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金沙江结合带高位远程滑坡失稳机理及减灾对策研究——以金沙江色拉滑坡为例

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岩土工程学报 2021年第4期43卷 688-697,I0004,F0003页

作者：朱赛楠殷跃平王猛朱茂王晨辉王文沛李俊峰赵慧中国地质环境监测院北京100081 四川省地质调查院四川成都610081 北京东方至远科技股份有限公司北京100081 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心河北保定071051

金沙江结合带是一条以强烈挤压为主的活动性断裂带,带内经强烈侵蚀切割形成褶皱高山与深切河谷地貌,岩体结构复杂破碎,软弱岩层发育,流域性特大高位地质灾害频繁发生。以金沙江色拉滑坡为例,采用现场调查测绘、多期遥感数据分析、InSAR... 详细信息

金沙江结合带是一条以强烈挤压为主的活动性断裂带,带内经强烈侵蚀切割形成褶皱高山与深切河谷地貌,岩体结构复杂破碎,软弱岩层发育,流域性特大高位地质灾害频繁发生。以金沙江色拉滑坡为例,采用现场调查测绘、多期遥感数据分析、InSAR动态观测、物探、地表位移监测等手段,详细分析了色拉滑坡的基本特征、变形过程、形成机理及发展趋势,并结合金沙江水电开发及特殊地质条件探讨了高位堵江滑坡早期识别与灾害风险管理问题。形成认识如下:色拉滑坡前后缘高差693 m,体积约6520×104 m3,属于典型特大高位滑坡。可分为后部下错变形区(Ⅰ)、中部拉裂变形区(Ⅱ)和前部应力集中区(Ⅲ)3个变形区。受地质构造、地层岩性、降雨与河流冲刷侵蚀等作用影响,失稳模式为多级渐进式破坏,未来滑坡前部发生破坏失稳的可能性较大。采用空天地一体化等先进技术手段,可及时识别高位滑坡变形区域与变形量等信息,为此类流域性灾害链防灾减灾提供科学依据。

关键词：金沙江结合带高位远程滑坡失稳机理 InSAR 早期识别

考虑颗粒状态转化的高位远程滑坡数值模拟方法

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岩石力学与工程学报 2023年第7期42卷 1623-1637页

作者：高杨殷跃平李滨张晗吴伟乐中国地质科学院地质力学研究所北京100081 自然资源部活动构造与地质安全重点实验室北京100081 中国地质环境监测院北京100081 长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710061

高位远程滑坡运动过程复杂,滑体状态多变,动力学机制和反演预测技术一直是防灾减灾研究中的重点和难点问题。通过调查分析、理论研究和数值技术研发,揭示高位远程滑坡运动过程中基于密集程度的多态转化动力过程,综合SPH和DEM算法提出基... 详细信息

高位远程滑坡运动过程复杂,滑体状态多变,动力学机制和反演预测技术一直是防灾减灾研究中的重点和难点问题。通过调查分析、理论研究和数值技术研发,揭示高位远程滑坡运动过程中基于密集程度的多态转化动力过程,综合SPH和DEM算法提出基于动力学本构转化的滑坡后破坏(LPF3D)数值模拟方法。研究结果显示:(1)通过实际滑坡视频分析和颗粒滑槽试验记录,认为滑坡运动中具有一定空间效应,滑体颗粒呈现了浓密态、稀疏态、超稀疏态,颗粒状态是时刻变化和相互转化的;(2)采用体积分数作为离散颗粒数量和颗粒状态转化的判别标准,提出不同动力学本构求解滑坡运动中不同状态的数值计算方法和临界体积分数取值;(3)基于多态转化理论的宏观连续介质算法反演了重庆武隆鸡尾山滑坡碎屑流实际案例,模拟结果同实际堆积结果基本一致;(4)LPF3D数值模拟方法在计算滑坡后破坏的运动过程,实现了颗粒状态转化和满足实际颗粒数量的高效计算,并提高了计算收敛稳定性,计算优势明显。综上研究,认为在高位远程滑坡风险调查与动力过程研究分析中,应当充分考虑滑体颗粒状态变化和实际颗粒数量的影响,滑坡后破坏LPF3D数值模拟方法为高位远程滑坡的风险评估预测提供了高效和定量化的可选方法。

