度,并随着振动次数的增加不断降低,蚀变黏土是促进斜坡岩体结构面贯通、破坏的重要因素;3)白格滑坡滑动面的形成受节理结构面与黏土化蚀变岩联合控制,整体上可分为2种模式:黏土化蚀变岩厚层软弱夹层型和充填节理裂隙贯通型;4)金沙江上游发育的不少巨型高位滑坡与黏土化蚀变岩不良工程特性具有密切的关系,岩体结构与特殊岩性的组合是值得关注的区域性易滑地质结构。以上结论对于青藏高原东缘大江大河岸坡稳定性分析和防灾减灾具有较好的启示意义。

金沙江上游扎马古滑坡复活特征及堵河危险性分析

随着人类工程活动不断加剧和极端天气的频繁出现,古滑坡复活堵江问题日益突出,严重威胁着山区城镇安全。以金沙江上游巴曲右岸扎马特大古滑坡为例,采用无人机航测、现场精细调查和数值模拟分析等方法,查明了古滑坡复活特征,剖析了不同重现期降雨条件下滑坡的稳定性和失稳概率,模拟研究了不同工况下滑坡运动过程、堆积范围及堵河危险性。结果表明:(1)扎马古滑坡前缘局部复活主要表现为地表变形迹象清晰,呈现牵引式渐进破坏的特点,前缘复活区体积约185万m^(3),存在进一步失稳滑动可能;(2)滑坡前缘在天然状态下稳定,20年一遇的月极值降雨条件下处于不稳定状态,失稳概率为87.95%,50年、100年一遇的月极值降雨条件下前缘与后部整体处于不稳定状态,失稳概率分别为58.75%、68.60%;(3)前缘失稳或前缘与后部连续失稳后,滑坡体在沟口处达到的最大速度分别为9、11 m s,滑移距离最远可达480 m,在巴曲沟道形成高度约42~48 m的堰塞坝;(4)堵塞巴曲后形成的回水可能淹没滑坡上游德达乡段G318国道、居民建筑及场站等基础设施,涉及范围约0.81~1.02 km^(2),形成的堰塞湖可能在7天内发生漫坝,应引起重视。

青藏高原构造混杂岩带的孕灾地质基因与重大工程地质问题研究

孕灾地质基因是指一定区域所具有的促进地质灾害孕生的内在关键因素。板块构造混杂岩带所处的特殊构造部位决定了其复杂的演化过程和特殊的地质基因。本文在梳理青藏高原构造混杂岩带地质特征的基础上,总结分析了其孕灾地质基因,包括活跃的地质构造、复杂的水热条件、混杂的岩性组合、特殊的蚀变软岩和构造岩溶导水通道等,是引发重大地质灾害和工程地质安全风险的根源。结合典型案例,剖析了构造混杂岩带大型滑坡的成因类型主要有三大类:构造控制型、泥质软岩控制型和蚀变蛇绿岩带控制型,其中蚀变蛇绿岩带是构造混杂岩带最具特色的易滑地质结构,具有典型的地质构造与特殊岩性联合控制特征。构造混杂岩带隧道工程变形破坏主要有塌方、水平收敛、环向收敛、底鼓和错断等五种模式,黏土化蚀变软岩的不良工程特性是制约构造混杂岩带隧道围岩稳定性的重要因素。针对传统的工程地质理论和灾害风险防控技术难以适应构造混杂岩带大规模工程建设面临的挑战,提出了有待深入研究的关键问题和防灾减灾策略。