关键词：边坡工程高位远程滑坡颗粒状态 LPF3D数值模拟

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西藏易贡高位远程滑坡研究进展与展望

地质通报 2023年第10期42卷 1757-1773页

作者：袁浩郭长宝吴瑞安闫怡秋杨志华中国地质科学院地质力学研究所北京100081 自然资源部活动构造与地质安全重点实验室北京100081

高位远程滑坡指剪出口高、滑动距离长、体积大和速度快的滑坡,具有强动能、强烈碎屑化-流体化、铲刮效应等特征,滑坡及其诱发的灾害链对人类生命财产安全、路桥基础设施、水利水电工程等危害巨大。在遥感解译和野外调查的基础上,总结了2... 详细信息

高位远程滑坡指剪出口高、滑动距离长、体积大和速度快的滑坡,具有强动能、强烈碎屑化-流体化、铲刮效应等特征,滑坡及其诱发的灾害链对人类生命财产安全、路桥基础设施、水利水电工程等危害巨大。在遥感解译和野外调查的基础上,总结了2000年西藏易贡高位远程滑坡的研究进展,分析了滑坡启滑机制、体积、运动速度、堰塞湖体积、溃坝机制等,进一步揭示了内外动力耦合作用是西藏易贡高位远程滑坡的主要影响因素,以及该滑坡具有溯源侵蚀复发型的周期性启滑机制。基于GIS与高精度DEM进一步核算了易贡高位远程滑坡的体积,认为滑源区崩滑体体积约9225×10^(4)m^(3),滑坡堆积体体积约为2.81×10^(8)~3.06×10^(8)m^(3),其中堆积体体积与国内外研究的认识基本一致。易贡滑坡崩滑源区还发育2个潜在失稳区,潜在崩滑体方量约1.86×10^(8)m^(3),一旦失稳可能再次形成滑坡-堵江-溃坝灾害链,危害巨大,故提出了进一步加强易贡高位远程滑坡潜在崩滑体稳定性研究、灾害链流域性影响范围预测和监测预警等建议,对于指导该区正在规划建设的铁路、水利水电等重大工程建设和城镇防灾减灾具有重要意义。

关键词：易贡高位远程滑坡启滑机制滑坡体积灾害链

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青藏高原高位远程滑坡动力学研究的新问题

地质力学学报 2022年第6期28卷 1090-1103页

作者：高浩源高杨殷跃平张田田万佳威中国地质科学院地质力学研究所北京100081 中国地质环境监测院北京100081 自然资源部活动构造与地质安全重点实验室北京100081

高位远程滑坡动力学机理的研究一直是国际地质灾害领域的难点问题。在青藏高原,由于地质条件复杂,高位远程滑坡表现出更为复杂且强烈的动力作用,出现超高位超远程的链式成灾模式。文章针对青藏高原高位远程滑坡所表现出的三种突出动力... 详细信息

高位远程滑坡动力学机理的研究一直是国际地质灾害领域的难点问题。在青藏高原,由于地质条件复杂,高位远程滑坡表现出更为复杂且强烈的动力作用,出现超高位超远程的链式成灾模式。文章针对青藏高原高位远程滑坡所表现出的三种突出动力学效应--—动力破碎效应、动力侵蚀效应以及流态化效应,从地质特征调查、物理模型试验、数值分析三个层面进行了系统性的综述。针对青藏高原高位远程滑坡目前的研究现状提出了下一步要解决的三个关键科学问题:极端地质环境下高位远程滑坡机理研究、基于尺寸效应的模型试验新方法研究和高位远程滑坡流域性灾害链研究。这些问题将为高位远程滑坡动力学机理的研究和服务工程建设中高位远程滑坡灾害的防灾减灾提供科学依据。

关键词：青藏高原高位远程滑坡动力学效应关键科学问题

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贵州水城“7.23”高位远程滑坡冲击铲刮效应分析

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中国岩溶 2020年第4期39卷 535-546页

作者：高浩源高杨贺凯李滨赵志男陈立川王永甫长安大学地质工程与测绘学院西安710054 中国地质科学院地质力学研究所新构造运动与地质灾害重点实验室北京100081 中国地质调查局北京100037 重庆市地质灾害自动化监测工程技术研究中心重庆401120

以2019年贵州水城“7.23”滑坡为例,采用现场调查、无人机航测和数值模拟技术,分析了滑坡的运动过程和冲击铲刮特征,结果表明:(1)水城“7.23”滑坡属典型的高位远程滑坡,滑体高位启动后冲击下方凸起山脊,铲刮地表残坡积土层,并解体形成... 详细信息