基于改进YOLOv8的轻量化小麦病害检测方法

为提高小麦病害检测精度,实现将模型方便快速部署到移动端,该研究提出了一种基于改进YOLOv8的轻量化小麦病害检测方法。首先,使用PP-LCNet模型替换YOLOv8网络结构的骨干网络,并在骨干网络层引入深度可分离卷积(depthwise separable convolution, DepthSepConv)结构,减少模型参数量,提升模型检测性能;其次,在颈部网络部分添加全局注意力机制(global attention mechanism, GAM)模块,强化特征中语义信息和位置信息,提高模型特征融合能力;然后,引入轻量级通用上采样内容感知重组(content-aware reassembly of features,CARAFE)模块,提高模型对重要特征的提取能力;最后,使用Wise-IoU(weighted interpolation of sequential evidence for intersection over union)边界损失函数代替原损失函数,提升网络边界框回归性能和对小目标病害的检测效果。试验结果表明,对于大田环境下所采集的小麦病害数据集,改进后模型的参数量及模型大小相比原YOLOv8n基线模型分别降低了12.5%和11.3%,同时精确度(precision)及平均精度均值(mean average precision,m AP)相较于原模型分别提高了4.5和1.9个百分点,优于其他对比目标检测算法,可为小麦病害检测无人机等移动端检测装备的部署和应用提供参考。

基于双层图注意力网络的邻域信息聚合实体对齐方法

针对知识图谱中存在部分属性信息对实体对齐任务影响程度不一致以及实体的邻域信息重要程度不一致的问题,提出了一种结合双层图注意力网络的邻域信息聚合实体对齐(two-layer graph attention network entity alignment,TGAEA)方法。该方法采用双层图神经网络,首先利用第一层网络对实体属性进行注意力系数计算,降低无用属性对实体对齐的影响;随后,结合第二层网络对实体名称、关系和结构等信息进行特征加权,以区分实体邻域信息的重要性;最后,借助自举方法扩充种子实体对,并结合邻域信息相似度矩阵进行实体距离度量。实验表明,在DWY100K数据集上,TGAEA模型相较于当前基线模型,hit@1、hit@10和MRR指标分别提升了4.18%、4.81%和5%,证明了双层图注意力网络在邻域信息聚合实体对齐方面的显著效果。

塔吉克斯坦M_(S)7.2级地震滑坡危险性快速评估及其对中国西部边疆山区巨灾风险防控的启示

2023年2月23日,在中国新疆边境附近的塔吉克斯坦东南部山区发生M_(S)7.2级地震,震源深度10km。按照以往经验研判,地震可能造成山体震损甚至形成较大范围的滑坡灾害(链)。为了快速预估本次地震滑坡灾害情况,本文采用InSAR地表变形观测、遥感解译和模型分析计算等方法,开展了同震滑坡灾害危险性快速评估,揭示了地震滑坡发育分布规律。结果表明:①InSAR地表变形监测显示了本次地震的发震断裂以右旋走滑为主,断裂南侧变形明显,为地震驱动的主动盘;②同震滑坡的极高和高危险区沿地震断裂呈带状展布,主要分布于雪山的角峰、刃脊两侧的高陡部位以及沟谷的陡峻岸坡;③震中附近遥感解译发现,极高和高危险区主要以中小型高位冰岩崩滑为主,具有“点多、面广”的特征。基于以上结果并结合喜马拉雅西构造结地区的地震地质背景,分析了地震地质灾害对中国西部边疆山区的潜在风险,并提出了针对性的巨灾风险防控建议,可为地质活跃区重大工程规划建设地质安全和山区城镇地质灾害防灾减灾提供科学参考。

青藏高原东缘理塘乱石包高速远程滑坡发育特征与形成机理

青藏高原复杂的地质构造背景，导致该区地震频发，加之该区异常的气候变化，大型乃至巨型地质灾害发育多，危害大。在遥感解译、野外地质调查、物探、槽探和地质测年资料分析的基础上，论述了乱石包滑坡的发育特征，并对其形成机理进行分析探讨。认为乱石包高速远程滑坡具有如下特征：①乱石包滑坡的滑动方向垂直于理塘－德巫断裂的北西段，乱石包滑坡顶部接近于现代雪线；②乱石包滑坡最大滑行距离达3.83km，滑坡后壁与前缘堆积区的高差约820m，滑体方量0.64×108~0.94×108m3，平均滑动速度约53.25m/s；③测年资料表明，乱石包滑坡形成1980±30aBP左右；④组成滑坡体的岩性主要为花岗岩，在长期构造活动和冷冻风化作用下，节理裂隙发育，呈碎裂岩体。分析表明，乱石包滑坡受断裂构造、地形地貌和古气候变化影响较大，形成机理复杂：①理塘－德巫断裂全新世以来活动强烈，具有强震地质背景，由该断裂活动形成的强震可能是乱石包滑坡形成的主要因素之一，在地震作用下，坡顶部地震波放大，垂直加速度大于水平加速度，岩体发生震胀和抛掷，从而形成高速远程滑动；②距今1800~2000aBP左右时，青藏高原地区的温度变化较大，该时期发生的大规模冰川活动可能是乱石包滑坡发生的主要因素之一；③地震、气候变化的组合也是引起乱石包滑坡发生的成因之一，并形成一个完整的地质灾害链：地震→雪崩→岩崩→高速碎屑流。

川藏铁路雅安—林芝段典型地质灾害与工程地质问题

川藏铁路是中国正在规划建设的重点工程,穿越地形地貌和地质构造都极为复杂的青藏高原东部。铁路沿线活动断裂发育、地震频发,新建铁路雅安—林芝段直接穿越或近距离展布于龙门山断裂带、鲜水河断裂带等10条大型区域性活动断裂带,部分断裂活动速率值达10 mm/a,潜在强震危险性高。在内外动力耦合作用下,铁路沿线地质灾害极为发育,密集分布于大渡河、雅砻江、金沙江、澜沧江、怒江和雅鲁藏布江及其一级支流、活动断裂带和公路沿线,其中高位远程滑坡及链式灾害、深层蠕变-剧滑型滑坡、地震滑坡等灾害危害严重,成为了铁路建设的"拦路虎"。铁路沿线处于以水平构造应力为主导的高地应力环境,穿越华南主体应力区、龙门山—松潘应力区、川滇应力区、墨脱—昌都应力区和喜马拉雅应力区等5个大的一级构造应力区;雅安—康定段最大主应力方向为NWW—NW向,并向林芝方向呈现NNE向偏转,地应力在平面和垂向空间上表现为强烈局部差异性,如折多山某隧道地应力测试结果揭示了在垂向上存在应力释放区。在高地应力条件下,铁路沿线深埋隧道潜在围岩岩爆和大变形危害风险大。铁路建设应加强活动断裂安全避让、重大地质灾害早期识别和监测预警、深埋隧道地应力和岩爆大变形超前预测预报等工作,科学指导铁路选线与防灾减灾。

中国环境地质研究主要进展与展望

环境地质研究是以人-地相互关系为核心、促进人类与地质环境协调共处的重大课题,受到国内外地质学界普遍关注。本文在简要回顾环境地质学科发展历程的基础上,较系统地总结了国内外环境地质研究的主要进展及存在的问题。结合我国当前生态文明建设和未来发展需求,提出环境地质研究是新时期地质工作的重要使命,未来发展方向和重点领域应涵盖城市地质研究、水资源可持续利用和管理、地质灾害监测与综合防治、生态环境系统保护、地球关键带相关问题研究等,强调学科交叉及新技术新方法的系统性研究,在合理开发利用资源和保护地质环境中发挥重要作用。

川西巴塘断裂带地质灾害效应与典型滑坡发育特征

【研究目的】川西巴塘断裂带地质背景复杂,研究地质灾害发育特征,有利于揭示活动断裂带的地质灾害效应。【研究方法】本文在巴塘断裂带地质灾害成灾背景分析和野外调查研究的基础上,剖析了区域地质灾害分布规律与典型滑坡发育特征,探讨了巴塘断裂带的地质灾害效应。【研究结果】研究认为:(1)巴塘断裂带附近碎裂岩体结构为地质灾害孕育提供了物质基础,断裂剧烈活动(地震)或蠕滑直接诱发地质灾害,断裂带强烈地质灾害效应主要发生在断裂两侧3000 m范围以内;(2)巴塘断裂带地质灾害具有点多面广、分布不均、局部集中等特点,金沙江干流沿岸深切峡谷区发育大量蠕滑型滑坡和历史地震堵江滑坡;(3)巴塘断裂带地震滑坡和古滑坡发育,部分滑坡直接跨越断层,受断裂、降雨和人类工程等内外动力作用的综合影响,局部复活明显。【结论】巴塘断裂带对区域地质灾害发育分布具有显著的控制作用,巴塘断裂带部分居民点和公路存在地质灾害风险,城镇规划区应远离河谷岸坡和泥石流堆积扇等易受地质灾害影响区域。研究成果对于认识青藏高原东缘活动断裂带地质灾害效应和防灾减灾具有重要的科学意义。