以2019年贵州水城“7.23”滑坡为例,采用现场调查、无人机航测和数值模拟技术,分析了滑坡的运动过程和冲击铲刮特征,结果表明:(1)水城“7.23”滑坡属典型的高位远程滑坡,滑体高位启动后冲击下方凸起山脊,铲刮地表残坡积土层,并解体形成碎屑流,最大铲刮深度可达11 m;(2)模拟结果显示,滑坡运动最大速度为30 m∙s^-1,最大动能达8900 kJ,铲刮体积达46×10^4 m^3,最终体积为116×10^4 m^3,灾害放大效应明显;(3)水城滑坡的冲击铲刮过程可分为冲击嵌入→剪切推覆→裹挟混合三个阶段。

关键词：高位远程滑坡动力学机制冲击铲刮效应数值模拟

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藏东南高位远程滑坡动力学特征及研究难点

工程地质学报 2022年第6期30卷 1831-1841页

作者：汪发武陈也刘伟超高杰同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092

藏东南地区地理位置特殊、地形地貌独特、水力资源丰沛、战略地位重要,规划建设有诸多重大战略性基础设施和建设工程。受构造性隆升、地震活动、海洋性冰川、立体气候和人类工程活动等内外动力因素影响,该区域内密集发育高位远程滑坡地... 详细信息

藏东南地区地理位置特殊、地形地貌独特、水力资源丰沛、战略地位重要,规划建设有诸多重大战略性基础设施和建设工程。受构造性隆升、地震活动、海洋性冰川、立体气候和人类工程活动等内外动力因素影响,该区域内密集发育高位远程滑坡地质灾害,严重威胁重大工程的安全运营。高位远程滑坡具有隐蔽性强、冲击力大、致灾范围广等特点,使得当前的研究面临“起滑机制不清、灾变机理不明、运动预测不准”的挑战,亟需解决复杂地质环境下高位远程滑坡具有的超高起滑势能、超强运动特性和超大致灾能力3个方面的科学问题,有待揭示藏东南地区孕灾环境特征和滑坡分布规律、高海拔脆性岩体起滑机制、高位崩滑体运动形态转化机制和崩滑体流态化远程运动机制等研究难点。基于这些成果构建的高位远程滑坡动力学将有助于指导藏东南重大工程规划建设中地质灾害风险防范的理论依据,对藏东南地区可持续发展具有重要的现实意义。

关键词：藏东南高位远程滑坡滑坡动力学工程地质灾害科学问题

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西藏易贡高位远程滑坡研究进展与展望

地质通报 2021年

作者：袁浩郭长宝吴瑞安闫怡秋杨志华中国地质科学院地质力学研究所自然资源部新构造与地质安全重点实验室

高位远程滑坡是指剪出口高、滑动距离长、体积大和速度高的滑坡，具有强动能、强烈碎屑化-流体化和铲刮效应等特征，滑坡本身及诱发的灾害链对人类生命财产安全、路桥基础设施和水利水电工程等危害巨大。本文在遥感解译和野外调查的基... 详细信息

高位远程滑坡是指剪出口高、滑动距离长、体积大和速度高的滑坡，具有强动能、强烈碎屑化-流体化和铲刮效应等特征，滑坡本身及诱发的灾害链对人类生命财产安全、路桥基础设施和水利水电工程等危害巨大。本文在遥感解译和野外调查的基础上，总结了发生于2000年的西藏易贡高位远程滑坡的研究进展，分析了滑坡启滑机制、体积、运动速度、堰塞湖体积和溃坝机制等方面认识，进一步揭示了内外动力耦合作用是西藏易贡高位远程滑坡的主要影响因素，并且认为该滑坡具有溯源侵蚀复发型的周期性启滑机制。关于易贡高位远程滑坡启滑区的体积已有研究认识差异较大，本文基于GIS与高精度DEM进一步核算了该滑坡的体积，认为滑源区崩滑体体积约5721×104m3，滑坡堆积体体积约为2.81×108～3.06×108m3，其中堆积体体积与国内外研究的认识基本一致。易贡滑坡崩滑源区还发育两个潜在失稳区，总方量约1.86×108m3，一旦失稳可能再次形成滑坡-堵江-溃坝灾害链，危害巨大，本文提出了进一步加强易贡高位远程滑坡潜在崩滑体稳定性研究、灾害链流域性影响范围预测和监测预警等建议，对于指导该区正在规划建设的铁路、水利水电等重大工程建设和和城镇防灾减灾具有重要的指导意义。