青藏高原东缘地质灾害影响因子敏感性分析

青藏高原东缘地形地貌复杂,构造活动强烈,地质灾害频发,尤其是近年来的地震和人类工程活动增加了地质灾害强度,给国家重大工程、区域发展和公共安全等造成了巨大危害。本文首先概述了青藏高原东缘地质灾害成灾背景和发育特征,然后对比分析了不同区域地质灾害发育分布密度的差异性,重点剖析了地质灾害发育分布与影响因子之间的关系,探讨了影响因子对地质灾害发育分布的控制作用及其敏感性。研究表明,在青藏高原东缘,地形坡度、地形起伏度、斜坡坡型、年24 h最大降雨量、河网密度、到断裂距离、地震动峰值加速度、工程地质岩组和人类活动强度等9个因子具有较高的地质灾害敏感性,而斜坡坡向和年均降雨量具有较低的地质灾害敏感性。研究结果有利于加深对青藏高原东缘地质灾害成灾背景的认识,也可以为建立青藏高原东缘地质灾害评价指标体系提供重要参考。

甘肃舟曲南峪江顶崖古滑坡发育特征与复活机理

江顶崖古滑坡位于甘肃舟曲白龙江左岸,区内地形地貌和地质构造复杂,多高山峡谷且河流纵坡降大,晚第四纪以来强烈活动的坪定—化马断裂带从区内通过,造成地层岩性极为破碎,古滑坡发育,且复活特征明显。在遥感解译和现场调查的基础上,对江顶崖古滑坡的发育特征和复活机理进行分析,认为江顶崖古滑坡堆积体方量为41×106～49×106m3,为在地质历史上形成的巨型古滑坡,位于坪定—化马断裂带及其次级断裂形成的断裂带内。根据滑坡不同位置和坡体结构特征,将江顶崖古滑坡共划分为古滑坡崩塌区、滑坡岩体变形区、古滑坡堆积区等3个大区,以及4个古滑坡复活区等7个区域,坡体内断错陡坎和拉裂缝极为发育。江顶崖古滑坡的中部复活区是主要变形和破坏区,1991年和2018年的复活区均位于该区域内,2018年复活滑坡体体积为480×104～550×104m3,为缓慢滑动的牵引式滑坡。江顶崖古滑坡复活机理复杂,在断裂活动和地震作用下形成的破碎岩土体和斜坡结构特征为滑坡复活提供了内因,强降雨作用增加了坡体自重并弱化了岩土体的力学强度,在暴雨期形成的强烈河流侵蚀作用进一步切割坡脚,从而诱发滑坡的复活;因此,江顶崖古滑坡是在内外动力耦合作用下形成的典型古滑坡复活案例。目前江顶崖古滑坡区域内的4个滑坡复活区仍处于蠕滑状态,在强降雨和河流侵蚀等作用下极可能再次发生复活,并造成堵江和毁坏国道等灾害事件。

四川茂县新磨村高位滑坡铲刮作用分析

2017年6月24日,四川省茂县叠溪镇新磨村发生高位顺层山体滑坡,滑动高差达1 160 m,滑动平距约2 200 m。该滑坡的滑动方量巨大,与其滑动过程中产生的铲刮效应有关。为分析其铲刮效应,文章通过现场调查、遥感影像解译和无人机航拍图像,确定该滑坡的滑动全过程为:多次历史地震造成滑坡源区岩体结构破碎,降雨沿顶部裂隙入渗导致水压力增大及石英砂岩中的薄层板岩软化,在长期疲劳效应下斜坡上部岩体最终发生滑动;上部滑体在运移过程中,对斜坡中部浅表风化层、部分基岩及下部老滑坡堆积体进行铲刮并重新堆积。采用Rockfall软件模拟源区滑体的运动路径、速度与能量,结果表明:在碎屑流区和老滑坡堆积区都存在明显的集中铲刮作用,整个滑坡的高危险区也主要位于该区域,所以危险性分区可代表不同滑坡区域的铲刮程度。计算得两个区域的铲刮方量分别为4. 9×10~6,4. 38×10~6m^3,滑坡总方量为13. 35×10~6m^3。该模拟和计算方法迅速有效,可为以后类似滑坡的应急、救灾和铲刮方量计算提供参考。

川西郭达山隧道水平孔地应力测量与工程意义

新建川藏铁路穿越鲜水河活动构造带,沿线构造应力场极其复杂,隧道围岩工程破坏问题突出。为了揭示该区构造应力场特征,为深埋隧道设计、施工提供基础参数,采用新型水压致裂地应力测量系统在川西郭达山隧道水平孔获得10段有效地应力测量数据,最大测量深度达508.10 m,创造了水平孔地应力测量最深记录。测量结果表明,在148.4~508.1 m测量深度范围,郭达山隧道水平孔截面上最大主应力值为3.59~13.72 MPa,最小主应力值为3.28~8.36 MPa。根据印模实验结果,除浅部钻孔截面上最大主应力倾角较大外,深部钻孔截面上最大主应力倾角近水平。根据地应力状态将0~280 m段划分为应力释放区,280~330 m段为应力集中区,大于330 m段为原地应力区。基于地应力测量结果对郭达山隧道水平孔围岩稳定性进行了预判分析,在孔深292.9 m、508.10 m处隧道围岩有轻微至中等程度岩爆可能,其余段无岩爆可能性。

基于InSAR技术的古滑坡复活早期识别方法研究--以大渡河流域为例

近年来,青藏高原东缘高山峡谷区古滑坡复活呈现活跃趋势,并造成重大灾害损失,因此古滑坡复活的早期识别成为地质灾害研究领域普遍关注的课题。本文以大渡河流域为例,在古滑坡发育特征调查分析的基础上,提出了基于InSAR技术的古滑坡复活早期识别的一般步骤:①分析古滑坡及周边主要SAR数据源及其适宜性,制定最优InSAR监测方案;②通过InSAR综合观测,获得高质量的长时间序列变形,筛选显著变形部位(特征点);③根据特征点的时序变形曲线,进行古滑坡复活的演化阶段判别和稳定性预测。基于斋藤原理,提出了古滑坡复活的三段式演化过程;结合PS-InSAR监测的累积位移-时间曲线,提出了将弹性变形与匀速变形之间的拐点作为古滑坡复活的起点标志,把匀速变形向加速变形转变的拐点作为复活失稳的标志,为高山峡谷区隐蔽型古滑坡复活的早期识别提供了新途径。

西藏加查拉岗村巨型古滑坡发育特征与形成机理研究

青藏高原地质构造活跃,内外动力作用强烈,加之气候异常变化,区内大型滑坡发育。以雅鲁藏布江断裂附近新发现的拉岗村古滑坡为研究对象,在现场调查、槽探揭露、地质测年和工程地质分析等基础上,对其发育特征及成因机制进行了分析研究。研究表明,(1)拉岗村滑坡属巨型岩质滑坡,体积达3.6×107 m3,最大水平滑动距离约3050m,滑坡后壁与堆积体前缘高差达965m,最大运动速率达78.1m/s,具明显高速远程特征;(2)受冷冻风化和冰体"楔劈"作用影响,滑坡后部岩体崩裂,全新世以来气候变化冰川逐渐消退,融雪降水入渗加剧劣化岩体结构,降低岩体强度;(3)根据14 C和10Be测年结果,拉岗村古滑坡形成于距今4140~9675a,沿雅鲁藏布江断裂发生的强震可能是该滑坡的直接诱因,岩体受到地震抛掷力作用,原有节理裂隙和新生破裂面发生张剪-拉裂破坏迅速贯通,首先沿断裂附近碎裂结构岩体发生破坏,上部岩体随之失稳并高速下滑。该研究可为认识青藏高原断裂带内大型古滑坡的形成机理提供借鉴。