关键词：易贡高位远程滑坡启滑机制滑坡体积灾害链

基于SBAS-InSAR技术和BP神经网络的高位远程滑坡危险性分析研究

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昆明理工大学学报（自然科学版） 2024年第3期49卷 65-74页

作者：喜文飞成鑫杨志全刘美杉郭峻杞昆明理工大学公共安全与应急管理学院云南昆明650093 云南师范大学地理学部云南昆明650500 昆明理工大学应急管理部地质灾害风险防控与应急减灾重点实验室云南昆明650093 云南省高校高烈度地震山区交通走廊工程地质病害早期快速判识与防控重点实验室云南昆明650093

高位远程滑坡具有突发性强、致灾范围广等特点,严重威胁人民生命和财产安全.针对滑坡危险性评价过程中评价单元划分缺乏对滑坡形状考虑的问题,利用SBAS-InSAR和BP神经网络模型对云南头寨滑坡进行危险性评价研究.首先,利用2018年4月—201... 详细信息

高位远程滑坡具有突发性强、致灾范围广等特点,严重威胁人民生命和财产安全.针对滑坡危险性评价过程中评价单元划分缺乏对滑坡形状考虑的问题,利用SBAS-InSAR和BP神经网络模型对云南头寨滑坡进行危险性评价研究.首先,利用2018年4月—2019年4月的299幅Sentinel-1A升降轨影像获取研究区时间序列地表形变信息,然后,分别利用斜坡单元和网格单元为评价单元进行对比分析,对初步提取的坡度、坡向、高程等8个评价因子进行皮尔逊相关性分析和多重共线性分析,完善评价因子体系.最后,利用BP神经网络模型对滑坡危险性等级划分.结果显示,考虑滑坡形状的斜坡单元评价效果优于网格单元评价结果,斜坡单元更能反映单体滑坡危险区域的空间分布,且模型AUC值为0.724,表明该模型可适用于单体滑坡.其中极高危险区和高危险区主要分布在滑坡后壁和滑坡侧壁部分区域,极低风险区和低风险区基本处于滑坡面和坡脚区域.本研究结果可为单体高位远程滑坡灾害前期预警和防灾减灾工作提供技术支撑.

关键词：高位远程滑坡 SBAS-InSAR技术 BP神经网络评价单元划分滑坡危险性评价

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高位远程岩质滑坡动力解体效应研究

岩石力学与工程学报 2022年第10期41卷 1958-1970页

作者：高杨殷跃平李壮李滨吴伟乐张晗中国地质科学院地质力学研究所自然资源部活动构造与地质安全重点实验室北京100081 中国地质环境监测院北京100081 长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710061

高位远程滑坡具有较大的坠落高差和势动能转化空间,动力解体效应尤为明显,是防灾减灾领域研究中的难点问题之一。通过离散元数值模型试验,深入分析滑体结构面密度、结构面强度对滑体动力解体效应的影响,揭示高位远程滑坡-碎屑流的动力... 详细信息

高位远程滑坡具有较大的坠落高差和势动能转化空间,动力解体效应尤为明显,是防灾减灾领域研究中的难点问题之一。通过离散元数值模型试验,深入分析滑体结构面密度、结构面强度对滑体动力解体效应的影响,揭示高位远程滑坡-碎屑流的动力解体机制。结果显示:(1)高位岩质滑体运动过程中动力解体模式主要分为两种类型:差速运动的主动解体和冲击碰撞的被动解体;(2)岩体结构面密度、结构面强度是决定高位岩质滑坡解体向碎屑流转换的根本原因;(3)动力解体过程体现了滑体岩块能量转化和消耗,摩擦耗能、非弹性形变耗能和解体耗能是主要耗能方式,其中摩擦耗能为主导的能量消耗,占比超过50%;(4)滑体解体后前部岩石块体具有显著的速度传递现象,解体程度高的滑体比解体程度低的滑体速度传递现象更加明显。基于上述研究结果,认为在高位岩质滑坡风险调查与预测过程中,应当充分进行岩体结构面特征调查与评价,并在高位远程灾害链风险评估中充分考虑动力解体效应的影响。

关键词：边坡工程高位远程滑坡动力解体结构面特征能量耗散速度传递