一种连续式跨声速风洞总压控制方法设计

总压是连续式跨声速风洞关键流场参数,高总压控制精度能提高试验数据的准确性,加快调节速度对缩短马赫数极曲线时间具有重要意义。针对连续式跨声速风洞试验工况多、调节手段多等特点,对连续式跨声速风洞压力调节系统及多种流场调节手段下的压力耦合特性进行分析研究,建立了连续式跨声速风洞总压控制精度和调节阀特性的对应关系,并以此设计出不同工况的阀门组合控制策略,采用分段变参数加模糊PID控制算法实现总压的闭环控制。风洞试验结果表明:在保证每条马赫数极曲线时间的同时,总压控制精度达到0.1%,控制方法能够有效满足连续式跨声速风洞总压控制要求。

金沙江上游特米古滑坡堰塞湖形成与溃决时间讨论

开展古滑坡堰塞湖形成演化过程研究,可以揭示古灾害地质环境效应,重建区域构造历史活动序列和古气候演变特征。特米古滑坡发育于金沙江上游巴塘段,滑坡堆积地貌和堰塞湖相沉积物保存较好,是研究区内古地质环境的良好载体。在遥感解译、无人机测绘、现场调查和地质测年的基础上,结合前人研究成果,分析探讨了特米古滑坡发育特征、堰塞湖形成时间与溃决演化过程。结果表明,特米古滑坡是特大型岩质历史堵江滑坡,滑坡堰塞湖实际形成时间应该远早于2.15 ka BP,历史上曾发生过多次溃决,完全溃决时间大约为1.08 ka BP,堰塞湖稳定保存时间大于1.07 ka。金沙江巴塘段大型堵江滑坡群并非由单次地质事件形成,而是由金沙江断裂带多次强烈地震诱发。

新时期1∶50000工程地质调查规范编制的思考

区域工程地质调查工作发展至今经历了大半个世纪,从最初的针对单一工程地质问题的专项调查,发展成为调查内容丰富、包含学科广泛、解决问题多样的综合地质调查。《1∶50000工程地质调查规范》从目的任务、调查内容、技术手段、评价方法以及成果表达等方面规定了现阶段工程地质调查工作,使得调查工作更加规范、服务保障更加有效、评价结果更加科学、成果表达更加实用。建立工程地质调查综合信息平台,完善理论与技术方法,提升成果表达是今后工程地质调查工作的重点。

川藏铁路交通廊道地质调查工程主要进展与成果

川藏铁路是我国正在规划建设的重点工程,由于其位于地形地貌和地质构造都极为复杂的青藏高原东部,在铁路规划建设中面临一系列迫切需要解决的关键地质问题:区域性活动断裂与断错影响、地质灾害、高地应力及其引起的岩爆和大变形、高温热害、断裂带高压水与涌水突泥、高陡边坡稳定性等。为满足技术支撑川藏铁路规划建设、精准服务国家重大战略实施的需要,中国地质调查局部署了“川藏铁路交通廊道地质调查工程”,聚焦制约川藏铁路规划建设的关键问题,充分发挥地质调查工作对国家重大工程规划建设的支撑作用。2019年主要完成铁路沿线1∶5万区域地质调查1350 km 2、1∶5万地质灾害调查5000 km 2,建设6口大地热流地质参数井、8个地温监测站,完成地应力测量20孔,编制完成11份地质调查专报,提出的大渡河大桥段、理塘车站段、毛垭坝盆地段等线路优化建议/防灾建议被采纳;首次将1∶5000大比例尺航空物探技术引入复杂山地铁路工程勘察,创新形成千米级超长水平钻孔定向取心钻进技术,实现500 m深的水平孔地应力测量突破等。该工程通过2019年调查研究,全力提升了铁路沿线地质调查程度与精度,并创新了复杂艰险山区重大工程地质问题与探测技术、地质灾害风险防控理论与减灾关键技术,有效支撑服务了川藏铁路规划建设。